[实用新型]适用于电磁搅拌器的智能型快速响应三相变频电控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及变频电源领域，具体涉及适用于电磁搅拌器的智能型快速响应三相变频电控系统。本实用新型能够广泛应用于需要频率、电压可变的三相电源设备供电。

背景技术

连铸电磁搅拌装置能有效地改善铸坯的内部组织结构，提高表面质量，减少中心偏析和中心疏松，基本消除中心缩孔和裂纹，大大增加等轴晶率，因而已广泛应用于各种方圆坯连铸机上。EMS是一种工作在高温、高湿度及高尘渣等恶劣环境下的电气设备。为了达到必要的电磁推力，同时又要尽量减小EMS的体积，就需要使用一个电压和频率都可以连续调节的大功率三相电源。

三相电源一般采用SPWM的方法实现。即用一个低频正弦波去调制一个高频三角形的载波，得到一串等幅不等宽的脉冲。它里面包含有一个基波分量和极少的谐波。改变调制波的频率和幅值，就可以改变脉冲串里基波分量的频率和幅值，也就实现了电源的变压变频控制。通常产生PWM控制信号的方法有由硬件产生的模拟信号和由软件产生的数字信号两种。硬件生成的PWM控制信号快速可靠，但由于控制参数难以改变，所以不够灵活；软件生成的数字PWM控制信号比较灵活，但由于需要通过软件来计算，所以速度比硬件产生的PWM控制信号慢。

鉴于纯硬件和纯软件都有瓶颈的现状，采用ARM主控制器和SA4828PWM波形发生器结合的控制策略，ARM主控制器完成通讯、显示、PI计算等事务性功能，SA4828在ARM的驱动信号下发出6路幅值频率可调的SPWM波实现了高精度配置灵活的三相变频电源。

经检索发现如下现有技术：

申请号：CN200920064529.4，名称：二相/三相复用型SPWM调制电磁搅拌器变频电源。该本实用新型涉及一种二相/三相复用型SPWM调制电磁搅拌器变频电源。该实用新型包括：一个预充电回路，利用缓冲电阻，降低合闸时的冲击电流；一个整流电路，用于将交流电整流为直流电；一个储能滤波电容组，用于能量交换与滤波；一个逆变器，用于产生频率和电流可控的交流电源；一个漏电流检测回路，其中将传感器安装于直流回路，用于实时监测系统对地漏电流的大小；一个变频器控制单元，用于控制所述逆变器。本实用新型在低成本的硬件平台上运行先进的SPWM调制算法，实现了电磁搅拌电源在软硬件不作修改下，通过软件设置即可实现输出二相正交与三相正弦电源复用。给变频电源单位统一化生产、设计带来可能的同时，既节约了费用，也给使用、调试、维护带来了极大的方便。

技术要点比较如下：

1.复用特性：该实用新型专利通过软件设置即可实现输出二相正交与三相正弦电源复用。本实用新型通过使用普通IO口模拟总线和控制位可实现大多数单片机程序通用，达到了底层平台无关性的目的。

2.保护功能：该实用新型专利的保护只考虑了正向链路的器件保护。本实用新型不仅有正向链路的器件保护，还考虑了变频器调速过程中，对负载的动能回馈到直流电路中形成泵升电压的抑制。

申请号：CN201010297218.X，名称：变频电源的输出频率稳定装置。该发明公开了一种变频电源的输出频率稳定装置，由正负半波互补的对称电路构成的频率检测单元、以及频率补偿与设定单元组成了变频电源的频率反馈回路。通过基准频率所设定的κ倍频脉冲计数，实现频率的实时检测；通过频率线性补偿，实现输出频率的稳定控制。本实用新型的变频电源的输出频率稳定装置，频率检测误差小，可以由数字电路构成，实时性强，结构简单可靠；通过频率线性补偿，实现变频电源输出频率的稳定控制；通过调节基准频率设定环节的倍频系数，可实现频率精度控制。

技术要点比较如下：

1.系统稳定性：该发明通过频率线性补偿，实现输出频率的稳定控制。本实用新型根据变频电源系统的特性使用了数字增量型PI控制策略，通过比例环节提高反应速度，通过积分消除系统静差。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种适用于电磁搅拌器的智能型快速响应三相变频电控系统。

根据本实用新型的一个方面，提供一种适用于电磁搅拌器的智能型快速响应三相变频电控系统，包括电压状态指示器1、全桥滤波整形模块2、电压调整分配模块3、制动断路接触器4、泵升电压抑制器5、ARM主控模块6、SPWM波发生模块7、隔离驱动模块8、逆变输出执行模块9、键盘显示模块10和信号采集反馈模块11；