作用於變頻器的校正電路和變頻器的製造方法
2023-12-05 23:49:16 2
作用於變頻器的校正電路和變頻器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及電氣控制領域，具體而言，涉及作用於變頻器的校正電路和變頻器。該作用於變頻器的校正電路，當標準信號源與第一運算放大電路電連接時，將採樣信號源與第二運算放大電路電連接，或當標準信號源與第二運算放大電路電連接時，將採樣信號源與第一運算放大電路電連接，使得在運行的時候，當需要對第一運算放大電路的零漂進行測試的時候，通過將標準信號源與第一運算放大電路電連接，使第一運算放大電路接收標準的0信號，進而使控制系統能夠檢測出第一運算放大電路的零漂值，從而能夠在根據第一運算放大電路所傳輸的信號進行控制的時候，能夠有效的避免第一運算放大電路所帶來的零漂影響，解決了現有技術中的不足。
【專利說明】作用於變頻器的校正電路和變頻器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電氣控制領域，具體而言，涉及作用於變頻器的校正電路和變頻器。
【背景技術】
[0002]變頻器是採用電力電子器件，將工頻電網轉換為設定頻率、設定電壓電源的能量轉換裝置，由於能夠驅動電機運行在比較寬的轉速範圍，因而被廣泛地應用於國民經濟的各個領域。隨著技術進步，工業系統對高精度控制的變頻器的需求日益迫切。
[0003]在變頻器的控制系統中，電壓、電流信號的採集環節最為關鍵，反饋信號的品質將直接影響到變頻器整體的控制性能和控制精度。
[0004]在變頻器的信號採集系統中，運算放大器被廣泛使用。運算放大器的特性中，有一個無法完全消除，且與環境溫度有關的輸出幹擾量:零電壓漂移，簡稱「零漂」，即運算放大電路在輸入信號完全為零時，輸出的電壓值。這一值一般與溫度和運放的型號有關。
[0005]對於交流系統，這一值將在交流電壓、電流中引入直流偏置誤差。在交流電機矢量控制系統中，這一交流量的直流偏置誤差在經過坐標旋轉變換後，將對旋轉坐標系下的電機磁通、轉矩分量帶來脈動式的幹擾，導致電機的力矩發生脈動，影響電機的安全、穩定、高效運行。
[0006]經測算，0.1%的直流偏置誤差導致的力矩脈動有時會高達5%以上，因此零漂是變頻器系統必須治理的幹擾。
[0007]相關技術中，解決零電壓漂移現象的方法是，在變頻器控制系統調試時，或者在變頻器系統剛上電，未啟動電機時，對所有通道的零漂進行一次實際採集，並儲存在存儲器中，在電機運行時，用實測的信號減去這一預先儲存的零漂值，用於電機控制。
[0008]由於零漂值具有隨溫度變化的特性，因此在某一溫度下儲存的零漂值，不完全適用於其他溫度條件。
[0009]如圖1所示，是相關技術中的採樣電路，包括運算放大電路和採樣電路。
[0010]對於很多場合的變頻器，用戶無法滿足啟動電機前變頻器的控制系統所在盤櫃到達穩態溫度平衡點的要求。因此，變頻器無法準確地補償零漂誤差，其結果是導致控制性能變差，電機的轉矩發生穩態波動。
[0011]綜上，由於零漂值會隨溫度的變化而變化，因此，相關技術中的方法無法仍然無法準確的測得變溫系統的零漂值。
實用新型內容
[0012]本實用新型的目的在於提供作用於變頻器的校正電路，以解決上述的問題。
[0013]在本實用新型的實施例中提供了作用於變頻器的校正電路，，包括:第一運算放大電路、第二運算放大電路、採樣信號開關、標準信號開關、採樣信號源和標準信號源；
[0014]標準信號開關用於選擇將標準信號源與第一運算放大電路電連接，或與第二運算放大電路電連接；
[0015]採樣信號開關用於當標準信號源與第一運算放大電路電連接時，將採樣信號源與第二運算放大電路電連接，或當標準信號源與第二運算放大電路電連接時，將採樣信號源與第一運算放大電路電連接。
[0016]優選的，第一運算放大電路和採樣信號開關均為多個，每個採樣信號開關與一個運算放大電路相對應；
[0017]每個採樣信號開關用於選擇不同的採樣信號源與對應第一運算放大電路電連接，或與第二運算放大電路電連接。
[0018]優選的，還包括:多個第一採樣電路和至少一個第二採樣電路，每個第一採樣電路與一個第一運算放大電路電連接；
[0019]第二採樣電路與第二運算放大電路電連接。
[0020]本實用新型實施例還提供了變頻器，包括作用於變頻器的校正電路，還包括控制晶片，校正電路為多個，每個校正電路用於矯正同一種類型的電子信號。
[0021]優選的，控制晶片包括定時器，定時器分別與採樣信號開關和標準信號開關電連接，並且在計時到預設的時間後控制採樣信號開關和標準信號開關動作。
[0022]本實用新型實施例提供的作用於變頻器的校正電路，與現有技術中的變頻器在工作時受到零點漂移的影響嚴重，由於無法有效的去除零點漂移值所帶來的影響，導致了系統控制性能變差相比，其通過設置了通常用於對採樣信號源所發出的信號進行處理的第一運算放大電路和通常用於對標準信號源所發出的信號進行處理的第二運算放大電路，並且當標準信號源與第一運算放大電路電連接時，將採樣信號源與第二運算放大電路電連接，或當標準信號源與第二運算放大電路電連接時，將採樣信號源與第一運算放大電路電連接，使得在運行的時候，當需要對第一運算放大電路的零漂進行測試的時候，通過將標準信號源與第一運算放大電路電連接，使第一運算放大電路接收標準的0信號，進而使控制系統能夠檢測出第一運算放大電路的零漂值，從而能夠在根據第一運算放大電路所傳輸的信號進行控制的時候，能夠有效的避免第一運算放大電路所帶來的零漂影響，並且在第一運算放大電路接收標準信號的時候，將原本由第一運算放大電路處理的採樣信號交給第二運算放大電路進行處理，使得採樣信號源所發出的信號也能夠被正常的處理，從而即使第一運算放大電路的零漂值發生了改變，也可以使用該矯正電路隨時對指定的第一運算放大電路進行零漂矯正，解決了現有技術中的不足。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1示出了相關技術中變頻器信號傳輸的電路結構；
[0024]圖2示出了本實用新型實施例的作用於變頻器的校正電路的基本電路結構；
[0025]圖3示出了本實用新型實施例的作用於變頻器的校正電路的優化電路結構。
【具體實施方式】
[0026]下面通過具體的實施例子並結合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。本實用新型實施例1提供了作用於變頻器的校正電路，如圖2和圖3所示，包括:第一運算放大電路、第二運算放大電路、採樣信號開關、標準信號開關、採樣信號源和標準信號源；
[0027]標準信號開關用於選擇將標準信號源與第一運算放大電路電連接，或與第二運算放大電路電連接；
[0028]採樣信號開關用於當標準信號源與第一運算放大電路電連接時，將採樣信號源與第二運算放大電路電連接，或當標準信號源與第二運算放大電路電連接時，將採樣信號源與第一運算放大電路電連接。
[0029]變頻器中的運算放大電路通常不止一種，每種運算放大電路是針對同一種類的信號進行處理，同一種的放大電路的內部結構(電路連接)是基本相似的，因此，可以將同一種類的多個運算放大電路看作一個整體，這個整體中包括有多個相同的運算放大電路，可以認為第一運算放大電路是這個整體，也可以認為第一運算放大電路是一個指定的運算放大電路。
[0030]圖3中模擬開關網絡包括了採樣信號開關和標準信號開關，運算放大電路中包括了第一運算放大電路和第二運算放大電路。其中，每一路模擬信號是從不同的採樣信號源獲取的，標準信號是通過標準信號源獲取的。
[0031]相關技術中，第一運算放大電路的作用是將指定的一個採樣信號源發來的信號進行運算放大等處理，以使信號達到採樣電路之前被處理成符合採樣電路要求的形式。隨著使用時間的延長，受到溫度、電子元器件物理結構等音素的影響，第一運算放大電路的零漂值是變化的，此時也就需要再次對第一運算放大電路的零漂值進行測算。
[0032]如將標準信號源與第一運算放大電路連接上，使標準信號源所發出的零信號能夠直接通過第一運算放大電路，採樣電路通過採集該數值，並通過處理晶片來分析此時的偏差值便可以了解到第一運算放大電路在該狀態下的零漂值是多少。那麼，在將採樣信號源與第一運算放大電路連接上之後，當採樣電路再次接收到經過第一運算放大電路處理後的信號時，便可根據剛剛計算出的零漂值來去除接收到的信號中的誤差部分(零漂值)。這樣便完成了對第一運算放大電路進行實時零漂值的測量和去除採樣電路獲取到信號中的誤差部分。
[0033]同時，為了不使原本屬於第一運算放大電路處理的部分丟失掉，在將標準信號源與第一運算放大電路連接上的時候，還可以將採樣信號源與第二運算放大電路電連接上，使得控制晶片能夠通過第二運算放大電路來獲取到實際的採樣信號，不使傳感器獲得的真實米樣?目號丟失。
[0034]進一步，第一運算放大電路可以是多個，每個第一運算放大電路均可以通過接收標準信號源所發出的零信號來使控制晶片實時記錄每個第一運算放大電路的零漂值，進而在接收到採樣信號時，去除採樣信號中的誤差部分。當然，第二運算放大電路在正常的時候是一直在傳輸標準信號(零信號)的，那麼控制晶片可以實時對第二運算放大電路進行零漂值的測算，使得第二運算放大電路所提供信號的誤差一直是較小的。
[0035]隨著使用時間的延長，第一運算放大電路的零漂值是實時在變化的，為了降低信號中的誤差部分，可以每隔預定的時間對每個第一運算放大電路的零漂值進行測量，也就是每個預定的時間將標準信號源與第一運算放大電路連接上，並且切斷採樣信號源與第一運算放大電路的連接，以使每個預定的時間，控制晶片便能夠測算出第一運算放大電路的零漂值，提高對第一運算放大電路的零漂值測量的準確性，進而更精確的降低了採樣電路所採集到的信號的誤差部分。
[0036]除了每隔預定的時間來連接第一運算放大電路和標註信號源，還可以是根據檢測到的信號的幅值變化情況來控制第一運算放大電路與標準信號源進行連接。如預先在處理晶片中記錄一個或多個信號合理的變化閾值，當信號的變化量超過閾值的時候，便將第一運算放大電路和標註信號源進行電連接，以檢測此時第一運算放大電路的零漂值。
[0037]使用時同一個類型的第一運算放大電路可以對應一個第二運算放大電路，原因是同一個類型的電路結構相同，通過第二運算放大電路能夠完成對採樣信號進行運算和放大等處理。也就是第一運算放大電路和採樣信號開關均為多個，每個採樣信號開關與一個第一運算放大電路相對應；
[0038]每個採樣信號開關用於選擇不同的採樣信號源與對應第一運算放大電路電連接，或與第二運算放大電路電連接。
[0039]使用時，採樣信號開關的另一個作用就是控制採樣信號源是否與第一運算放大電路電連接，那麼每個第一運算放大電路應配置有一個獨立的採樣信號開關進行控制。進而在需要的時候，通過每個採樣信號開關的通斷來使指定的一個採樣信號源與一個第一運算放大電路電連接。
[0040]當然，當一個第二運算放大電路無法支持數量過多的第一運算放大電路進行零信號傳輸的時候，也可以設置多個第二運算放大電路、多個標準信號源和多個標準信號開關，使第二運算放大電路、多個標準信號源和多個標準信號開關所組成的零漂值測試電路在某一時間段內測試較少的第一運算放大電路，以提高測試的準確性。
[0041]進一步，本實用新型所提供的作用於變頻器的校正電路，還可以包括:多個第一採樣電路和至少一個第二採樣電路，每個第一採樣電路與一個第一運算放大電路電連接；
[0042]第二採樣電路與第二運算放大電路電連接。
[0043]需要說明的是，控制晶片(集成電路)對每個連接到其內的採樣電路均有對應的標識，用以在第一運算放大電路和第二運算放大電路與採樣信號源和標準信號源交換連接關係的時候，對應的將由第二運算放大電路獲取到的採樣信號進行相應的處理、分析，以實現對變頻器中其他結構的控制。如，在第一運算放大電路與標準信號源連接，第二運算放大電路與採樣信號源連接的時候，第二採樣電路實際接收到的是採樣信號源所發出的採樣信號，只是該採樣信號是通過第二運算放大電路進行的處理，控制晶片在接收到這個信號的時候，能夠清楚該信號原本應是由第一運算放大電路，第一採樣電路所處理的，因此控制晶片也就能夠根據該信號控制其他的結構。
[0044]本實用新型實施例提供的作用於變頻器的校正電路，通過設置了通常用於對採樣信號源所發出的信號進行處理的第一運算放大電路和通常用於對標準信號源所發出的信號進行處理的第二運算放大電路，並且當標準信號源與第一運算放大電路電連接時，將採樣信號源與第二運算放大電路電連接，或當標準信號源與第二運算放大電路電連接時，將採樣信號源與第一運算放大電路電連接，使得在運行的時候，當需要對第一運算放大電路的零漂進行測試的時候，通過將標準信號源與第一運算放大電路電連接，使第一運算放大電路接收標準的零信號，進而使控制系統能夠檢測出第一運算放大電路的零漂值，從而能夠在根據第一運算放大電路所傳輸的信號進行控制的時候，能夠有效的避免第一運算放大電路所帶來的零漂影響，並且在第一運算放大電路接收標準信號的時候，將原本由第一運算放大電路處理的採樣信號交給第二運算放大電路進行處理，使得採樣信號源所發出的信號也能夠被正常的處理，從而即使第一運算放大電路的零漂值發生了改變，也可以使用該矯正電路隨時對指定的第一運算放大電路進行零漂矯正，解決了現有技術中的不足。
[0045]本實用新型實施例2提供了變頻器，包括如實施例1所提供的作用於變頻器的校正電路，還包括控制晶片，校正電路為多個，每個校正電路用於矯正同一種類型的電子信號。
[0046]進一步，控制晶片包括定時器，定時器分別與採樣信號開關和標準信號開關電連接，並且在計時到預設的時間後控制採樣信號開關和標準信號開關動作。
[0047]通過定時器來計時，每隔預定的時間來控制採樣信號開關和標準信號開關的動作行為，能夠每隔一定的時間便對每隔第一運算放大電路進行零漂值的測量，使變頻器的控制行為所依據的信號更加準確(由於去掉了零漂值的誤差，而使控制的源信號更加準確)，也就是變頻器的控制精度更好。
[0048]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.作用於變頻器的校正電路，其特徵在於，包括:第一運算放大電路、第二運算放大電路、採樣信號開關、標準信號開關、採樣信號源和標準信號源； 所述標準信號開關用於選擇將標準信號源與第一運算放大電路電連接，或與第二運算放大電路電連接； 所述採樣信號開關用於當標準信號源與第一運算放大電路電連接時，將採樣信號源與第二運算放大電路電連接，或當標準信號源與第二運算放大電路電連接時，將採樣信號源與第一運算放大電路電連接。
2.根據權利要求1所述的作用於變頻器的校正電路，其特徵在於，所述第一運算放大電路和所述採樣信號開關均為多個，每個所述採樣信號開關與一個所述第一運算放大電路相對應； 每個所述採樣信號開關用於選擇不同的採樣信號源與對應所述第一運算放大電路電連接，或與所述第二運算放大電路電連接。
3.根據權利要求2所述的作用於變頻器的校正電路，其特徵在於，還包括:多個第一採樣電路和至少一個第二採樣電路，每個所述第一採樣電路與一個所述第一運算放大電路電連接； 所述第二採樣電路與所述第二運算放大電路電連接。
4.變頻器，包括如權利要求1-3任一項所述的作用於變頻器的校正電路，其特徵在於，還包括控制晶片，所述校正電路為多個，每個所述校正電路用於矯正同一種類型的電子信號。
5.根據權利要求4所述的變頻器，其特徵在於， 所述控制晶片包括定時器，所述定時器分別與所述採樣信號開關和標準信號開關電連接，並且在計時到預設的時間後控制所述採樣信號開關和標準信號開關動作。
【文檔編號】H02M1/00GK204205916SQ201420618649
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月23日 優先權日:2014年10月23日
【發明者】馬永健 申請人:北京合力電氣傳動控制技術有限責任公司