CN203859714U - 低压节能变频调速器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及变频调速器技术领域，尤其涉及一种低压节能变频调速器。电机以及变频调速装置，转子绕组；所述驱动及保护电路包括驱动电路、过电流保护电路、温度过载保护电路，所述驱动电路连接于所述功率因数校正电路和所述逆变电路；所述驱动电路包括功率因数校正驱动电路和逆变器驱动电路；所述功率因数校正驱动电路连接于所述功率因数校正电路中的驱动电阻，所述逆变器驱动电路连接于所述逆变电路中的驱动电阻，所述温度过载保护电路通过热敏电阻连接温度保护输出端。本实用新型能够用低压小功率的变频调速装置来控制高压大功率电机，节约了能源，同时系统的整体效率要大大高于传统的变频器及其电机系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及变频调速器技术领域，尤其涉及一种低压节能变频调速器。
背景技术
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。惯常使用的变频器主要采用交一直一交方式(VVVF 变频或矢量控制变频) ，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。目前，家用变频空调中已经广泛采用交直交变频驱动方案，由于采用了传统的不可控整流，空调整机交流输入侧谐波含量大，造成电网重度污染；产品认证对谐波电流有严格的技术指标要求；直流侧电压不稳定影响空调产品的性能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种低压节能变频调速器，便于安装，节能环保。
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种低压节能变频调速器，其特征在于：包括：电机以及变频调速装置，所述电机包括：第一定子绕组，具有第一绕组极对数G，用于与高压交流电源相连接；第二定子绕组，具有第二绕组极对数D ；转子绕组；所述变频调速装置包括控制器、整流电路、功率因数校正电路、逆变电路、驱动及保护电路，所述整流电路输入端与低压交流电源相连接；所述驱动及保护电路包括驱动电路、过电流保护电路、温度过载保护电路，所述驱动电路连接于所述功率因数校正电路和所述逆变电路；所述驱动电路包括功率因数校正驱动电路和逆变器驱动电路；所述功率因数校正驱动电路连接于所述功率因数校正电路中的驱动电阻，所述逆变器驱动电路连接于所述逆变电路中的驱动电阻，所述温度过载保护电路通过热敏电阻连接温度保护输出端，所述控制器的一个输入端与所述电流检测单元相连接，另一个输入端中与所述逆变电路的输入端中的至少另一个相连接，用于根据给定值，对所检测的所述第一定子绕组的三相电流和所述第二定子绕组的三相电流各自所分离成的基波分量和谐波分量分别进行控制，以获得向所述逆变电路输出的控制信号。
所述所述变频调速装置还包括接触器，其输入端与高压交流电源和所述控制器的输出端中的另一个相连接，其输出端与所述第一定子绕组相连接。
所述控制器还包括：坐标反变换模块，用于针对各基波分量和谐波分量，对控制后输出的D 轴分量和Q 轴分量进行DQ 反变换；所述合成模块进一步用于将各基波分量和谐波分量进行DQ 反变换后输出的控制信号的每一相分别相加，获得向所述逆变单元输出的控制信号对应相。
本实用新型的有益效果是: 与现有技术相比，本实用新型能够用低压小功率的变频调速装置来控制高压大功率电机，节约了能源，同时系统的整体效率要大大高于传统的变频器及其电机系统。功率器件高度集成，器件所占印制电路板的面积大大减小，降低了印制板的成本；功率器件之间距离较短，减小了器件引脚之间的导线长度，降低了导线上的寄生参数，噪声电压也大大降低；各功率器件集成在模块内同一基板上，经过环氧树脂封装后，生产过程中直接将模块固定于散热器上，大大降低了模块安装定位难度，提高了生产效率，且模块与散热器贴合紧密，有利于模块散热，增强了模块的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型功率因数校正电路图。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。该实施例的电机变频调速系统包括：电机和变频调速装置。其中，该实施例的调速系统中，电机包括第一定子绕组和第二定子绕组，其中第一定子绕组( 即功率绕组或高压绕组) 具有第一绕组极对数G，用于接高压交流电源如高压电网，其中第二定子绕组( 即控制绕组或低压绕组)具有第二绕组极对数D，用于接低压变频调速装置。电机还包括转子，其转子绕组采用多相绕线型绕组。在一个示例中，转子绕组的相数m 满足如下关系式：m ＝ (G+D)/mk，式中，当G+D 为奇数时，mk ＝ 1，当G+D 为偶数时，mk ＝ 2。根据交流电机中关于绕组“齿谐波”磁动势方面的理论，对于上述电机，在高压绕组上接入高压工频交流电源，低压绕组接入变频电源时，转子绕组能同时产生G 和D 两种极对数旋转磁动势，高压绕组磁动势转速为：n ＝ 60×fg/G，其中，fg 为高压交流工频；低压绕组的磁动势转速为：n ＝ 60×fd/D，其中fd 为变频电源的基波频率；且这两种磁动势的旋转方向相反，在两种旋转磁动势作用下，转子转速为：n ＝ 60×(fg±fd)/(G+D)，从而，通过对低压绕组的变频控制能实现对电机的变频调速。示例性地，上述电机为无刷双馈电机。
变频调速器包括功率因数校正电路和带有逆变器( 图中未示) 的逆变电路，功率因数校正电路和逆变电路集成在一个模块上。这种将功率因数校正电路20和逆变电路集成在一个模块上与传统分立器件方案相比，功率器件高度集成，器件所占印制电路板的面积大大减小，降低了印制板的成本；功率器件之间距离较短，减小了器件引脚之间的导线长度，降低了导线上的寄生参数，噪声电压也大大降低；各功率器件集成在模块内同一基板上，经过环氧树脂封装后，生产过程中直接将模块固定于散热器上，大大降低了模块安装定位难度，提高了生产效率，且模块与散热器贴合紧密，有利于模块散热，增强了模块的可靠性。功率因数校正电路部分包括：绝缘栅双极型晶体管Q7，快恢复二极管D7 与D8，栅极驱动电阻R7 ；逆变电路包括：绝缘栅双极型晶体管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，快恢复二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6，栅极驱动电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6，逆变器输出端U(13)、V(9)、W(5)，低端发射极输出端VRU(22)、VRV(21)、VRW(20) ；驱动部分包括：逆变器六路驱动信号：HIN1(23)、HIN2(24)、HIN3(25)、LIN1(26)、LIN2(27)、LIN3(28)，功率因数校正驱动信号PFC-in(29)，高端浮动电源端VB1(12)、VB2(8)、VB3(9)，自举电容C4、C5、C6 ；保护电路部分包括逆变器过流保护输入ITRIP(32)、功率因数校正(PFC) 过流保护输入PFCTRIP(31)、故障输出及使能端；低端电源和地VCC(34)、VSS(35) ；温度保护输出端TH。逆变器及功率因数校正过电流保护；模块外部可以搭建电流检测电路检测逆变器及功率因数校正电流，检测电路将电流信号转化为电压信号Vx1 和Vx2，并将这两个信号分别接入模块的ITRIP 管脚和PFCTRIP 管脚，运行中一旦出现电流过大，Vx1 大于ITRIP 管脚的阈值电压或者Vx2 大于PFCITRIP 管脚的阈值电压，模块内部封锁各路驱动信号并通过管脚向主控芯片发送故障信号。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种低压节能变频调速器，其特征在于：包括：电机以及变频调速装置，所述电机包括：第一定子绕组，具有第一绕组极对数G，用于与高压交流电源相连接；第二定子绕组，具有第二绕组极对数D ；转子绕组；所述变频调速装置包括控制器、整流电路、功率因数校正电路、逆变电路、驱动及保护电路，所述整流电路输入端与低压交流电源相连接；所述驱动及保护电路包括驱动电路、过电流保护电路、温度过载保护电路，所述驱动电路连接于所述功率因数校正电路和所述逆变电路；所述驱动电路包括功率因数校正驱动电路和逆变器驱动电路；所述功率因数校正驱动电路连接于所述功率因数校正电路中的驱动电阻，所述逆变器驱动电路连接于所述逆变电路中的驱动电阻，所述温度过载保护电路通过热敏电阻连接温度保护输出端，所述控制器的一个输入端与所述电流检测单元相连接，另一个输入端中与所述逆变电路的输入端中的至少另一个相连接，用于根据给定值，对所检测的所述第一定子绕组的三相电流和所述第二定子绕组的三相电流各自所分离成的基波分量和谐波分量分别进行控制，以获得向所述逆变电路输出的控制信号。
2.根据权利要求1所述的低压节能变频调速器，其特征在于：所述所述变频调速装置还包括接触器，其输入端与高压交流电源和所述控制器的输出端中的另一个相连接，其输出端与所述第一定子绕组相连接。
3.根据权利要求2所述的低压节能变频调速器，其特征在于：所述控制器还包括：坐标反变换模块，用于针对各基波分量和谐波分量，对控制后输出的D 轴分量和Q 轴分量进行DQ 反变换；所述合成模块进一步用于将各基波分量和谐波分量进行DQ 反变换后输出的控制信号的每一相分别相加，获得向所述逆变单元输出的控制信号对应相。
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|---|---|---|---|---|
| CN108306541A (zh) * | 2018-02-10 | 2018-07-20 | 广东美的制冷设备有限公司 | Ipm模块与家用电器 |
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