[实用新型]交流电动机变频调速装置

说明书

本实用新型涉及三相交流电动机的一种变频调速装置。

三相交流电动机是当前工业生产上所采用的最主要的动力机。但要实现交流电动机的平滑调速却相当困难，实际应用中有许多地方迫切需要能调节三相交流电动机的转速以节省电能的消耗。

现有技术中交流电动机的变频调速装置主要有两种类型：利用可控硅进行逆变和利用高速开关进行脉冲宽度调制的PWM型。这些装置已在实用中发挥了很大的作用，证实了调节交流电动机转速对节能的重大意义，但也存在不少问题阻碍交流电动机调速装置的实施应用。这些问题主要有：控制电路结构复杂，不便于制造、调试和维修；可控硅逆变型效率低，对电网有严重的高频干扰；PWM型对器件的要求高，难以制造大功率装置，并有尖峰脉冲存在使运行的电动机产生噪声污染。

本实用新型的目的在于提供一种新型的交流电动机变频调速装置，克服上述原有这类装置的缺点和不足，特别适合于有单独变压器供电的电动机和制造较大功率的变频调速装置。

图1、交流电动机变频调速装置电路示意图。

图2、交流电动机变频调速装置主电路图。

图3、大功率晶体管（GTR）构成的开关电路图。

图4、典型阶梯波波形及其基波示意图。

图5、开关接通时序分布图。

图6、一般阶梯波波形示意图。

以下结合附图详细说明：图1下部的虚线框内为本实用新型的控制电路，其余（上部）为本实用新型的主电路部分。控制电路由电位器1连接模／数转换器（A／D）2构成频率给定输入器，进而连接微处理器3（8031单片机）；微处理器3分别连通扩展接口5、程序存贮器4及主电路中的过流保护器17。扩展接口5分别连通显示器6、计数器7及开关模式贮存器8。计数器7顺序连通开关模式贮存器8、驱动器9、光耦合器10、驱动级11。其中驱动器9还连接主电路中的过流保护器17，驱动级11连通主电路中的开关（GTR）18。

主电路中的闸刀12连通电源，其另一端通过保险13连通两路电路。一路直接连通整流滤波器15、过流保护器17、开关（GTR）18的两开关点，最后连通电动机19。另一路经变压器（TP）14后，连通整流滤波器16、过流保护器17、开关（GTR）18的三个开关点，最后连通电动机19。

如图2，整流滤波器15是由二极管D₁～D₆和电容C_A、C_D构成的三相双半波整流并滤波电路，经整流后的电流经过流保护器17后连通开关（GTR）18，其中由D₁、D₃、D₅和C_D整流的正半波与开关18三组中的A₅、B₅、C₅连通，由D₂、D₄、D₆和C_A整流的负半波与开关18三组中的A₁、B₁、C₁连通。整流滤波器16由二极管D₇～D₁₂和电容C_B、C_C构成，其一端与变压器14连接，另一端连通过流保护器17进而连接开关18。其中D₇、D₉、D₁₁整流和C_C滤波的正半波经过流保护器17后与开关18三组开关中的A₄、B₄、C₄连通。由D₈、D₁₀、D₁₂和C_B整流滤波的负半波经过流保护器17后与开关18三组中的A₂、B₂、C₂连通。开关18三组中的A₃、B₃、C₃与零压端连通。开关18分为A、B、C三组，每组分别为A₁～A₅、B₁～B₅、C₁～C₅。A组、B组、C组的各开关点按序分别连接成一路，对应连接电动机的三相输入端子。