CN202404169U - 串联叠加电压型的高压变频器的低压测试装置 - Google Patents

串联叠加电压型的高压变频器的低压测试装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种串联叠加电压型高压变频器的低压测试装置。它是由切分变压器、功率部分、监控箱、模拟量接口板、电压检测和远控部分组成的，切分变压器连接功率部分，功率部分连接电压检测，监控箱通过光纤与功率部分连接，模拟量接口板分别连接监控箱和远控部分。功率部分分为三组，一组为一相，每相六个功率单元串联连接。监控箱包括PWM单元、双DSP单元和接口电路，PWM单元连接FPGA、CPLD单元，双DSP单元分别连接接口电路。AVR控制板连接操作面板。本实用新型体积小，操作方便；本实用新型给出的高压变频器低压测试的设计方案经过实践检验，其性能可靠，能够长期运行，具有广阔的市场应用前景。

Description

串联叠加电压型的高压变频器的低压测试装置
（一）技术领域
本实用新型涉及变频器技术，具体说就是一种串联叠加电压型的高压变频器的低压测试装置。
（二）背景技术
变频器主控制器（监控箱）的结构为单元组合式，其核心为双DSP的CPU单元，通过总线与接口板和相控A、B、C板互通信息。从模拟量输入接口可接受操作命令、 频率给定信号、电机电流与电压等。CPU板根据操作命令、给定信号及其它输入信号，计算出控制信息及状态信息。相控A、B、C板接受来自CPU板的控制信息，产生PWM控制信号，经电/光转换器，向功率单元发送控制光信号。来自功率单元的应答信号在相控A、B、C板中转换成电信号，予处理后送CPU板处理。状态信息可通过接口板和接口子模板送出。主控制器的调试对于高压变频器来说十分重要，现有的调试手段单一，在屏蔽功率单元相关状态信息的条件下，模拟高压自己运行，其实达不到测试的效果。如果在高压条件下测试更是麻烦，设备庞大，高压引线及负载的连接不便利，成本较高，出现问题维修更是问题。
（三）发明内容
本实用新型的目的在于提供一种串联叠加电压型的高压变频器的低压测试装置。
本实用新型的目的是这样实现的：它是由切分变压器、功率部分、监控箱、模拟量接口板、电压检测和远控部分组成的，切分变压器连接功率部分，功率部分连接电压检测，监控箱通过光纤与功率部分连接，模拟量接口板分别连接监控箱和远控部分。
本实用新型还有以下技术特征：
（1）所述的功率部分分为三组，一组为一相，每相六个功率单元串联连接。
（2）所述的监控箱包括PWM单元、FPGA 、CPLD单元、双DSP单元、接口电路和触摸屏，PWM单元连接FPGA、CPLD单元，FPGA 、CPLD单元连接双DSP单元，双DSP单元分别连接接口电路和触摸屏。
（3）所述的远控部分包括AVR控制板和操作面板，AVR控制板连接操作面板。
本实用新型串联叠加电压型的高压变频器的低压测试装置，结构简单，性能可靠，模拟整机带载实验，完成控制系统的软件测试。本实用新型的优点：功率器件用MOS管代替IGBT，成本低，维修方便；每块功率板代表一个单元，体积小，操作方便；可完整的模拟系统带、监控箱的功能测试；系统输入电压为380V，输出0到380V的阶梯波，属于低压平台，安全可靠；本实用新型针对现有高压变频器结构复杂，接线、调试不便利，监控设备出现问题会导致变频器故障或者功率单元损坏等状况提供了一种具有性价比合理的测试装置，此时低压测试平台是最佳选择。在冶金、供水、电力等行业为了保证生产正常连续进行，要求高压变频器的运行稳定性必须可靠。本实用新型给出的高压变频器低压测试的设计方案经过实践检验，其性能可靠，能够长期运行，具有广阔的市场应用前景。
（四）附图说明
    图1为本实用新型的整个系统原理框图；
图2为本实用新型的监控箱的原理框图；
图3为本实用新型的功率板原理框图；
图4为本实用新型的远控部分原理框图。
（五）具体实施方式
下面结合附图举例对本实用新型作进一步说明。
实施例1：结合图1，本实用新型一种串联叠加电压型的高压变频器的低压测试装置，它是由切分变压器（1）、功率部分（2）、监控箱（3）、模拟量接口板（4）、电压检测（5）和远控部分（6）组成的，切分变压器（1）连接功率部分（2），功率部分（2）连接电压检测（5），监控箱（3）通过光纤与功率部分（2）连接，模拟量接口板（4）分别连接监控箱（3）和远控部分（5）。
本实用新型还有以下技术特征：
所述的功率部分（2）分为三组，一组为一相，每相六个功率单元串联连接。
所述的监控箱（3）包括PWM单元、FPGA 、CPLD单元、双DSP单元、接口电路和触摸屏，PWM单元连接FPGA、CPLD单元，FPGA 、CPLD单元连接双DSP单元，双DSP单元分别连接接口电路和触摸屏。
所述的远控部分（6）包括AVR控制板和操作面板，AVR控制板连接操作面板。
实施例2：结合图1-图4，本实用新型的工作原理如下：
（1）整个系统的原理
本实用新型是模拟单元串联、多重叠加的低压变频器，三相380V经输入变压器的降压、移相给功率单元柜内的功率单元供电，功率部分为三组，一组为一相，每相的功率板的输出首尾相串，控制部分通过光纤时时对每一功率板进行整流、逆变控制与检测，用户的需要通过操作界面进行频率的给定，控制单元把控制信息发送到功率板进行相应得整流、逆变调整，输出0到380V左右的三相电压。
（2）监控箱
    监控箱与每个功率板之间均采用了两根光纤进行连接和控制。它可以从触摸屏，远控部分接收操作命令和给定信号，处理后输出电压、频率给定信号给三个相控单元，在那里转换成PWM控制信号，经电/光转换器转换成光信号，从光发送器端口发往各功率单元。来自功率单元的应答信息经光/电转换器转换成电信号，予处理后送主控制器集中处理。主控制器根据控制命令、给定信号及运行信息、应答信息进行运行控制、状态分析、故障诊断等运算，检测出故障后按故障性质进行故障处理，如封锁系统、高压跳闸等，并给出相应故障信号。
（3）功率部分
功率部分是一种单相桥式变换器，由输入切分变压器的副边绕组供电。经整流、滤波后由4个MOS管以SPWM方法进行控制，输出可变频、变压的交流电。多个功率板串联叠加后可输出50HZ、线电压380V的三相交流电，以驱动交流电动机。CPLD检测电压和电流等信号以及一些状态信息以通讯的方式送控制箱处理。驱动信号以及控制信号由监控箱以通讯的方式发出，由CPLD集中进行处理驱动H桥电路；来自控制箱的控制信号和送往控制箱的应答信号都经过光缆传送，既有高的电隔离能力，又有高的抗电磁干扰性能。
（4）远控处理部分。
由一个以AVR单片机为核心元件和DA及一些外围电路组成，操作面板设定频率和启动、停止、复位等控制信号通过通讯你的方式送给AVR单片机，处理之后通过DA输出0-10V直流电压信号送给模拟量接口板，再送到控制部分; 另外高压合闸、复位、急停、辅助电源合等一些开关信号送给控制部分，这样远控设备完成了模拟现场远控箱和DCS等控制系统。

Claims (4)

1.一种串联叠加电压型的高压变频器的低压测试装置，它是由切分变压器（1）、功率部分（2）、监控箱（3）、模拟量接口板（4）、电压检测（5）和远控部分（6）组成的，其特征在于：切分变压器（1）连接功率部分（2），功率部分（2）连接电压检测（5），监控箱（3）通过光纤与功率部分（2）连接，模拟量接口板（4）分别连接监控箱（3）和远控部分（5）。
2. 根据权利要求1所述的一种串联叠加电压型的高压变频器的低压测试装置，其特征在于：所述的功率部分（2）分为三组，一组为一相，每相六个功率单元串联连接。
3. 根据权利要求1所述的一种串联叠加电压型的高压变频器的低压测试装置，其特征在于：所述的监控箱（3）包括PWM单元、FPGA 、CPLD单元、双DSP单元、接口电路和触摸屏，PWM单元连接FPGA、CPLD单元，FPGA 、CPLD单元连接双DSP单元，双DSP单元分别连接接口电路和触摸屏。
4. 根据权利要求1所述的一种串联叠加电压型的高压变频器的低压测试装置，其特征在于：所述的远控部分（6）包括AVR控制板和操作面板，AVR控制板连接操作面板。
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