[实用新型]一种多相变频器的控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力电子控制技术领域，具体涉及一种多相变频器的控制装置。

背景技术

随着工业的不断发展壮大，电力能源的消耗也逐日递增，于是，节约电能成为工业企业生产中的重要环节。随着电力变频技术的发展，通过变频器来提高电能的利用率被选为企业节能的主要手段。现有变频器的控制系统大多由DSP来完成，实现了变频器中IGBT的可靠灵活控制，为变频器的控制由最初的模拟发展到数字具有十分重要的意义。

工业生产也日益复杂化，许多生产场合出现了多相感应电机，在现有的变频器在实现其变频控制的过程中，存在如下问题：

1、由于DSP的PWM输出口有限，若用DSP实现变频器的多相控制，将会使得DSP的控制程序和故障检测方面更加复杂，实现起来比较困难。

2、由DSP实现多相感应电机的控制，实现电路较为复杂，稳定可靠性得不到保证。

3、DSP作为变频器控制系统的核心部件，因其程序指令执行的顺序性，驱动多相电机时实时动态响应特性差。

由此可见，迫切需要研发一种能够可靠控制多相变频器的控制装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多相变频器的控制装置，能够简化多相变频器的控制结构。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：设计一种多相变频器的控制装置，包括DSP、数字信号输入单元和IGBT驱动模块，数字信号输入单元为DSP提供输入信号；其特征在于：还包括FPGA主控器和FPGA分控器；

DSP根据输入信号为FPGA主控器提供控制参数；

FPGA主控器将控制参数生成PWM波形并传输给FPGA分控器；

FPGA分控器将接收的PWM波形发送给IGBT驱动模块。

优选的，还包括速度编码器和信号调理电路，速度编码器的脉冲信号经过信号调理电路传输给DSP。

优选的，FPGA分控器将运行信息传送给FPGA主控器，FPGA主控器根据运行信息进行故障检测，当检测到故障信息时封锁PWM波形输出。

优选的，还包括电压传感器或/和电流传感器，电压传感器的电压信号或/和电流传感器的电流信号传输给信号调理电路，信号调理电路将接收到的信号经过信号处理并A/D转换后传输给FPGA分控器。

优选的，FPGA主控器和FPGA分控器之间采用光纤通讯。

优选的，还包括显示单元，显示单元显示DSP的运行信息。

优选的，数字信号输入单元和显示单元采用触摸屏或者PC机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、一方面由于DSP具有强大的数字信号处理能力，另一方面由于FPGA主控器和FPGA分控器具有较高的IO配置灵活度，可通过硬件描述语言来产生多相PWM波形，稳定可靠性比较高；同时，由于硬件描述语言具有并行性的特点，使得多相变频器实时动态控制响应特性较好。

2、由于速度编码器的脉冲信号经过信号调理电路传输给DSP，可将电机的转速实时地反馈给DSP，作为控制参数之一，形成闭环控制，提高了多相变频器的控制精度，进一步提高了电能利用率。

3、由于FPGA分控器将运行信息传送给FPGA主控器，FPGA主控器根据运行信息进行故障检测，当检测到故障信息时封锁PWM波形输出，扩展了故障检测功能，使得对变频器的控制更加稳定可靠。

4、由于FPGA分控器采集所在相中逆变单元输入端、输出端的电压、电流信号，并将这些信号作为是否故障的判别依据。

5、FPGA主控器和FPGA分控器之间数据交互通过光纤连接实现，光纤传输数据速率高、畸变小、抗干扰效果好，可以满足高压变频器中单元串联或者并联驱动绝缘要求。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构框图。

图中标记：1、触摸屏；2、DSP；3、FPGA主控器；4、FPGA分控器；5、IGBT驱动模块；6、速度编码器；7、信号调理电路；8、电流传感器；9、电压传感器。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。