CN201985768U - 嵌入式遥控变频器 - Google Patents

Abstract

嵌入式遥控变频器属于无线控制应用技术领域，尤其涉及一种嵌入式遥控变频器。本实用新型提供一种可实现对变频器进行远程移动遥控的嵌入式遥控变频器。本实用新型包括变频器，无线发射装置、无线接收装置，其结构要点无线接收装置与变频器的控制电路相连；通过无线发射装置、无线接收装置遥控变频器工作。

Description

嵌入式遥控变频器

技术领域

本实用新型按国际专利分类表（ＩＰＣ）划分属于物理部，信号装置大类，测量值、控制信号或类似信号的传输系统小类，按采用的无导线电气线路表征的信号传输装置大组，用无线电线路小组技术领域，尤其涉及一种嵌入式遥控变频器。

背景技术

现有的变频器无论是台式还是柜式的都必须安装在车间厂房或配电室内，而交流电动机有很大一部分（如风机类）需要安装在室外，且工作环境比较恶劣，粉尘大，有些还工作在高温环境。在这些情况下，变频器无法安装在现场，只能安装在远离现场的房间内，对于现场使用操作人员根据现场情况进行操作非常困难，特别是有些操作比较分散，操作人员需要在不同的地点进行控制，非常需要一种能够进行远程移动的遥控装置对变频器进行控制。

发明内容

本实用新型就是针对上述问题，提供一种可实现对变频器进行远程移动遥控的嵌入式遥控变频器。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案，本实用新型包括变频器，无线发射装置、无线接收装置，其结构要点无线接收装置与变频器的控制电路相连；通过无线发射装置、无线接收装置遥控变频器工作。

作为一种优选方案，本实用新型所述控制电路包括可对频率和电压进行运算的单片机电路，变频器主电路的电压、电流检测电路，电动机的速度检测电路，将单片机电路的控制信号进行放大的驱动电路，逆变器和电动机的保护电路；所述单片机电路分别与电压、电流检测电路，速度检测电路、驱动电路，保护电路，无线接收装置相连。

作为另一种优选方案，本实用新型所述单片机电路采用89C52单片机。

作为另一种优选方案，本实用新型所述驱动电路采用HCPL-316J芯片；HCPL316J芯片的欠压锁定保护的功能可防止IGBT工作在线性工作区造成发热过多进而烧毁。

作为另一种优选方案，本实用新型所述无线发射装置采用光耦隔离输入方式。

本实用新型有益效果：（1）控制方便。本实用新型通过无线发射装置、无线接收装置遥控变频器工作，不受工作环境的影响。

（2）控制精确。本实用新型在控制电路中增加了速度检测电路，即增加速度指令，可以对异步电动机的速度进行更精确的闭环控制。

（3）安全可靠。本实用新型驱动电路采用HCPL-316J芯片。HCPL-316J芯片内置丰富的IGBT检测及保护功能，使驱动电路设计起来更加方便，安全可靠。另外，本实用新型无线发射装置采用光耦隔离输入方式。光耦隔离输入，可靠性及稳定性高，可更好适应布线困难等一些要求苛刻的环境。

附图说明

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型电路原理框图。

图2是本实用新型控制电路原理框图。

图3是本实用新型控制电路原理图。

图4是本实用新型无线发射装置控制电路原理图。

图5是本实用新型无线接收装置输入回路电路原理图。

图6是本实用新型无线接收装置信号处理电路原理图。

图7是本实用新型无线接收装置输出回路电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括变频器，无线发射装置、无线接收装置，无线接收装置与变频器的控制电路相连；通过无线发射装置、无线接收装置遥控变频器工作。

如图2所示，所述控制电路包括可对频率和电压进行运算的单片机电路，变频器主电路的电压、电流检测电路，电动机的速度检测电路，将单片机电路的控制信号进行放大的驱动电路，逆变器和电动机的保护电路；所述单片机电路分别与电压、电流检测电路，速度检测电路、驱动电路，保护电路，无线接收装置相连。

所述单片机电路将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定变频器的逆变器的输出电压、频率。

所述电压、电流检测电路与变频器主回路电位隔离。

所述速度检测电路以装在异步电动轴机上的速度检测器 (TG、PLG等)的信号为速度信号，送入单片机电路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。

单片机的I/0输入输出电路可实现变频器更好的人机交互功能。变频器具有多种输入 (比如运行、多段速度运行等)信号，还有各种内部参数的输出（比如电流、频率、保护动作驱动等)信号。

所述驱动电路与单片机电路隔离。

所述保护电路检测变频器主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。

如图3所示，所述单片机电路采用89C52单片机；高电压控制接点为耐压380V的外部控制接点；外部输入与输出端口与所述无线接收装置的输出回路端口相连。

所述驱动电路采用HCPL-316J芯片；HCPL316J芯片的欠压锁定保护的功能可防止IGBT工作在线性工作区造成发热过多进而烧毁。HCPL-316J内置丰富的IGBT检测及保护功能，使驱动电路设计起来更加方便，安全可靠。下面详述欠压锁定保护(UVLO)保护功能的工作原理：在刚刚上电的过程中，芯片供电电压由0V逐渐上升到最大值，如果此时芯片有输出会造成IGBT门极电压过低，那么它会工作在线性放大区。HCPL316J芯片的欠压锁定保护的功能(UVLO)可以解决此问题。当HCPL316J芯片的VCC引脚与VE引脚之间的电压值小于12V时，输出低电平，以防止IGBT工作在线性工作区造成发热过多进而烧毁。

如图4所示，所述无线发射装置采用光耦隔离输入方式。

如图7所示，本实用新型发射装置输出部分采用继电器无源触点输出，触点电流为1A，P2.4为输入电平信号，该信号由发射信号控制。

如图5所示，输入回路XS1为无线接收装置的回发单元，回发单元的信号发射到无线发射装置的显示驱动回路，显示变频器的工作状态。P0.0、P0.1、P0.2、P0.3各输入点与变频器的操作与显示回路的输出点相连。

本实用新型采用标配2-3km无线传输模块。无线模块工作频段433MHz，发射功率500MW，接收灵敏度-120dB，接收电流30mA，发射电流300mA。模块信道可选择，最多16信道。

本实用新型引入了无线信号控制的方式，能实现与“I/0输入输出电路”等同的输入输出、速度控制及显示等功能。一般工业遥控器工作在315MHz、433 MHz、868MHz和915MHz的ISM(工业，科学和医学)和SRD(短距离设备)频率波段，也可通过软件编程设置频率波段300MHz～348MHz、400MHz～464MHz和800 MHz～928MHz。遥控器内部还集成了一个高度可配置的调制解调器，该调制解调器支持不同的调制格式，其数据传输率最高可达500Kb/s，能为数据包处理数据缓冲、突发数据传输、清晰信道评估、连接质量指示和电磁波激发提供硬件支持。

本实用新型无线发射装置包括发射通道、宽带发射机和基带，无线接收装置包括接收通道、宽带接收机和基带，其中发射通道采用二次调制方式，因此发射通道仍具有频率合成器、MSK调制器、一次放大和滤波器、FM调整器、二次放大和滤波器，但是频率合成器采用由相位累加器、D/A转换器以及低通滤波器形成的数字频率合成器。无线发射装置的基带中有一个微处理器，该微处理器连着接口电路、接口电路连着指令按键，另外还有一个数字处理器，按键信息通过接口电路到微处理器形成指令信道编码和发射数据流，通过发射通道MSK调制、滤波、FM调制、放大和滤波后发射；由无线接收装置的宽带接收器接收，经A/D转换器进行信号转换，再由数字信号处理器对接收的信号进行特性分析和处理，引导微处理器工作，由数字频率合成器控制接收通道中的MSK调制器、FM调制器调制接收信号。

所述接收通道通过低噪声放大器(LNA)对接收到的射频信号进行放大，然后再对信号的中间频率求积分向下转换。在中频，I/Q信号通过ADC进行数字化，经自动增益控制(AGC)、细微频率滤波、解调位/数据包完成数字化工作。

本实用新型是将无线遥控接收部分嵌入变频器控制电路，即将无线遥控接收输出的开关量接口与变频器控制电路的开关量输入接口相连，将无线遥控接收输出的模拟量接口与变频器控制电路的模拟量输入接口相连。变频器的启动、停止、正反转运行、多段数运行、无级调速等功能由遥控发射器的相应按键发射开关（模拟）信号，遥控接收部分接收信号，并输入至变频器控制电路，控制变频器实现相应的功能，从而达到遥控器与变频器合二为一的目的。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型所提交的权利要求书确定的保护范围。

Claims (5)

1.嵌入式遥控变频器，包括变频器，无线发射装置、无线接收装置，其特征在于无线接收装置与变频器的控制电路相连；通过无线发射装置、无线接收装置遥控变频器工作。

2.根据权利要求1所述嵌入式遥控变频器，其特征在于所述控制电路包括可对频率和电压进行运算的单片机电路，变频器主电路的电压、电流检测电路，电动机的速度检测电路，将单片机电路的控制信号进行放大的驱动电路，逆变器和电动机的保护电路；所述单片机电路分别与电压、电流检测电路，速度检测电路，驱动电路，保护电路，无线接收装置相连。

3.根据权利要求2所述嵌入式遥控变频器，其特征在于所述单片机电路采用89C52单片机。

4.根据权利要求2或3所述嵌入式遥控变频器，其特征在于所述驱动电路采用HCPL-316J芯片；HCPL316J芯片的欠压锁定保护的功能能防止IGBT工作在线性工作区造成发热过多进而烧毁。

5.根据权利要求1或2或3所述嵌入式遥控变频器，其特征在于所述无线发射装置采用光耦隔离输入方式。

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