CN202260982U

CN202260982U - 一种变频器

Info

Publication number: CN202260982U
Application number: CN2011203819083U
Authority: CN
Inventors: 张亚坤
Original assignee: SUZHOU SU AUTOMATION CONTROL EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: SUZHOU SU AUTOMATION CONTROL EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2021-10-10

Abstract

本实用新型公开了一种变频器，包括：输入单元、主电路单元、控制单元、功能单元、输出单元，所述输入单元与输出单元之间并联设有所述主电路单元、所述控制单元、功能单元连接，所述主电路单元为绝缘栅双极型晶体管IGBT功率单元，所述控制单元包括开环控制单元、闭环控制单元，所述开环控制单元与所述闭环控制单元并联连接，所述输入单元与输出单元之间设有加法器，与所述加法器串联连接设有开关电路。通过上述方式，本实用新型的采用IGBT功率单元，实现静音运行；保护功能完善，变频器发生短路、过流、过载、过压故障时，系统均能及时保护，运行功率较大时，能够使电源电压下降，降低功耗。

Description

一种变频器

技术领域

本实用新型涉及电学领域，特别是涉及一种变频器。

背景技术

随着现代电力电子技术及计算机控制技术的迅速发展，促进了电气传动的技术革命。交流调速取代直流调速，计算机数字控制取代模拟控制已成为发展趋势。交流电机变频调速是当今节约电能，改善生产工艺流程，提高产品质量，以及改善运行环境的一种主要手段。变频调速以其高效率，高功率因数，以及优异的调速和启制动性能等诸多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。

现有技术的变频器依然存在适用范围小，系统运行不稳定，保护功能不够完善、及时，容易发生故障，操作不灵活等缺点。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种变频器，能够解决上述缺点，适应各种应用场合，系统运行平稳，保护功能完善及时，操作灵活方便，效率高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种变频器，包括：输入单元、主电路单元、控制单元、功能单元、输出单元，所述输入单元与输出单元之间并联设有所述主电路单元、所述控制单元、功能单元连接，所述主电路单元为绝缘栅双极型晶体管IGBT功率单元，所述控制单元包括开环控制单元、闭环控制单元，所述开环控制单元与所述闭环控制单元并联连接，所述输入单元与输出单元之间设有加法器，与所述加法器串联连接设有开关电路。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述功能单元包括电流限幅单元、自动稳压单元、转速追踪单元、过压失速单元、回升制动单元、监视单元、抑制高次谐波单元，所述功能单元包括的上述单元之间采用平铺式连接。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述回升制动单元为在所述变频器上连接设置回升制动电阻或制动单元。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述监视单元包括运行监视单元、故障及故障查询监视单元，所述运行监视单元监视内容包括输出频率、输入参考频率、输出电流、输出电压、过载率、直流母线电压及程序运行时间；故障及故障查询监视单元监视的内容包括当前故障时的输出频率、直流母线电压、输出电流、运行方向、运行状态、限幅状态、前一次故障代码、前二次故障代码、前三次故障代码。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述变频器的外壳上固定设有本机键盘、计算机网络接口，所述变频器通过线缆连接设有远控键盘，所述本机键盘与所述远控键盘之间设有自由转换功能装置。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述本机键盘和远控键盘上设有中、英文液晶显示装置、键盘电位器、操作按键、指示灯装置。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述变频器外壳上还设有压铸铝散热器。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述变频器外壳为塑料模压箱体。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述开关电路包括对高频电流具有共栅极结构的场效应晶体管、共基极结构的双极性晶体管。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种变频器结构简单，输出电流谐波成分小，运行平稳，效率高；采用IGBT功率单元，实现静音运行；保护功能完善，变频器发生短路、过流、过载、过压故障时，系统均能及时保护，运行功率较大时，能够使电源电压下降，降低功耗。

附图说明

图1是本实用新型一种变频器一较佳实施例的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、输入单元，2、主电路单元，3、控制单元，4、功能单元，5、输出单元，6、开环控制单元，7、闭环控制单元，8、加法器，9、开关电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本实用新型实施例包括：

一种变频器，包括：输入单元1、主电路单元2、控制单元3、功能单元4、输出单元5，所述输入单元1与输出单元5之间并联设有所述主电路单元2、所述控制单元3、功能单元4连接。

所述输入单元与输出单元之间设有加法器8，与所述加法器9串联连接设有开关电路9。在运行功率较大时，能够使电源电压下降，降低功耗。

加法器8，用于将输入电流信号和预定的基准电流信号相加以输出对应输出电流信号与基准电流信号之和的电流信号；开关电路9，用于只通过幅度大于门限电流的那部分电流信号以输出电流信号。

所述开关电路9包括对高频电流具有共栅极结构的场效应晶体管、共基极结构的双极性晶体管。

所述主电路单元2为绝缘栅双极型晶体管IGBT功率单元。新一代的IGBT功率单元的最高载波频率为16kHz，电动机基本无电磁噪声，实现低噪音的环保设计。

所述控制单元3包括开环控制单元6、闭环控制单元7，所述开环控制单元6与所述闭环控制单元7并联连接。

所述开环控制单元6为采用保证输出电压和频率成正比的控制方式的开环控制单元6。输入方式有：数字键盘、计算机、模拟电位器、电压源、电流源、程序运行、摆频运行、步进方式等，开环控制的控制方式灵活、方便。

所述闭环控制单元7为采用比例积分微分PID的控制方式的闭环控制单元7，输入方式有：数字键盘、计算机、模拟电位器、电压源、电流源及其相互组合，闭环控制方式使系统结构简单。

PID的控制方式可实现简单的闭环控制，也就是将传感器检测的输出物理量作为反馈，调节变频器的输出频率(电动机转速)，使某一物理量的输出与指令目标一致的控制方式。PID控制方式对以下的控制反馈有效，包括压力控制、流量控制、温度控制。将压力传感器的检测值作为反馈量，可控制压力一定。将流量传感器的检测值作为反馈量，可控制流量一定。将温度传感器的检测值作为反馈量，可控制温度一定。

所述功能单元4包括电流限幅单元、自动稳压单元、转速追踪单元、过压失速单元、回升制动单元、监视单元、抑制高次谐波单元，所述功能单元4包括的上述单元之间采用平铺式连接。功能单元4使本实用新型的变频器具有更加强大的功能，适用的领域更加广泛，使系统运行起来更加平稳，安全，发生短路、过流、过载、过压故障时，系统均能及时保护。

电流限幅单元8是加减速过程中，若变频器输出电流超过其限幅值，输出频率保持不变；稳速时，输出频率下降。当变频器输出电流小于电流限幅值时，按正常的输入指令运行。

自动稳压单元9是在输入电压变动的情况下，输出电压基本不变，保持V/F值(变频器的输出电压和输出频率成正比关系)恒定。即使输入电网存在较大的波动，输出电压也基本保持不变。

转速追踪单元是变频器在运行过程时，若发生瞬时停电，电源又立即恢复，此时，变频器将自动检测电机转速，使电机平滑无冲击地重新运行至输入设定频率。

过压失速单元中变频器的直流母线过电压一般是由减速引起的。减速时，若直流母线电压升高到670V，则变频器暂停减速，保持输出频率不变，直至直流母线电压降低到640V以下，变频器重新开始减速过程。

回升制动单元是在所述变频器上连接设置回升制动电阻或制动单元。电动机减速或带势能负载时，因能量回馈，变频器直流母线电压将会升高，此电压称为回升过电压。为保持原减速过程，同时，不使变频器出现过电压保护，可投入回升制动电阻或制动单元以消耗这部分能量。

所述监视单元包括运行监视单元、故障及故障查询监视单元，所述运行监视单元监视内容包括输出频率、输入参考频率、输出电流、输出电压、过载率、直流母线电压及程序运行时间；故障及故障查询监视单元监视的内容包括当前故障时的输出频率、直流母线电压、输出电流、运行方向、运行状态、限幅状态、前一次故障代码、前二次故障代码、前三次故障代码。

所述抑制高次谐波单元是将所述变频器连接直流DC、交流AC电抗器实现抑制高次谐波。

例如，55-75kW变频器可连接DC电抗器；93-400kW变频器已内接DC电抗器；18.5-400kW变频器可连接AC电抗器。

所述变频器的外壳上固定设有本机键盘、计算机网络接口，所述变频器通过线缆连接设有远控键盘，所述本机键盘与所述远控键盘之间设有自由转换功能装置。操作方便，双键盘互动切换控制，本机、远程操作自由选择。

计算机网络接口提供标准通讯协议和计算机联网控制操作软件。能够联网操作，功能更加广泛，控制方式灵活、方便。

所述本机键盘和远控键盘上设有中、英文液晶显示装置、键盘电位器、操作按键、指示灯装置。中、英文显示方式随时设定，人机界面友好，方便快捷。

所述变频器外壳上还设有压铸铝散热器。及时给变频器散热，目的是使变频器能够保持良好的工作状态，延长使用寿命。

所述变频器外壳为塑料模压箱体。采用模具化生产，外形美观，结构紧凑。

本实用新型的一种变频器结构简单，输出电流谐波成分小，运行平稳，效率高；采用IGBT功率单元，实现静音运行；保护功能完善，变频器发生短路、过流、过载、过压故障时，系统均能及时保护，运行功率较大时，能够使电源电压下降，降低功耗。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种变频器，其特征在于，包括：输入单元、主电路单元、控制单元、功能单元、输出单元，所述输入单元与输出单元之间并联设有所述主电路单元、所述控制单元、功能单元连接，所述主电路单元为绝缘栅双极型晶体管IGBT功率单元，所述控制单元包括开环控制单元、闭环控制单元，所述开环控制单元与所述闭环控制单元并联连接，所述输入单元与输出单元之间设有加法器，与所述加法器串联连接设有开关电路。

2.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述功能单元包括电流限幅单元、自动稳压单元、转速追踪单元、过压失速单元、回升制动单元、监视单元、抑制高次谐波单元，所述功能单元包括的上述单元之间采用平铺式连接。

3.根据权利要求2所述的变频器，其特征在于，所述回升制动单元为在所述变频器上连接设置回升制动电阻或制动单元。

4.根据权利要求2所述的变频器，其特征在于，所述监视单元包括运行监视单元、故障及故障查询监视单元，所述运行监视单元监视内容包括输出频率、输入参考频率、输出电流、输出电压、过载率、直流母线电压及程序运行时间；故障及故障查询监视单元监视的内容包括当前故障时的输出频率、直流母线电压、输出电流、运行方向、运行状态、限幅状态、前一次故障代码、前二次故障代码、前三次故障代码。

5.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述变频器的外壳上固定设有本机键盘、计算机网络接口，所述变频器通过线缆连接设有远控键盘，所述本机键盘与所述远控键盘之间设有自由转换功能装置。

6.根据权利要求5所述的变频器，其特征在于，所述本机键盘和远控键盘上设有中、英文液晶显示装置、键盘电位器、操作按键、指示灯装置。

7.根据权利要求5所述的变频器，其特征在于，所述变频器外壳上还设有压铸铝散热器。

8.根据权利要求5所述的变频器，其特征在于，所述变频器外壳为塑料模压箱体。

9.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述开关电路包括对高频电流具有共栅极结构的场效应晶体管、共基极结构的双极性晶体管。