一種高性能矢量變頻器的製作方法
2023-05-27 11:52:51 1
專利名稱：一種高性能矢量變頻器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電力變頻技術領域，具體涉及一種高性能矢量變頻器。
背景技術：
在當前的科技社會環境下，人們的生活、生產離不開潛水泵、潛汙泵、潛油泵等潛液泵類，與普通泵類相比，此種泵類有一個很大的特點就是液體負載同時是泵體的冷卻劑， 即此種泵類不適合長時間空載運行，空載運行時，一方面由於缺少液體負載的冷卻作用，一般十幾分鐘內就會被燒毀，嚴重影響泵體的使用壽命；另一方面，由於泵體的空載運轉將極大的浪費電能。隨著電子半導體技術的發展，大多採用矢量變頻器為交流電機提供調壓調頻的電源，實現交流電機的勵磁電流和力矩電流分開精確控制。而目前所採用的變頻器包括變頻輸出電路和控制電路，控制電路包括CPU單元和故障信息檢測模塊，CPU單元根據故障信息檢測模塊的信號控制逆變單元的電源輸出，以實現對電機等用電設備的過電壓、欠電壓、過負載、過轉矩、過電流等保護。在實際應用中，此種變頻器實現了對普通泵類的科學控制，卻無法實現對上述潛液泵類的欠載保護，以及節能控制。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種高性能矢量變頻器，能夠實現潛液泵類的欠載保護和節能控制。為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是設計一種高性能矢量變頻器，包括變頻輸出電路和控制電路，控制電路包括CPU單元和信號採集單元，CPU單元根據信號採集單元的信號控制變頻輸出電路，其特徵在於信號採集單元包括欠載檢測模塊，欠載檢測模塊聯接變頻輸出電路的輸出端。優選的，欠載檢測模塊為電流傳感器。優選的，還包括PLC模塊，PLC模塊完成與CPU單元之間控制命令的交互傳遞。優選的，還包括信息顯示模塊，信息顯示模塊顯示CPU單元的運行參數信息。優選的，還包括鍵盤模塊，鍵盤模塊為CPU單元提供參數設定值。優選的，信號採集單元還包括故障信息檢測模塊，故障信息檢測模塊為CPU單元提供故障信息。優選的，還包括通訊模塊，通訊模塊實現CPU單元與上位機間的信息交互，用於變頻器的遠程監控。本實用新型的有益效果是1、由於信號採集單元中包括了欠載檢測模塊，欠載檢測模塊聯接變頻輸出電路的輸出端，實現了欠載檢測模塊實時檢測變頻輸出電路的電源輸出端的載荷參數，從而使CPU 單元根據載荷參數進行計算、協調之後對變頻輸出電路發出控制命令，並轉換為對電機的頻率、電壓、電流的輸出控制，完成泵的啟停控制，實現泵的欠載保護和節電控制。[0014]2、由於欠載檢測模塊採用電流傳感器形式，使系統的檢測控制更為直接、簡單易行。3、由於採用PLC模塊完成與CPU單元之間控制命令的交互傳遞，使PLC模塊通過內部可編程邏輯接收操作臺給予變頻器的啟動、停機、快進、快退、復位等各種動作命令以及對外輸出相關的邏輯指令。4、由於採用信息顯示模塊顯示CPU單元的運行參數信息，提供了良好的人機互動界面，更直觀的顯示運行頻率、輸出電流、輸出電壓等各狀態信息、故障信息、操作進程、內部參數等信息。5、由於採用鍵盤模塊為CPU單元提供參數設定值，便於用戶對參數的修改、變頻器的啟動、停止、故障復位等操作。6、由於採用故障信息檢測模塊為CPU單元提供故障信息，實現了電壓、電流、溫度等信息的檢測，避免了泵發生過載、過壓、欠壓、過熱、缺相等現象，延長了泵的使用壽命。7、由於採用通訊模塊完成CPU單元與上位機間的信息交互和對變頻器的遠程監控，使用戶可以遠程監控變頻器的運行情況，方便了用戶的使用。
圖1是本實用新型的電路原理圖。圖中標記1、CPU單元；2、變頻輸出電路；3、PLC模塊；4、通訊模塊；5、信息顯示模塊；6、鍵盤模塊；7、信號採集單元；71、欠載檢測模塊；72、故障信息檢測模塊。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述。如圖1所示，本實用新型控制電路中的信號採集單元7包括欠載檢測模塊71和故障信息檢測模塊72，欠載檢測模塊71為電流傳感器，用來檢測變頻輸出電路2輸出端的電流值，並將檢測信號傳送給CPU單元1進行判斷、運算，然後CPU單元1向逆變單元發出相應的控制信號，最終轉換為對電機的頻率、電壓、電流的輸出控制，完成泵的啟停控制，實現泵的欠載保護和節電控制。該變頻器可以採用PLC模塊3完成與CPU單元1之間控制命令的交互傳遞，使PLC模塊3通過內部可編程邏輯接收操作臺給予變頻器的啟動、停機、快進、快退、復位等各種動作命令以及對外輸出相關的邏輯指令。還可以採用信息顯示模塊5 顯示CPU單元1的運行參數信息，提供了良好的人機互動界面，實現了更直觀的信息顯示功能。採用鍵盤模塊6為CPU單元1提供參數設定值，便於用戶對參數的修改、變頻器的啟動、 停止、故障復位等操作。採用故障信息檢測模塊72為CPU單元1提供故障信息，實現了該變頻器的電壓、電流、溫度等信息的檢測，延長了變頻器的使用壽命。採用通訊模塊4實現 CPU單元1與上位機間的信息交互，用於變頻器的遠程監控，使用戶可以遠程監控變頻器的運行情況，方便了用戶的使用。使用時，用戶先手工通過鍵盤模塊6或者通過上位機經通訊模塊4將運行頻率、 設備欠載檢測方式、設備欠載保護電流、設備欠載保護時間、設備欠載保護方式等參數送到 CPU單元1，CPU單元1進行信息鑑別，確認信息正確後將信息進行存儲記憶。上電後，用戶可通過鍵盤模塊6、PLC模塊3或通訊模塊4將啟動、停止等相關的指令送到CPU單元1，CPU單元1判斷出相關的指令之後，再將啟動、停止等執行動作經過PLC 模塊3和逆變單元的輸出送到泵和相關的外圍執行機構，控制泵的啟動、停止和外圍執行機構的各種動作。運行中，CPU單元1通過電流傳感器不斷的檢測變頻輸出電路2的電流，即負載設備工作電流，按照設定的設備欠載檢測方式，判斷變頻器輸出電流是否低於設定的設備欠載保護電流，若低於，則進行計時，若計時時間達到設定的設備欠載保護時間，則按照設定的設備欠載保護方式對當前的運行狀態進行停止運行、按設定延時自動重啟、繼續運行、聲光報警等處理，以實現保護設備不被燒毀或者節能的目的。同時，CPU單元1還通過故障信息檢測模塊72不斷的檢測系統供電電壓、輸出電流、變頻器溫度的相關信息。查看是否有過壓、欠壓、過載、過溫等故障發生，若有故障發生， 則立即進行報警或停機等相關保護動作，以保證用戶的人身財產安全。整個過程中，CPU單元1通過信息顯示模塊5，將系統的各種運行信息、故障信息等顯示出來。需要指出的是，上述實施方式僅是本實用新型優選的實施例，對於本技術領域的普通技術人員來說，在符合本實用新型工作原理的前提下，任何等同或相似的替換均落入本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.一種高性能矢量變頻器，包括變頻輸出電路和控制電路，控制電路包括CPU單元和信號採集單元，CPU單元根據信號採集單元的信號控制變頻輸出電路，其特徵在於信號採集單元包括欠載檢測模塊，欠載檢測模塊聯接變頻輸出電路的輸出端。
2.按照權利要求1所述的一種高性能矢量變頻器，其特徵在於欠載檢測模塊為電流傳感器。
3.按照權利要求2所述的一種高性能矢量變頻器，其特徵在於還包括PLC模塊，PLC 模塊完成與CPU單元之間控制命令的交互傳遞。
4.按照權利要求3所述的一種高性能矢量變頻器，其特徵在於還包括信息顯示模塊， 信息顯示模塊顯示CPU單元的運行參數信息。
5.按照權利要求4所述的一種高性能矢量變頻器，其特徵在於還包括鍵盤模塊，鍵盤模塊為CPU單元提供參數設定值。
6.按照權利要求5所述的一種高性能矢量變頻器，其特徵在於信號採集單元還包括故障信息檢測模塊，故障信息檢測模塊為CPU單元提供故障信息。
7.按照權利要求6所述的一種高性能矢量變頻器，其特徵在於還包括通訊模塊，通訊模塊實現CPU單元與上位機間的信息交互，用於變頻器的遠程監控。
專利摘要本實用新型公開了一種高性能矢量變頻器，屬於電力變頻技術領域，其包括變頻輸出電路和控制電路，控制電路包括CPU單元和信號採集單元，CPU單元根據信號採集單元的信號控制變頻輸出電路，其特徵在於信號採集單元包括欠載檢測模塊，欠載檢測模塊聯接變頻輸出電路的輸出端。此種高性能矢量變頻器由於信號採集單元中包括了欠載檢測模塊，欠載檢測模塊聯接變頻輸出電路的電源輸出端，實現了欠載檢測模塊實時檢測變頻輸出電路的電源輸出端的載荷參數，從而使CPU單元根據載荷參數進行計算、協調之後對變頻輸出電路發出控制命令，並轉換為對電機的頻率、電壓、電流的輸出控制，完成泵的啟停控制，實現泵的欠載保護和節電控制。
文檔編號H02P27/04GK202334434SQ201120454608
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者張培星 申請人:淄博三品電子科技有限公司