CN105337556A - 一种改进式排锯机用变频器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改进式排锯机用变频器，它包括三相桥式整流电路，滤波电路，充电回路电路，直流母线电压取样电路U1，电机侧电压取样电路U2，变频器内部处理电路U3，变频器运行功率控制电路U4，电压输出电路。本发明电路设置更加合理，对电机和电网的冲击小，更加节能。

Description

一种改进式排锯机用变频器

技术领域

本发明涉及一种变频器，具体涉及一种排锯机用变频器。

背景技术

排锯是将一组(几十到上百根不等)排锯装在往复式锯框上，由马达带动大飞轮上的曲柄连杆机构驱动锯框做往复运动，同时通过升降传动机构连续向下作进给运动对锯片施压，使金钢石锯片对石材做相对的切割运动，达到切割石材的目的。目前排锯的主电机启动主要使用以下几种：星三启动，由软启动器过度启动，由变频器控制启动。

星三角降压启动是一种简单方便的降压启动方式，对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说，如果在启动时将定子绕组接成星形，待启动完毕后再接成三角形，就可以降低启动电流，减轻它对电网的冲击。采用星三角启动时，启动电流只有原来按三角形接法直接起动时的1/3，如果直接起动时的起动电流以6～7倍额定电流来算，则在星三角起动时，起动电流才2～2.3倍，同时启动电压只有原来的三角形接法直接启动时的1/√3，起动转矩也只有原三角形接法直接起动的1/3，所以采用星三角起动时，电流特性很好，而转矩特性较差，所以客观上只适用于无载或轻载起动的场合。

软启动器(软启动器)是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为SoftStarter。软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路。使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。但不管软启动器使用何种启动方式，其结果最终也是交由旁路接触器来实现主电机的后续运行，对于节能降耗仍没有多少改善。

目前排锯使用变频器控制的厂家也越来越多，但基本上都是使用变频器加制动电阻或加制动单元加电阻形式，所谓加制动单元就是为了保护变频器的直流母线电压不超过变频器内的器件的额定电压的保护装置，实际在排锯开动过程中，该制动单元会很频繁的动作，将很多能量从直流母线上泄放到制动电阻上，变成热能，且泄放到该制动电阻功率都是几十KW,白白浪费掉，如果不泄放则会威胁到变频器的安全，因为大的飞轮会带动电机经常处于发电状态，发出的电和变频器母线电压进行叠加，会引起母线电压急剧升高。

由此可见星三启动对能耗损失最大，软启动器在启动过程中对电网冲击较小，但对长期工作同星三启动一样，变频器加制动单元，更加耗能，对电网及其冲击影响都较大。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种电路设置更加合理，对电机和电网的冲击小，更加节能的改进式排锯机用变频器。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种改进式排锯机用变频器，它包括三相桥式整流电路，滤波电路，充电回路电路，直流母线电压取样电路U1，电机侧电压取样电路U2，变频器内部处理电路U3，变频器运行功率控制电路U4，电压输出电路，所述电压输出电路具有与电机连接的输出端U端、V端和W端，在变频器上具有直流母线的正极端和负极端，所述三相桥式整流电路，滤波电路，充电回路电路和电压输出电路依次连接，在所述电压输出电路一侧由近及远分别设置变频器运行功率控制电路U4，变频器内部处理电路U3和直流母线电压取样电路U1，所述直流母线电压取样电路U1与直流母线的正极端和负极端相连，所述电机侧电压取样电路U2与电机连接的输出端U端、V端相连，并且电机侧电压取样电路U2与变频器内部处理电路U3相连。

所述滤波电路包括两组滤波单元；每组滤波单元包括电容C和电阻R，它们并联设置。

所述充电回路电路包括充电电阻和接触开关，它们并联设置。

所述电压输出电路包括三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6，其中Q1和Q2串联设置在直流母线的正极端和负极端之间，Q3和Q4串联设置在直流母线的正极端和负极端之间，Q5和Q6串联设置在直流母线的正极端和负极端之间。

所述三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6都与变频器运行功率控制电路U4相连。

本发明的运行原理是：由D1，D2，D3，D4，D5，D6将从R，S，T进来的三相交流电进行整流，再由C1，C2，R1，R2进行滤波，在上电之初，由R3将直流母线上的电压缓慢泄放到功率回路内，以便变频器运行功率控制电路U4和变频器内部处理电路U3检查功率部件是否正常，正常则控制K2吸和，整个变频器在工作过程中，始终由U1和U2来检测电机侧的电压和直流母线上的电压，并将结果提交给U3，如果U3检测到电机侧电压高于母线电压，则控制U4切断Q1，Q2，Q3，Q4，Q5，Q6等的输出，待U3检测到电机侧电压低于直流母线电压，再进行正常工作。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明电路设置合理，运行安全可靠，采用变频器运行功率控制电路U4和变频器内部处理电路U3，保证变频器精确运行，采用直流母线电压取样电路U1和电机侧电压取样电路U2，将其信号反馈给处理器，由处理器判断是否进行变频器是否输出，也就是说，当飞轮转的快时，电机处于发电状态，发出的电高于母线电压，则输出停止，当电压低于母线电压则进行输出，起到了更加节能的作用，各电路配合运行，对电机和电网的冲击小，符合实际使用要求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明所述的一种改进式排锯机用变频器，它包括三相桥式整流电路1，滤波电路2，充电回路电路3，直流母线电压取样电路U1，电机侧电压取样电路U2，变频器内部处理电路U3，变频器运行功率控制电路U4，电压输出电路4，所述电压输出电路4具有与电机连接的输出端U端、V端和W端，在变频器上具有直流母线的正极端和负极端，所述三相桥式整流电路1，滤波电路2，充电回路电路3和电压输出电路4依次连接，在所述电压输出电路4一侧由近及远分别设置变频器运行功率控制电路U4，变频器内部处理电路U3和直流母线电压取样电路U1，所述直流母线电压取样电路U1与直流母线的正极端和负极端相连，所述电机侧电压取样电路U2与电机连接的输出端U端、V端相连，并且电机侧电压取样电路U2与变频器内部处理电路U3相连；所述滤波电路2包括两组滤波单元；每组滤波单元包括电容C和电阻R，它们并联设置；所述充电回路电路3包括充电电阻和接触开关，它们并联设置；所述电压输出电路4包括三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6，其中Q1和Q2串联设置在直流母线的正极端和负极端之间，Q3和Q4串联设置在直流母线的正极端和负极端之间，Q5和Q6串联设置在直流母线的正极端和负极端之间；所述三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6都与变频器运行功率控制电路U4相连。本发明电路设置合理，运行安全可靠，采用变频器运行功率控制电路U4和变频器内部处理电路U3，保证变频器精确运行，采用直流母线电压取样电路U1和电机侧电压取样电路U2，将其信号反馈给处理器，由处理器判断是否进行变频器是否输出，也就是说，当飞轮转的快时，电机处于发电状态，发出的电高于母线电压，则输出停止，当电压低于母线电压则进行输出，起到了更加节能的作用，各电路配合运行，对电机和电网的冲击小，符合实际使用要求。

本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种改进式排锯机用变频器，其特征在于：它包括三相桥式整流电路(1)，滤波电路(2)，充电回路电路(3)，直流母线电压取样电路U1，电机侧电压取样电路U2，变频器内部处理电路U3，变频器运行功率控制电路U4，电压输出电路(4)，所述电压输出电路(4)具有与电机连接的输出端U端、V端和W端，在变频器上具有直流母线的正极端和负极端，所述三相桥式整流电路(1)，滤波电路(2)，充电回路电路(3)和电压输出电路(4)依次连接，在所述电压输出电路(4)一侧由近及远分别设置变频器运行功率控制电路U4，变频器内部处理电路U3和直流母线电压取样电路U1，所述直流母线电压取样电路U1与直流母线的正极端和负极端相连，所述电机侧电压取样电路U2与电机连接的输出端U端、V端相连，并且电机侧电压取样电路U2与变频器内部处理电路U3相连。

2.根据权利要求1所述的改进式排锯机用变频器，其特征在于：所述滤波电路(2)包括两组滤波单元；每组滤波单元包括电容C和电阻R，它们并联设置。

3.根据权利要求1所述的改进式排锯机用变频器，其特征在于：所述充电回路电路(3)包括充电电阻和接触开关，它们并联设置。

4.根据权利要求1所述的改进式排锯机用变频器，其特征在于：所述电压输出电路(4)包括三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6，其中Q1和Q2串联设置在直流母线的正极端和负极端之间，Q3和Q4串联设置在直流母线的正极端和负极端之间，Q5和Q6串联设置在直流母线的正极端和负极端之间。

5.根据权利要求4所述的改进式排锯机用变频器，其特征在于：所述三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6都与变频器运行功率控制电路U4相连。