CN204707046U - 一种航空用变频器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种航空用变频器，为一种变电设备，其能在振动环境下工作，把输入的三相，频率为300-800Hz,115V的交流电，变换成115V，400Hz的单相交流电输出，给后级用电负载供电，额定功率为500W，本实用新型所述变频器包括变压整流部分、逆变部分和机内电源部分；变压整流部分把输入的115V，300～800Hz的三相交流电变换成180V直流电；逆变部分把180V直流电变换为115V，400Hz的单相交流电；机内电源部分为所述变压整流部分和所述逆变部分供电。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种航空用变频器，能把输入115V三相变频(300-800Hz)交流电变换成单相115V固定频率(400Hz)的交流电输出,能在振动环境下正常工作。可作为飞机的二次电源，为主发动机为三相变频交流电的飞机提供单相、固定频率的交流电，给机上用电设备供电。
背景技术
目前，很多民用飞机上用的是变频交流发电机，提供三相幅值为115V，频率为300~800Hz 的交流电，而机上用电设备很多是用单相115V，固定频率400Hz的交流电。因此需要一种变电设备，把输入的三相，变频交流电，变换为单相，固定频率的交流电来给后面的机上用电设备供电。同时如果变电设备安装的位置在发动机附近，或飞机遇上气流等恶劣情况，振动比较厉害，作为民用飞机上的用电设备，需要非常高的可靠性。因此，设计一种能在振动环境下工作，把输入三相交流变频电转换为单相固定频率交流电，给飞机上有需要的用电设备供电的变频器是很有必要的。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种航空用变频器，把机上发电机发出的115V, 300-800Hz 的变频交流电变换成115V，400Hz的交流电，输出功率为500W。给机上用电设备供电，并能够在振动环境下正常工作。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
1、从电路上实现三相115V，300~800Hz的交流电变换成115V，400Hz的单相交流电。
本实用新型内部电路分为变压整流部分、逆变部分和机内电源部分。
变压整流部分把输入的115V，300-800Hz的三相交流电变换成180V直流电。它包括变压器(主要是把输入幅值为115V的交流电变为幅值为200V交流电，频率不变)、整流电路（由6只整流二极管组成的整流桥，主要作用是把变压器输出的交流电整流成约180V直流电）；
逆变部分把180V直流电变换为115V，400Hz的单相交流电，它包括DC/AC主电路（主要由4只MOS管组成的全桥逆变电路，把直流电斩波成脉冲宽窄不同的SPWM波，再通过由电感、电容组成的滤波电路把它滤成115V,400Hz的电压）、DC/AC控制电路（采用电流、电压双闭环控制方案，输出电压和基准电压进行比较，经PI调节器得到的电压误差信号作为电流环的基准，和输出反馈电流信号比较，经过P调节器得到控制信号输出。）、DC/AC驱动电路（放大由控制电路出来信号的功率，用以驱动DC/AC主电路开关管）；
机内电源部分为本实用新型内部控制电路和驱动电路供电，提供±15V的直流电，我们选择电子市场上的电源模块M2815用做我们机内电源，它能把输入的18～30V直流电转换为±15V的直流电，功率为20W。
2、从结构上实现振动保护。
为了使设备在振动的环境下能正常工作，在产品的底板上增加了由弹簧和底脚组成的缓冲器，来对振动进行缓冲。
本实用新型航空用变频器，与现有技术不同之处在于本实用新型取得了如下技术效果：
本实用新型航空用变频器能够把机上发电机发出的115V, 300~800Hz 的变频交流电变换成115V，400Hz的交流电，输出功率为500W，给机上用电设备供电，并能够在振动环境下正常工作。
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型航空用变频器的原理方框图；
图2为本实用新型航空用变频器变压整流部分的电路原理图；
图3为本实用新型航空用变频器逆变部分主电路原理图；
图4为本实用新型航空用变频器逆变部分控制电路原理图；
图5为本实用新型航空用变频器的外形结构图。
附图标记说明：1：弹簧；2-底脚；T1：变压器，Q1-Q4：MOS管，C1-C3：电容，D1-D4：二极管，L1、L2：电感，R1-R6：电阻，U1C、U2C：运算放大器，U3：D触发器（CD40175），U4：驱动器（IR2110）。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
如图1-5所示，本实用新型一种航空用变频器，所述变频器包括变压整流部分、逆变部分和机内电源部分；
所述变压整流部分包括变压器和整流电路，所述变压器把把输入幅值为115V的交流电变为幅值为200V交流电，频率不变，所述整流电路包括6只整流二极管组成的整流桥，把变压器输出的交流电整流成约180V直流电；
逆变部分包括DC/AC主电路、DC/AC控制电路和DC/AC驱动电路，所述DC/AC主电路包括由4只MOS管组成的全桥逆变电路，把直流电斩波成脉冲宽窄不同的SPWM波，再通过由电感、电容组成的滤波电路将其滤成115V,400Hz的电压，所述DC/AC控制电路采用电流、电压双闭环控制，输出电压和基准电压进行比较，经PI调节器得到的电压误差信号作为电流环的基准，和输出反馈电流信号比较，经过P调节器得到控制信号输出，所述DC/AC驱动电路放大由控制电路出来信号的功率，用以驱动DC/AC主电路开关管，所述逆变部分把180V直流电变换为115V，400Hz的单相交流电；
所述机内电源部分为所述变压整流部分、逆变部分供电，提供±15V的直流电，选择电子市场上的电源模块M2815用做机内电源，它能把输入的18～30V直流电转换为±15V的直流电，功率为20W 。
变频器外壳底部设有4个弹簧1，每一弹簧1另一端连接有一底脚2。
于一实施例中，输入115V三相300-800Hz的变频交流电，经过由变压器T1升压成三相200V交流电，三相200V交流电经由二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6组成的整流桥整流后，变成180V左右的直流电，这个直流电含有很多交流分量，再经过由电感L1和电容C1组成的滤波器后就成了我们需要的180V直流电。直接接入后级的逆变电路。
直流输出的180V直流电经过由MOS管Q1、Q2、Q3、Q4组成的桥式逆变电路后，再经过由电感L2和电容C2组成的滤波电路就变成115V，400Hz的交流电输出。期间MOS管Q1、Q2、Q3、Q4的控制信号由逆变部分控制电路产生，如图4所示，取输出电压和给定基准进行比较，先通过由运算放大器U1C、电阻R1、R2、R3、R4和电容C3组成的PI调节器后，再把这个信号作为基准和反馈电流进行比较，通过由运算放大器U2C、电阻R5、R6、R7组成的比例调节电路后产生逆变部分的控制信号；控制信号经过由D型触发器U3和驱动芯片U4组成的驱动电路放大功率后来驱动主电路4只MOS管Q1、Q2、Q3、Q4的开通和关断。
弹簧1和底脚2构成置于变频器的底座下方构成本实用新型的缓冲器，对振动进行缓冲，使变频器能在振动的环境下正常工作，不受环境振动影响。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种航空用变频器，其特征在于：所述变频器包括变压整流部分、逆变部分和机内电源部分；所述变压整流部分包括变压器和整流电路，所述变压器把输入幅值为115V的交流电变为幅值为200V交流电，频率不变，所述整流电路包括6只整流二极管组成的整流桥，把变压器输出的交流电整流成约180V直流电；逆变部分包括DC/AC主电路、DC/AC控制电路和DC/AC驱动电路，所述DC/AC主电路包括由4只MOS管组成的全桥逆变电路，把直流电斩波成脉冲宽窄不同的SPWM波，再通过由电感、电容组成的滤波电路将其滤成115V,400Hz的电压，所述DC/AC控制电路采用电流、电压双闭环控制，输出电压和基准电压进行比较，经PI调节器得到的电压误差信号作为电流环的基准，和输出反馈电流信号比较，经过P调节器得到控制信号输出，所述DC/AC驱动电路放大由控制电路出来信号的功率，用以驱动DC/AC主电路开关管，所述逆变部分把180V直流电变换为115V，400Hz的单相交流电；所述机内电源部分为所述变压整流部分和所述逆变部分供电，提供±15V的直流电。
2.根据权利要求1所述的一种航空用变频器，其特征在于：所述机内电源部分为电源模块M2815。
3.根据权利要求1所述的一种航空用变频器，其特征在于：变频器外壳底部设有4个弹簧，每一所述弹簧另一端连接有一底脚。
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|---|---|---|---|---|
| CN107046370A (zh) * | 2016-02-09 | 2017-08-15 | 松下知识产权经营株式会社 | 变换器、电力传输系统及控制器 |
| CN109525136A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-26 | 青岛艾诺智能仪器有限公司 | 一种应用于安规测试设备中的逆变器 |
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| CN107046370B (zh) * | 2016-02-09 | 2020-05-26 | 松下知识产权经营株式会社 | 变换器、电力传输系统及控制器 |
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