CN103633856A

CN103633856A - 双阻尼双混合连接无振制动变频装置

Info

Publication number: CN103633856A
Application number: CN201210311078.6A
Authority: CN
Inventors: 肖智宽; 于晓晖; 胡正东
Original assignee: CHENGDU COLDPLAY NETWORK TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: CHENGDU COLDPLAY NETWORK TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2014-03-12

Abstract

本发明公开了一种双阻尼双混合连接无振制动变频装置，包括变频器，变频器包括主控电路；双阻尼双混合连接无振制动变频装置还包括两个阻尼电路和两个电磁阀，每一个阻尼电路的三个输出端串联一个电磁阀后与逆变电路的三个输出端对应连接，电磁阀的控制输入端与主控电路的阻尼控制信号输出端连接；每个阻尼电路包括三个电阻和三个电容，一个电阻与一个电容并联形成一个阻尼单元，一个阻尼电路的三个阻尼单元均为星形连接，另一个阻尼电路的三个阻尼单元均为三角连接。本发明利用阻尼电路中的电阻和电容对逆变电路的输出端即负载端的能量进行消耗以达到无振动、无噪音、无过压、无过流、无温升制动的目的，是无极调速变频器的升级产品。

Description

双阻尼双混合连接无振制动变频装置

技术领域

本发明涉及一种变频装置，尤其涉及一种在传统变频器基础上改进的双阻尼双混合连接无振制动变频装置。

背景技术

变频器在工业控制领域有着广泛的用途，特别是级联式高压变频器，更是工业上对大功率电机进行控制、调速的重要设备，变频器及电动机组成了变频调速系统。

许多变频器驱动电动机的应用场合都需要具有制动功能，即快速停机和快速降速的能力。这其中也包括风机、泵类的快速停机应用场合。很多钢厂为了提高生产效率，对变频器的制动能力提出了很高的要求。比如钢厂炼一炉钢的工作周期为35分钟，每个工作周期，都要求变频调速系统，在4-l0秒之内拖动电机，如果变频器没有制动能力，至少需要6分钟的时间才能完成降速。对于这种需要具备频繁制动功能的场合，使用无快速制动能力的变频器显然会影响生产效率。

目前在工业应用场合已经被广泛接受的制动方法有：

1、在变频器功率单元直流母线上增加制动单元：这种方法可以使停车时间缩短，可实现的最快停车时间依赖于制动单元的大小。但是对于级联式高压变频器来说，功率单元数量多，每个单元都增加一个制动单元的话，不但成本大大增加，而且控制很复杂。

2、直流制动：该种方法通过软件给电机定子上输入直流，将能量消耗在电机里，不会增加变频器的成本，但是制动转矩和动力特性都不好，而且电机在降速过程中的转速也很难估计。如果直流制动需要很高的制动转矩，则要求变频器有很强的过流能力，否则容易引起变频器过流跳闸。

3、谐波制动：这种方法通过软件增加谐波电流，通过增加电机损耗来消耗转子及负载上的能量。这种方法会引起电机严重发热和噪音增大及高转矩纹波，这是不利之处。

4、大滑差制动：当感应电动机由原动机驱动时，由于负载的转动惯量，转子的速度大于旋转气隙磁场的同步速度，此时电动机表现为感应发电机，这种情况下的滑差为负值。在特定滑差条件下，电机参数一定，存在这样的工作点，它将从原动机得到的机械能全部转化为感应电动机定子和转子的热能，没有能量返回电源。因此，这种方法非常适合于电压源型逆变器驱动电机的制动应用。但是，正因为能量都消耗在电机内部，所以电机会严重发热，容易导致变频器功率单元的自流母线过压而跳闸口

综上所述，传统变频器的制动技术的缺点是：控制复杂，电机温度、噪音和振动严重增加，制动过程中变频器容易过压或过流跳闸。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种在传统变频器基础上改进的双阻尼双混合连接无振制动变频装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明所述双阻尼双混合连接无振制动变频装置包括变频器，所述变频器包括电源电路、整流电路、逆变电路、主控电路、驱动电路、电压采样电路和电流采样电路；所述双阻尼双混合连接无振制动变频装置还包括第一阻尼电路、第二阻尼电路、第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一阻尼电路的三个输出端串联所述第一电磁阀后与所述逆变电路的三个输出端对应连接，所述第二阻尼电路的三个输出端串联所述第二电磁阀后与所述逆变电路的三个输出端对应连接，所述第一电磁阀的控制输入端和所述第二电磁阀的控制输入端分别与所述主控电路的阻尼控制信号输出端连接；所述第一阻尼电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容和第三电容，所述第一电阻与所述第一电容并联形成第一阻尼单元，所述第二电阻与所述第二电容并联形成第二阻尼单元，所述第三电阻与所述第三电容并联形成第三阻尼单元，所述第一阻尼单元的一端、所述第二阻尼单元的一端和所述第三阻尼单元的一端相互连接，所述第一阻尼单元的另一端、所述第二阻尼单元的另一端和所述第三阻尼单元的另一端分别为所述第一阻尼电路的三个输出端，所述第二阻尼电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第四电容、第五电容和第六电容，所述第四电阻与所述第四电容并联形成第四阻尼单元，所述第五电阻与所述第五电容并联形成第五阻尼单元，所述第六电阻与所述第六电容并联形成第六阻尼单元，所述第四阻尼单元、所述第五阻尼单元和所述第六阻尼单元依次首尾连接，所述第四阻尼单元与所述第五阻尼单元之间、所述第五阻尼单元与所述第六阻尼单元之间、所述第四阻尼单元与所述第六阻尼单元之间分别引出一个后抽头，共引出三个后抽头，三个所述后抽头分别为所述第二阻尼电路的三个输出端。

在需要制动时，主控电路向两个电磁阀或其中一个电磁阀输出驱动信号，电磁阀闭合，接通两个阻尼电路或其中一个阻尼电路的三个输出端与逆变电路的三个输出端，阻尼电路的电阻和电容投入逆变电路的负载侧，消耗负载端能量，使负载端电动机实现快速制动。

本发明的有益效果在于：

本发明利用阻尼电路中的电阻和电容对逆变电路的输出端即负载端的能量进行消耗以达到制动的目的，制动过程中无振动、无噪音、无过压、无过流、无温升，并通过主控电路实现制动的自动控制，是传统无极调速变频器的升级产品；通过设置两个阻尼电路和两个电磁阀，可以实现对制动速度的选择性控制，实现更加精准的制动控制。

附图说明

图1是本发明所述双阻尼双混合连接无振制动变频装置的电路结构示意图；

图2是本发明所述第一阻尼电路的结构示意图；

图3是本发明所述第二阻尼电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1、图2和图3所示，本发明所述双阻尼混合星形连接无振制动变频装置包括变频器，所述变频器包括电源电路、整流电路、逆变电路、主控电路、驱动电路、电压采样电路和电流采样电路，整流电路的输入端连接三相电源的三根火线R、S、T，整流电路的输出端与逆变电路的输入端连接，逆变电路的三相输出端与负载电动机M的三相电源输入端U、V、W连接，电压采样电路和电流采样电路分别对逆变电路的输入端的电压和输出端的电流进行采样并传输给主控电路，主控电路通过驱动电路控制逆变电路，电源电路的输入端连接三相电源中的其中两根火线，电源电路的输出端与主控电路的电源输入端连接；所述双阻尼混合星形连接无振制动变频装置还包括第一阻尼电路、第二阻尼电路、第一电磁阀和第二电磁阀，第一阻尼电路的三个输出端A、B、C串联第一电磁阀后与逆变电路的三个输出端对应连接，第二阻尼电路的三个输出端D、E、F串联第二电磁阀后与逆变电路的三个输出端对应连接，第一电磁阀的控制输入端和第二电磁阀的控制输入端分别与主控电路的阻尼控制信号输出端连接；所述第一阻尼电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，第一电阻R1与第一电容C1并联形成第一阻尼单元，第二电阻R2与第二电容C2并联形成第二阻尼单元，第三电阻R3与第三电容C3并联形成第三阻尼单元，第一阻尼单元的一端、第二阻尼单元的一端和第三阻尼单元的一端相互连接，第一阻尼单元的另一端、第二阻尼单元的另一端和第三阻尼单元的另一端分别为第一阻尼电路的三个输出端A、B、C；第二阻尼电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6，第四电阻R4与第四电容C4并联形成第四阻尼单元，第五电阻R5与第五电容C5并联形成第五阻尼单元，第六电阻R6与第六电容C6并联形成第六阻尼单元，第四阻尼单元、第五阻尼单元和第六阻尼单元依次首尾连接，第四阻尼单元与第五阻尼单元之间、第五阻尼单元与第六阻尼单元之间、第四阻尼单元与第六阻尼单元之间分别引出一个后抽头，共引出三个后抽头，三个后抽头分别为第二阻尼电路的三个输出端D、E、F。

如图1、图2和图3所示，在需要制动时，主控电路向两个或一个电磁阀输出驱动信号，电磁阀闭合，接通两个或一个阻尼电路的三个输出端与逆变电路的三个输出端即负载电动机M的三相电源输入端U、V、W，阻尼电路的电阻和电容投入逆变电路的负载侧，消耗负载端电动机M能量，使负载端电动机M实现快速制动。

Claims

1.一种双阻尼双混合连接无振制动变频装置，包括变频器，所述变频器包括电源电路、整流电路、逆变电路、主控电路、驱动电路、电压采样电路和电流采样电路；其特征在于：所述双阻尼双混合连接无振制动变频装置还包括第一阻尼电路、第二阻尼电路、第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一阻尼电路的三个输出端串联所述第一电磁阀后与所述逆变电路的三个输出端对应连接，所述第二阻尼电路的三个输出端串联所述第二电磁阀后与所述逆变电路的三个输出端对应连接，所述第一电磁阀的控制输入端和所述第二电磁阀的控制输入端分别与所述主控电路的阻尼控制信号输出端连接；所述第一阻尼电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容和第三电容，所述第一电阻与所述第一电容并联形成第一阻尼单元，所述第二电阻与所述第二电容并联形成第二阻尼单元，所述第三电阻与所述第三电容并联形成第三阻尼单元，所述第一阻尼单元的一端、所述第二阻尼单元的一端和所述第三阻尼单元的一端相互连接，所述第一阻尼单元的另一端、所述第二阻尼单元的另一端和所述第三阻尼单元的另一端分别为所述第一阻尼电路的三个输出端，所述第二阻尼电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第四电容、第五电容和第六电容，所述第四电阻与所述第四电容并联形成第四阻尼单元，所述第五电阻与所述第五电容并联形成第五阻尼单元，所述第六电阻与所述第六电容并联形成第六阻尼单元，所述第四阻尼单元、所述第五阻尼单元和所述第六阻尼单元依次首尾连接，所述第四阻尼单元与所述第五阻尼单元之间、所述第五阻尼单元与所述第六阻尼单元之间、所述第四阻尼单元与所述第六阻尼单元之间分别引出一个后抽头，共引出三个后抽头，三个所述后抽头分别为所述第二阻尼电路的三个输出端。

2.在此处键入权利要求项2。