中壓變頻器直流母線電壓採樣裝置的製作方法

2023-05-26 12:36:21

專利名稱：中壓變頻器直流母線電壓採樣裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電壓採樣技術，具體地說是一種用來解決中壓變頻器中直流母線的電壓採樣問題。
背景技術：
目前，在中壓變頻器中，直流母線的電壓採樣多採用以下兩種方式方式一電阻分壓式。在直流母線間串接大功率電阻進行分壓，將分得的低壓信號輸入到控制系統直接採樣。方式二霍爾傳感器式。用電壓霍爾傳感器將直流母線高電壓轉換成低壓信號進行採樣。以上兩種方式都有缺點，其中方式一雖然電路結構簡單，成本低。但主電路與控制電路不隔離，系統抗幹擾性差；方式二主電路與控制電路雖然有電氣隔離，但直流電壓霍爾往往價格很高，造成設備成本增加，市場難以接受。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種新型的成本低、抗幹擾性強的用於中壓變頻器的直流母線電壓採樣裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的中壓變頻器直流母線電壓採樣裝置它包括高頻開關變壓器，高壓功率開關管，整流二極體，濾波電容，分壓電阻。高頻開關變壓器初級串接高壓功率開關管並與直流母線連接，高頻開關變壓器次級串接整流二極體，整流二極體連接濾波電容和分壓電阻。所述高頻開關變壓器副邊兩路或多路繞組，其中一路用作直流母線電壓採樣，其他各路可作為變頻器控制電路的輔助電源。
本實用新型的獨有優點是 1、該裝置的高頻開關變壓器是借用變頻器的輔助電源，通過輔助電源變壓器的繞組進行電壓採樣。
2、該裝置電路結構簡單，製造成本低，易於推廣應用。
3、該裝置解決了主電路與控制電路的隔離問題，提高了系統的抗幹擾能力。
利用變頻器中的輔助電源變壓器設計的中壓變頻器直流母線電壓採樣裝置，其中的高頻開關變壓器將主迴路和控制迴路進行了隔離，提高了變頻器的抗幹擾能力。另外，這種採樣方式省去了傳統的電壓霍爾傳感器，降低了變頻器的成本，經實踐證明此裝置是目前最經濟最可靠的直流母線電壓採樣裝置。

圖為中壓變頻器直流母線電壓採樣裝置原理圖。
具體實施方式

以下結合附圖具體實施例對本實用新型做更詳細地描述 本實用新型專利的原理圖如圖所示。其中T為高頻開關變壓器，S為功率開關管，D1、D2為整流二極體，C1、C2為濾波電容器，R1、R2為分壓電阻。高壓功率開關管根據控制電路提供的PWM(脈寬調製)信號進行開關，將直流母線電壓轉換成高頻高壓交流電壓，經變壓器降壓耦合到副邊，再經D1、D2整流、C1、C2濾波後送至信號調理電路供控制電路採樣。高頻開關變壓器T的初級繞組為N1，次級繞組分別為N2和N3。N2繞組的輸出電壓VCC為變頻器的控制電路提供電源。N3繞組的輸出電壓VS經分壓電阻R1、R2分壓後，送入控制電路的AD採樣電路進行轉換，這樣，變頻器中的高壓直流母線電壓就轉換成了低壓的數位訊號，方便採樣和運算。
設變壓器初級繞組N1的匝數為n1，次級繞組N2和N3的匝數分別為n2和n3，直流母線電壓為U，則輸出電壓 其中，D為開關管開關的佔空比。
VCC是變頻器的輔助電源，可按需要選定匝數比。VS可以進一步經分壓電阻R1、R2分壓，或經過運算電路調理成CPU所需的合適的值進行採樣。
權利要求1.一種連接於中壓變頻器正負母線之間的中壓變頻器直流母線電壓採樣裝置，其特徵在於串接於正負母線之間的高頻開關變壓器初級連接高壓功率開關管，高頻開關變壓器次級串接整流二極體，整流二極體連接濾波電容和分壓電阻。
2.根據權力要求1和2所述的中壓變頻器直流母線電壓採樣裝置，其特徵在於所述高頻開關變壓器副邊兩路或多路繞組，其中一路用作直流母線電壓採樣，其他各路可作為變頻器控制電路的輔助電源。
專利摘要本實用新型專利公開了一種應用於中壓變頻器中的直流母線電壓採樣裝置。該裝置串接於正負母線之間，通過高頻功率變壓器和高壓功率開關管將直流母線電壓變換成高頻低壓交流信號，經整流、濾波後送至信號調理電路供控制電路進行採樣和計算。同時，高頻變壓器的副邊其他繞組，可根據變頻器的需要設計合適的電壓，用作變頻器的輔助電源。該裝置既解決了直流母線電壓與低壓控制迴路的電氣隔離問題，提高了變頻器的抗幹擾性，又可為變頻器提供輔助電源，是一種低成本、高可靠性的直流母線電壓採樣裝置。
文檔編號G01R19/00GK201562001SQ20092010087
公開日2010年8月25日 申請日期2009年9月18日 優先權日2009年9月18日
發明者冷嚴冬, 孫敬華, 趙鵬, 曲文超, 韓洪臣 申請人:哈爾濱九洲電氣股份有限公司