[实用新型]一种转差频率控制变频驱动系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及交流异步电机调速技术领域，尤其涉及一种转差频率控制变频驱动系统。

背景技术

传统转差频率控制变频驱动系统的控制原理框图如图1所示。转速指令值ω^*与转速反馈值ω相减的差值进入转速控制器ASR，计算得到转差指令信号ω_s^*，ω_s^*再与转速反馈值ω相加，得到频率控制信号ω₁^*；频率控制信号ω₁^*与电机定子电流采样信号I_s进入U_s=f(ω₁,I_s)函数，计算得到电压控制信号U_s^*；频率控制信号ω₁^*与电压控制信号U_s^*经过PWM调制得到三相电压开关信号(U_sa^*,U_sb^*,U_sc^*)，开关信号控制电压型逆变器，最终驱动交流异步电机调速运行。

上述U_s=f(ω₁,I_s)函数关系式，见式（1）。

U_s=f(ω₁,I_s)=I_s(R_s+jω₁L_s)+E_g——————（1）

其中，R_s——————电机定子电阻

L_s——————电机定子电感

E_g——————电机感应电动势

ω₁——————电机定子电压频率角速度

I_s——————电机定子电流

从上述的原理分析中，可以看出：传统转差频率控制结构，虽然引入了电流采样信号，但只是用于代入U_s=f(ω₁,I_s)函数计算电压控制信号，并没有形成电流闭环。因而，无法在电机启动以及调速过程中对电流进行控制，也就无法从根本上避免电流失控甚至过流的情况，从而在许多对电流要求较为严格的场合，其应用受到限制；并且，由于控制结构中电流控制环的缺失，一定程度上影响了电机调速的动态性能。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种转差频率控制变频驱动系统。为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

本实用新型提供的一种转差频率控制变频驱动系统，包括：主控制器电路与电压型逆变器；所述主控制器电路包括：DSP或者单片机，信号采样电路、故障检测电路、光纤通讯电路、前/后桥驱动电路和外围采样线路及驱动线路；其特征在于，所述DSP或者单片机采用带有电流闭环的转差频率控制结构进行运算控制，调节输出电压控制指令信号，从而实现对交流异步电机平稳调速以及对电机电流的控制。

本实用新型采用的一种转差频率控制变频驱动系统，通过所述DSP或者单片机采用转差频率控制结构进行运算控制；该控制结构采用了电流闭环结构，调节输出电压控制指令信号，从而实现对交流异步电机平稳调速以及对电机电流的有效控制。因此，本实用新型所采用的转差频率控制变频驱动系统在对电机电流要求严格的场合也能够可靠应用，这样，既拓展了该转差频率控制变频驱动系统的应用，又有效改进了电机调速的性能，同时并不额外增加成本。

附图说明

图1为现有技术中转差频率控制变频驱动系统的控制原理框图；

图2为本实用新型实施例提供的一种转差频率控制变频驱动系统结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种转差频率控制结构的原理框图；

图4为本实用新型实施例提供的一种应用本实用新型单元转差频率控制结构的串联高压变频器的主拓扑结构；

图5为现有传统转差频率控制变频驱动系统调速曲线图；

图6为本实用新型实施例提供的一种转差频率控制变频驱动系统的调速曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例提供的一种转差频率控制变频驱动系统进行详细描述。