[发明专利]三相异步电机空间矢量变频器

说明书

技术领域

本发明涉及一种变频器，具体涉及一种三相异步电机空间矢量变频 器。

背景技术

由于地下水位下降，农村和山区的水井需要打得更深才能打到水。水 井深了抽水便成为问题。一般的水泵的抽水深度只有五到六米，遇到深井 就力不从心。想要提高叶片速度可以通过增大叶轮半径或者增加电机转速 实现。但是叶片半径受到水井直径的限制无法增加，所能改变的只有电机 转速。如果电机转速增加一倍，抽水深度就变为原来的四倍，深水井抽水 的问题就可以解决了。由于异步电机的转速为同步转速×(1-转差率)，所 以电机转速小于同步转速。同步转速由频率决定：n₀＝60f/p。因此在工频 电下，两极电机转速小于3000转，四极电机小于1500转。再想增加电机 转速只能通过使用变频器发出高于工频的三相电驱动电机。传输线变长， 电机的端电压往往只有150V，于是电机的正常启动变得困难，需要能够适 用于恶劣电网环境，可以在低电压条件下启动的电机变频调速器。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种三相异步电 机空间矢量变频器。该三相异步电机空间矢量变频器稳定，高效，智能化， 可实现低电压启动电机，便于推广使用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：三相异步电机空间矢量 变频器，其特征在于：包括用于输出三相异步电机预设设定频率和预设运 行方式的上位机以及用于接收所述预设设定频率和预设运行方式信息并 产生SVPWM开关信号的主控制器，所述上位机与主控制器相接，所述主控 制器的输出端接有用于接收所述主控制器产生的SVPWM开关信号的光耦隔 离模块，所述光耦隔离模块的输出端接有用于接收所述光耦隔离模块输出 的SVPWM开关信号且用于将由电源模块整流得到的直流电压逆变为三相空 间矢量电压后加载在三相异步电机上控制所述三相异步电机转动的智能 功率模块IPM，所述主控制器和智能功率模块IPM均与电源模块相接，所 述主控制器的输入端接有用于将所述三相异步电机的转动信息反馈给主 控制器的电机信息反馈模块，所述电机信息反馈模块的输出端与所述智能 功率模块IPM的输出端相接，所述主控制器的输入端接有用于对所述主控 制器的配置参数进行设置的键盘模块，所述主控制器的输出端接有用于显 示所述三相异步电机转动信息的数码管。

上述的三相异步电机空间矢量变频器，其特征在于：所述主控制器采 用TMS320F28035芯片。

上述的三相异步电机空间矢量变频器，其特征在于：所述智能功率模 块IPM采用FSBB20CH60B。

上述的三相异步电机空间矢量变频器，其特征在于：所述光耦隔离模 块采用6N137光电管。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的结构简单，设计新颖合理。

2、本发明具有电动机热启动、热关机、热配置的功能，关机时并非 程序终止，可以随时配置新参数并重新启动。

3、本发明运行频率包括初始频率、当前频率和设定频率，我们手动 或自动修改的都是设定频率，当前运行频率会以每0.5s变化1Hz的速度 接近设定频率。即SVPWM频率是缓慢变化的，不会出现频率跳动剧烈而电 机失速滑差率剧增的问题。

4、本发明的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

附图标记说明:

1—上位机；2—主控制器；3—光耦隔离模块；

4—智能功率模块IPM；5—三相异步电机；6—电源模块；

7—电机信息反馈模块；8—数码管；9—键盘模块。

具体实施方式