[实用新型]矩阵式交－交变频调速装置

说明书

本实用新型涉及一种交流变频调速装置，特指系一种矩阵式交-交变频调速装置。

目前，交流变频调速技术可分为交-直-交变频调速和交-交变频调速两大类。其中，交-直-交变频调速装置，频率调节范围宽，精度高，但因其变频时需经过直流中间环节，二次换能，故效率略低，且其控制线路复杂，元器件价格昂贵，生产、维护难度大。另一方面，传统的交-交变频调速装置，由于被输出电流谐波及转矩脉冲的限制，输出频率调节范围只能在电源频率的1/3至1/2(16～25HZ)以下，因而它的使用范围受到了制约，局限在低速大容量传动的场合下使用。

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足而提供一种结构简单、制造容易、操作使用方便、变频范围大的矩阵式交-交变频调速装置。

本实用新型是采用下述方案实现的：它由同步信号电路、中心控制电路、矩阵式变频电路构成，其中，同步信号电路的输出接中心处理电路，中心处理电路的输出接矩阵式变频电路中可控硅的控制极，且中心控制电路由MCS-51系列CPU构成；同步信号电路由三极管构成的开关电路、R、C微分电路、光电耦合电路依次串接构成；矩阵式变频电路由两相并联的可控硅构成的开关电路串接在三相输入、输出电路中而构成一矩阵式电路，使三相输入、输出之间相成交叉连接，通过控制可控硅导通角的变化，以实现输出频率的变化。

本实用新型的具体结构，下面结合附图详细说明：

附图1为本实用新型电原理方框图。

附图2为本实用新型中同步电路电原理图。

附图3为本实用新型中矩阵式变频电路电原理图。

见附图1、2、3，本实用新型由同步信号电路1、中心控制电路2、矩阵式变频电路3组成，所述同步信号电路1的输出接中心处理电路2的输入，中心处理电路2的输出接矩阵式变频电路3中可控硅的控制极，且中心控制电路2由MCS-51系列CPU构成；同步信号电路1由三极管G构成的开关电路、电阻R、电容C构成的微分电路、光电耦合器M构成的光电耦合电路M依次串接而成；矩阵式变频电路3由两相并联的可控硅G₁、G₂构成的开关电路串接在三相交流的输入、输出电路中而构成一矩阵式电路，使三相输入、输出之间形成交叉连接，通过控制可控硅导通角的变化，以控制输出频率的变化。

本实用新型的工作原理简述如下：

1.同步信号电路的作用是提供触发信号，使整个系统同步和校准起始控制角；其工作原理是：当U_AB使三极管G导通时，三极管集电极电压U_C由+15V降低至几乎为0V，经R、C微分电路产生负尖脉冲，通过光电耦合器后将此脉冲发送至CPU中，因程序中已设定CPU为边沿触发方式，故CPU响应中断，使整个系统同步和校准起始控制角，消除积累误差。

2.矩阵式变频电路的工作原理为：当CPU收到由同步信号电路产生的尖脉冲响应中断后，整个系统处于初始状态，此后，CPU定时发出脉冲信号，分别触发可控硅导通，并调整可控硅的开通角度，以达到设定的频率和相应的输出电压，从而供给交流电动机所需的变频调压电力；本实用新型由于采用两相并联的可控硅构成的开关电路串接在A、B、C三相交流输入与R、S、T三相交流输出电路中构成矩阵电路，使三相输入、输出之间形成交叉连接方式，因此，能量可双向流动，通过CPU控制可控硅导通角的变化，实现循环变流+脉宽调制、自然换流+强迫换流，使电机气隙尽量达到恒磁通，以获得2.5-5.0HZ的变频调压电力，使交-交变频装置能运用于大容量、大调速设备，从而大大拓宽了交-交变频调速技术的应用领域。

综上所述，本实用新型结构简单，加工制造容易，使用方便，突破了交-交变频25-50HZ这一频率范围空白，使交-交变频调速装置能运用于大容量、大调速设备，大大拓宽了交-交变频调速技术的应用领域，是一种性能优良，价格低廉，具有广阔市场的交流变频调速新产品。