CN107786143A - 一种低成本交流电机恒压频比驱动器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于交流电机控制技术，涉及一种低成本交流电机恒压频比驱动器。包括：电源模块、控制模块、隔离模块、功率模块、泵升电压泄放模块、故障检测模块。驱动器从外部引入一路直流电源就能正常工作，控制模块通过产生三个时间上互差120°相位的SPWM波，经过隔离后送给功率模块实现了电机的旋转运行，驱动器不需要采集任何反馈信号即能实现电机的正、反转控制及转速大小的调节，同时电机的种类可以是异步电机、感应电机、直流无刷电机、永磁同步电机。本发明的一种低成本交流电机恒压频比驱动器利用SPWM算法，在较少电路元器件、低成本的前提下，实现了电机的转速开环控制，同时具备泵升电压泄放电路，提高了可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种交流电机恒压频比控制技术。
背景技术
传统交流电机调速一般是通过直接改变交流电机输入的三相交流电源的幅值和频率进行，这种方法采用的交流电源不仅体积较大，而且发热较严重，难以满足低成本的要求。因此，采用一种低成本交流电机恒压频比驱动器，驱动器利用SPWM控制算法，在不需要采集任何反馈信号的前提下即能实现电机的正、反转控制及转速大小的调节，同时电机的种类可以是异步电机、感应电机、直流无刷电机、永磁同步电机，实现了一对多的控制，此外驱动器在较少元器件、低成本的前提下，同时具备泵升电压泄放电路及故障检测电路，提高了可靠性。
发明内容
本发明的目的是：提出一种低成本交流电机恒压频比驱动器。
本发明的技术方案是：一种低成本交流电机恒压频比驱动器，其特征在于：所述驱动器包括电源模块1、控制模块2、隔离模块3、功率模块4、泵升电压泄放模块5、故障检测模块6；
电源模块1接收28V直流电源输入，并转换出15V电源为隔离模块3、泵升电压泄放模块5、故障检测模块6供电，电源模块1的28V电源与功率模块4连接，为交流电机的工作提供逆变电源，电源模块1转换出3.3V与1.9V电源给控制模块2供电；控制模块2采集故障检测模块6检测到 的故障信号，并进行逻辑综合，在没有故障时，控制模块2产生三个时间上互差120°的SPWM波送给隔离模块3,在有故障时，控制模块2不进行信号输出；隔离模块3接收控制模块2的信号并进行放大，同时实现强、弱电之间的电气隔离；功率模块4实现电能向交流电机机械能的转变；泵升电压泄放模块5检测功率模块4的电压是否超过上限阈值，若超过则完成泵升电压泄放，若未超过则不进行任何操作；故障检测模块6采集功率模块4的电流信号，若电流超过上限阈值，则产生故障信号送给控制模块2进行故障综合，否则不进行任何操作。
本发明的优点是：利用SPWM控制算法，在不需要采集任何反馈信号的前提下即能实现电机的正、反转控制及转速大小的调节，同时电机的种类可以是异步电机、感应电机、直流无刷电机、永磁同步电机，实现了一对多的控制，此外驱动器在较少元器件、低成本的前提下，同时具备泵升电压泄放电路及故障检测电路，提高了可靠性。
附图说明
图1是一种低成本交流电机恒压频比驱动器示意图，
其中1：电源模块、2：控制模块、3：隔离模块、4：功率模块、5：泵升电压泄放模块、6：故障检测模块。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做详细说明，参见图1，其是本发明一种低成本交流电机恒压频比驱动器示意图。所述驱动器包括电源模块1、控制模块2、隔离模块3、功率模块4、泵升电压泄放模块5、故障检测模块6；
所述电源模块1接收28V直流电源输入，并转换出15V电源为隔离模块3、泵升电压泄放模块5、故障检测模块6供电，电源模块1的28V电源与功率模块4连接，为交流电机的工作提供逆变电源，电源模块1转换出3.3V与1.9V电源给控制模块2供电；控制模块2采集故障检测模块6检测到的故障信号，并进行逻辑综合，在没有故障时，控制模块2产生三个时间上互差120°的SPWM波送给隔离模块3,在有故障时，控制模块2不进行信号输出；隔离模块3接收控制模块2的信号并进行放大，同时实现强、弱电之间的电气隔离；功率模块4实现电能向交流电机机械能的转变；泵升电压泄放模块5检测功率模块4的电压是否超过上限阈值，若超过则完成泵升电压泄放，若未超过则不进行任何操作；故障检测模块6采集功率模块4的电流信号，若电流超过上限阈值，则产生故障信号送给控制模块2进行故障综合，否则不进行任何操作。
实施例
电源模块1接收28V直流电源输入，并转换出15V电源为隔离模块3、泵升电压泄放模块5、故障检测模块6供电，电源模块1的28V电源与功率模块4连接，为交流电机的工作提供逆变电源，电源模块1转换出3.3V与1.9V电源给控制模块2供电，控制模块2采集故障检测模块6检测到的故障信号，并进行逻辑综合，在没有故障时，控制模块2产生三个时间上互差120°的SPWM波送给隔离模块3,在有故障时，控制模块2不进行信号输出，隔离模块3接收控制模块2的信号并进行放大，同时实现强、弱电之间的电气隔离，功率模块4实现电能向交流电机机械能的转变，泵升电压泄放模块5检测功率模块4的电压是否超过上限阈值，若 超过则完成泵升电压泄放，否则不进行任何操作。故障检测模块6采集功率模块4的电流信号，若电流超过上限阈值，则产生故障信号送给控制模块2进行故障综合，否则不进行任何操作。
本发明为一种低成本交流电机恒压频比驱动器，其工作原理是：SPWM算法，即根据交流电机转速给定计算旋转频率，进一步根据旋转频率查表找到相应的电压，再结合电压、旋转频率产生三个相位上互差120°的幅值受正弦脉宽调制的PWM脉冲，经功率放大后加到电机绕组上，电机绕组会产生圆形旋转磁势，拖动电机转子旋转，实现恒压频比控制。本发明的一种低成本交流电机恒压频比驱动器利用SPWM控制算法，在不需要采集任何反馈信号的前提下即能实现电机的正、反转控制及转速大小的调节，同时电机的种类可以是异步电机、感应电机、直流无刷电机、永磁同步电机，实现了一对多的控制，此外驱动器在较少元器件、低成本的前提下，同时具备泵升电压泄放电路及故障检测电路，提高了可靠性。
Claims (5)
1.一种低成本交流电机恒压频比驱动器，其特征在于：所述驱动器包括电源模块(1)、控制模块(2)、隔离模块(3)、功率模块(4)、泵升电压泄放模块(5)、故障检测模块(6)；其中电源模块(1)接收28V直流电源输入，并转换出15V电源为隔离模块(3)、泵升电压泄放模块(5)、故障检测模块(6)供电，电源模块(1)的28V电源与功率模块(4)连接，为交流电机的工作提供逆变电源，电源模块(1)给控制模块(2)供电；控制模块(2)采集故障检测模块(6)检测到的故障信号，并进行逻辑综合；隔离模块(3)接收控制模块(2)的信号并进行放大，同时实现强、弱电之间的电气隔离；功率模块(4)实现电能向交流电机机械能的转变；泵升电压泄放模块(5)检测功率模块(4)的电压是否超过上限阈值；故障检测模块(6)采集功率模块(4)的电流信号。
2.如权利要求1所述的恒压频比驱动器，其特征在于：在没有故障时，控制模块(2)产生三个时间上互差120°的SPWM波送给隔离模块(3),在有故障时，控制模块(2)不进行信号输出。
3.如权利要求1所述的恒压频比驱动器，其特征在于：泵升电压泄放模块(5)检测功率模块(4)的电压是否超过上限阈值，若超过则完成泵升电压泄放，若未超过则不进行任何操作。
4.如权利要求1所述的恒压频比驱动器，其特征在于：电源模块(1)转换出3.3V与1.9V电源给控制模块(2)供电。
5.如权利要求1所述的恒压频比驱动器，其特征在于：故障检测模块(6)采集功率模块(4)的电流信号，若电流超过上限阈值，则产生故障信号送给控制模块(2)进行故障综合，否则不进行任何操作。
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