[实用新型]自动调节电机电流型变频器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种通用变频器，特别涉及一种自动调节电机电流型变频器，属于电力电子与电气传动技术领域。

背景技术

20世纪60年代以来，交流电机因其结构简单、容易维护等优点，逐步成为机械领域的主要设备，则交流电机调速就成为人们急待解决的问题，目前交流电机的调速方法主要有转子串电阻调速、降电压调速、转差离合器调速、变极对数调速和变频调速。

20世纪90年代以来，随着电力电子技术的发展，使得采用电力电子器件的变频调速技术得以快速发展，特别是大规模集成电路和计算机控制器出现，高性能交流变频调速系统应运而生。

当前，交流变频调速控制技术主要采用矢量控制技术、直接转矩控制技术、解耦控制技术等。这些技术在理论上已非常成熟，并被广泛的应用于各类变频调速器中。但以上理论是在设定的理想电机状态下运行的，而在实际应用中，电机的质量千差万别，应用工况种类繁多，所以就会有很多电机因为内阻的变化、负载的波动等不明原因，造成电机运行不稳、电机电流不平衡、电机过热等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自动调节电机电流型变频器，它能有效地减少因电机内阻变化、负载波动等原因造成的电机运行不稳，电机电流不平衡、电机过热等问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动调节电机电流型变频器，包括整流电路、滤波电路、逆变电路、信号采集电路、CPU控制电路，IGBT驱动电路，整流电路输出端同时接入滤波电路和开关电源电路，滤波电路输出端接入逆变电路，逆变电路输出端接入信号采集电路，信号采集电路输出端接入信号处理电路，信号处理电路连接CPU控制电路，CPU控制电路输出端接入IGBT驱动电路。

变频器输入三相交流电源（AC380V-AC440V，50Hz），通过整流电路转换为直流，同时通过滤波电路使其成为稳定的直流。整流电路还配置有启动电阻和启动接触器，以减少当大电容充电时带来的电源冲击。

开关电源电路产生电源主要有：+5V供给CPU控制板电源，+24V供给外部输入输出信号电源，+15V、-15V供给信号采集电路电源，四路交流22V供给驱动电路电源。

IGBT驱动电路主要完成驱动信号的处理，CPU控制板运算后的脉宽调制驱动信号，经过光耦HLP350隔离，生成15V左右的驱动信号对IGBT模块进行驱动，其中IGBT模块采用英飞凌产品BSM50GP120。

信号采集电路主要完成变频器输出电流和电压的数据采集，三相电流信号采用霍尔电流传感器，通过芯片TL074C信号隔离，与三相电压信号分别传入CPU进行运算。

CPU控制电路是系统的核心，用于完成数据采集、IGBT驱动信号发生、外围输入输出等功能，微处理器中内含控制程序。

本实用新型的信号采集电路实时采集变频器输出信号，对三相电流和电压进行检测，反馈入CPU处理，产生脉冲宽度调制信号对IGBT驱动信号进行干涉，从而解决了电机运行不稳，电机电流不平衡、电机过热等问题。

附图说明

图1是本实用新型的内部电路原理图；

图2是本实用新型的内部元器件布置图；

图3是本实用新型的电流、电压信号采集电路图。

图2中：1、直流滤波电容，2、IGBT吸收电容，3、启动续电器，4、直流高波吸收电容，5、压敏电阻，6、接线端子，7、电流传感器，8、电压传感器，9、IGBT模块，10、驱动光耦，11、控制板连接插座，12、主变压器，13、场效应管驱动变压器，14、开关电源电路，15、场效应管。

具体实施方式

如图1所示，三相交流电源输入后首先进入整流电路，然后经过滤波电路滤波成为稳定的直流，再输入逆变电路。整流电路输入到开关电源电路，开关电源电路为CPU控制板和驱动板提供电源：+5V供给CPU控制电路电源，+24V供给外部输入输出信号电源，+15V、-15V供给信号采集电路电源，四路交流22V供给驱动电路电源。驱动信号由CPU控制电路产生，CPU控制电路内含微处理器，内部程序经过运算，产生脉宽调制信号传送到IGBT驱动电路，IGBT驱动电路首先经过光耦隔离，然后进行信号放大，驱动IGBT模块中的六路开关管，从而形成三相相位差为120°正弦波形，同时信号采集电路会采集输出的电流。输出电流信号和输出电压信号经过处理电路传送到CPU，参与程序运算，运算方法采用差分运算，在原有的控制信号基础上加入电流信号和电压信号的差值，使每一路的输出电流更加平衡，电压更加稳定。