專利名稱：交流電動機低速運行變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬電力電子與電氣傳動技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種交流電動機低速運行變頻器。
背景技術(shù)：
交流電動機是一種將電能轉(zhuǎn)換成機械能的電力傳動設(shè)備，它正廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、以及人民生活的許多領(lǐng)域。交流電動機的轉(zhuǎn)速經(jīng)常是需要根據(jù)實際情況來調(diào)節(jié)的，目前對它的調(diào)速方法主要有變頻調(diào)速、串級調(diào)速、轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、調(diào)壓調(diào)速、變極調(diào)速等幾種，其中以變頻調(diào)速的效果為最好。所以，用于交流電動機變頻調(diào)速的變頻器被使用得越來越多?，F(xiàn)有的變頻器的容量是與它所驅(qū)動的電動機的容量相當(dāng)?shù)?，或者變頻器的容量比所驅(qū)動的電動機的容量要大一些。而且，現(xiàn)有變頻器的輸出電壓的峰值是不低于它所驅(qū)動的電動機的額定電壓的。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種輸出電壓比所驅(qū)動的電動機的額定電壓低，體積小、造價低，電磁干擾小的交流電動機低速運行變頻器。
本實用新型的技術(shù)解決方案可依如下方式實現(xiàn)交流電動機低速運行變頻器，它包括直流電源、中間回路、采用脈沖寬度調(diào)制控制的逆變回路、驅(qū)動電路、保護電路、控制電路、操作與顯示部分；所述驅(qū)動電路的端口分別與逆變回路及控制電路的端口相接；所述操作與顯示部分的端口與控制電路的端口相接；所述直流電源為逆變回路供電，其輸出電壓的峰值與所驅(qū)動的電動機的額定電壓峰值的比值界于1％至50％之間；所述逆變回路輸出電壓的峰值與所驅(qū)動的交流電動機額定電壓峰值的比值界于1％至50％之間。
作為一種優(yōu)選方案，本實用新型在所述逆變回路的輸出端可配有過壓保護電路。
本實用新型的輸出電壓可以比它驅(qū)動的電動機的額定電壓低很多，例如只是它驅(qū)動的電動機額定電壓的十分之一。這是由于這種變頻器只負(fù)責(zé)交流電動機的低速運行，而在低速運行時電動機所需的電壓很低，所以這種變頻器只需要輸出低電壓就能滿足電動機的低速正常運行。它可用于在各種場合下交流電動機的變頻調(diào)速低速運行，例如機床主軸換擋、電梯準(zhǔn)停、傳送設(shè)備的準(zhǔn)確定位、以及一切需要交流電動機緩慢運行的場合。
由于交流電動機低速運行變頻器給電動機的供電電壓低，用它對電動機進(jìn)行變頻調(diào)速引起的電磁干擾要比現(xiàn)有的變頻器的電磁干擾小得多，而且電動機的噪聲也小很多。由于電動機在低速運行時的輸出功率低，這種變頻器可以驅(qū)動相對于它本身容量大許多倍的電動機，所以它體積小、造價低，而且可以短時過載運行，使電動機的輸出轉(zhuǎn)矩大于其額定轉(zhuǎn)矩。整個變頻器的最大輸出功率只是它所驅(qū)動的交流電動機額定功率的1％至50％之間的某個數(shù)值，變頻器的最大輸出頻率只是它所驅(qū)動的交流電動機額定頻率的0.000001％至50％之間的某個數(shù)值。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1為本實用新型的電路原理框圖；圖2為本實用新型直流電源部分電路原理圖；
圖3為本實用新型中間回路部分電路原理圖；圖4為本實用新型逆變回路部分電路原理圖；圖5為本實用新型過壓保護部分電路原理圖；圖6為本實用新型驅(qū)動電路部分電路原理圖；圖7為本實用新型保護電路電路原理圖；圖8為本實用新型操作與顯示部分電路原理圖；圖9為本實用新型控制電路電路原理圖。
具體實施方式
如圖所示，交流電動機低速運行變頻器，包括直流電源1、中間回路2、采用脈沖寬度調(diào)制控制的逆變回路3、驅(qū)動電路5、保護電路6、控制電路8、操作與顯示部分7；所述驅(qū)動電路5的端口分別與逆變回路3及控制電路8的端口相接；所述操作與顯示部分7的端口與控制電路8的端口相接；所述直流電源1為逆變回路供電，其輸出電壓的峰值與所驅(qū)動的電動機的額定電壓峰值的比值界于1％至50％之間；所述逆變回路輸出電壓的峰值與所驅(qū)動的交流電動機額定電壓峰值的比值界于1％至50％之間。在所述逆變回路的輸出端配有過壓保護電路4。
交流電動機低速運行變頻器的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1中的直流電源1是單相整流電源(如圖2所示)，也可以是三相整流電源或是電池，它可以與該變頻器做在同一機殼內(nèi)，也可以外接。圖1中的中間回路2主要是一些電解電容和過壓保護元件，起到濾波和保護的作用(如圖3所示)。圖1中的逆變回路3采用三相脈沖寬度調(diào)制(PWM)逆變電路，其電路結(jié)構(gòu)如圖4所示，圖4中的K1至K6為六個電子開關(guān)(如IGBT、IGCT、GTR、GTO或場效應(yīng)晶體管等)。圖1中的過壓保護4由三個壓敏電阻(或三組阻容元件)分別并接在U、V、W三端(如圖5所示)。圖1中的驅(qū)動電路5用于驅(qū)動K1至K6這6個電子開關(guān)，可以采用圖6的電路來實現(xiàn)。圖1中的保護電路6用于在主電路過流、過壓或其它故障時將電子開關(guān)K1至K6關(guān)斷，可以采用圖7的電路來實現(xiàn)。圖1中的操作與顯示7用于該變頻器的啟動、停止、調(diào)頻等操作，并顯示其運行狀況，可以采用圖8的電路來實現(xiàn)。圖1中的控制電路8用于整機的主控，它由多塊集成電路芯片(或微處理器)所組成，并可以有與外部信號相連的接口，可以采用圖9的電路來實現(xiàn)。
本實用新型的最大輸出功率只是它所驅(qū)動的交流電動機額定功率的1％至50％之間的某個數(shù)值，其最大輸出頻率只是它所驅(qū)動的交流電動機額定頻率的0.000001％至50％之間的某個數(shù)值。
權(quán)利要求1.交流電動機低速運行變頻器，其特征在于，包括直流電源(1)、中間回路(2)、采用脈沖寬度調(diào)制控制的逆變回路(3)、驅(qū)動電路(5)、保護電路(6)、控制電路(8)、操作與顯示部分(7)；所述驅(qū)動電路(5)的端口分別與逆變回路(3)及控制電路(8)的端口相接；所述操作與顯示部分(7)的端口與控制電路(8)的端口相接；所述直流電源(1)為逆變回路供電，其輸出電壓的峰值與所驅(qū)動的電動機的額定電壓峰值的比值界于1％至50％之間；所述逆變回路輸出電壓的峰值與所驅(qū)動的交流電動機額定電壓峰值的比值界于1％至50％之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電動機低速運行變頻器，其特征在于在所述逆變回路的輸出端配有過壓保護電路(4)。
專利摘要本實用新型屬電力電子與電氣傳動技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種交流電動機低速運行變頻器，它包括直流電源(1)、中間回路(2)、采用脈沖寬度調(diào)制控制的逆變回路(3)、驅(qū)動電路(5)、保護電路(6)、控制電路(8)、操作與顯示部分(7)；所述驅(qū)動電路(5)的端口分別與逆變回路(3)及控制電路(8)的端口相接；所述操作與顯示部分(7)的端口與控制電路(8)的端口相接；所述直流電源(1)輸出電壓的峰值與所驅(qū)動的電動機的額定電壓峰值的比值界于1％至50％之間；所述逆變回路輸出電壓的峰值與所驅(qū)動的交流電動機額定電壓峰值的比值界于1％至50％之間。本產(chǎn)品體積小、造價低，可以驅(qū)動相對于它本身容量大許多倍的電動機。
文檔編號H02P27/06GK2807607SQ200520091388
公開日2006年8月16日 申請日期2005年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月20日
發(fā)明者王旭 申請人:王旭