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变频输入逆变式直流电机驱动控制器制造技术

技术编号:10547304 阅读:151 留言:0更新日期:2014-10-15 20:51
本实用新型专利技术公开了一种变频输入逆变式直流电机驱动控制器,它包括主电路和控制电路,主电路包括整流器,整流器的输出端与滤波器的输入端连接,滤波器的输出端与逆变单元的输入端连接,逆变单元的输出端与高频主变压器的输入端连接,高频主变压器的输出端与高频整流器的输入端连接,高频整流器的输出端与高频滤波器的输入端连接,控制电路包括高频信号发生电路、频率检测电路、信号处理运算电路、采样电路和中央控制器。本实用新型专利技术的优点在于:能够将电压可变、频率可变的三相交流电转换成符合直流电机工作特性的电压,输出的直流电压与输入的交流频率同步变化,实现用机组原动机油门踏板控制直流行走电机无级变速、达到模拟汽车行走特性的目的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种变频输入逆变式直流电机驱动控制器,它包括主电路和控制电路,主电路包括整流器,整流器的输出端与滤波器的输入端连接,滤波器的输出端与逆变单元的输入端连接,逆变单元的输出端与高频主变压器的输入端连接,高频主变压器的输出端与高频整流器的输入端连接,高频整流器的输出端与高频滤波器的输入端连接,控制电路包括高频信号发生电路、频率检测电路、信号处理运算电路、采样电路和中央控制器。本技术的优点在于:能够将电压可变、频率可变的三相交流电转换成符合直流电机工作特性的电压,输出的直流电压与输入的交流频率同步变化,实现用机组原动机油门踏板控制直流行走电机无级变速、达到模拟汽车行走特性的目的。【专利说明】
本技术涉及一种电机控制器,具体地说是一种变频输入逆变式直流电机驱动 控制器。 变频输入逆变式直流电机驱动控制器
技术介绍
目前作为电动汽车和电动工程机械的直流行走电机,其动力均是由固定电压的直 流电源(例如蓄电池)或固定电压的交流电源(例如交流发电机)来提供的。因此,作为直流 电机驱动的控制器,其输入均是固定电压的直流电或是固定频率、固定电压的交流电。然 而,用三相交流内燃发电机组做为动力的电动汽车或电动工程机械,如果其行走电机的控 制器依然要求输入的是固定电压的直流电或固定电压、固定频率的交流电,显然电动汽车 或电动工程机械行走过程中,作为动力的内燃发电机组永远持续工作在额定转速、额定频 率、额定电压的额定工况,机组的原动机持续在高转速工况运行,这不仅使电动汽车或电动 工程机械在行走过程中产生持续较大的噪音,更重要的是增加了机械磨损和能源消耗。与 此同时,目前常规的由交流发电机组做为动力的直流电机驱动电路,都是机组提供的交流 电经工频变压器降压、整流来驱动直流电机运转,显然工频变压器不仅体积大、重量重,而 且耗费的铁损与铜损都较大,不仅效率低而且成本也相应较高,造成极大的浪费。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种变频输入逆变式直流电机驱动控制器,它能够将电 压可变(150?380V)、频率(20Hz?50Hz)可变的三相交流电转换成符合直流电机工作特性 的电压,输出的直流电压与输入的交流频率同步变化,从而实现用机组原动机油门踏板控 制直流行走电机无级变速、达到模拟汽车行走特性的目的,降低行走过程中产生的噪音,减 少机械磨损和能源消耗;另外,本技术逆变电路采用了高频主变压器,与现有采用工频 变压器的驱动电路相比,大幅减小了设备体积及重量,提高了效率,降低了设备成本。 本技术为实现上述目的,通过以下技术方案实现:包括主电路和控制电路,主 电路包括整流器,整流器的输出端与滤波器的输入端连接,滤波器的输出端与逆变单元的 输入端连接,逆变单元的输出端与高频主变压器的输入端连接,高频主变压器的输出端与 高频整流器的输入端连接,高频整流器的输出端与高频滤波器的输入端连接,控制电路包 括高频信号发生电路、频率检测电路、信号处理运算电路、采样电路和中央控制器。整流器 将输入的电压、频率可变的三相交流电通过整流器U9后整流成直流电,滤波器由电容C1、 电容C5、电容C6和电阻R1、电阻R2组成,电容C1为吸收电容,C5、C6为滤波电容,R1、R2为 均压电阻,电容C1的一端与整流器U9的正输出端相连,另一端与整流器U9的负输出端相 连,电阻R1与电容C5并联,电阻R2与电容C6并联,电容C5正极与电容C1的一端相连,电 容C5负极与电容C6正极相连,电容C6负极与电容C1的另一端相连,逆变单元将输入的直 流电通过逆变单元U10逆变输出频率KTlOOkHz高频交流电,高频主变压器中高频变压器 T3的一次侧绕组两端输入高频交流电,高频变压器T3的二次侧绕组两端进行输出,高频变 压器T3将二次侧绕组两端得到的交流电通过高频整流器U13整流输出直流电,高频滤波器 由电感L4和电容C7组成,电感L4的一端与高频整流器U13的正输出端相连,电感L4的另 一端与电容C7的正极相连,电容C7的负极与高频整流器U13的负输出端相连,控制器的外 部正输出端与电容C7的正极相连,控制器的外部负输出端与电容C7的负极相连,高频信号 发生电路的电源模块U15的引脚1接至电源' 12V,电源模块U15的引脚2接至电源'0V,电 源模块U15的引脚3上得到电源-15V,电源模块U15的引脚4接至0V电源,电源模块U15 的引脚5上得到电源+15V,电容C41与电容C42串联,电容C41的负极与电源模块U15的引 脚3相连,电容C41的正极与电源模块U15的引脚4相连,电容C42的正极与电源模块U15 的引脚5相连,电容C44与电容C41并联,电容C43与电容C42并联,电源模块U16的引脚1 接至电源+15V,电源模块U16的引脚2接至电源0V,电容C46的正极与电源模块U16的引 脚3相连,电容C46的负极接至电源0V,电容C45与电容C46并联,给定电压信号QG经电容 C9、电容CIO、电阻R4、电阻R5、运算放大器U15、电阻R6、电容C11组成的滤波网络到控制 芯片U1的5脚,为控制芯片U1工作提供给定信号,电阻R4的一端与电容C9相连,电容C9 另一端接至电源0V,电阻R4的另一端与运算放大器U15的同相输入端相连,电阻R5与电容 C10并联后一端与运算放大器U15的同相输入端相连,另一端接至电源0V,运算放大器U15 的反相输入端与输出端相连,通过电阻R6连接到控制芯片U1引脚5,控制芯片U1的引脚5 与电容C11 一端相连,电容C11另一端接至电源0V,电阻R7、电阻R8、电容C28、电容C29使 控制芯片U1工作能够软启动,电阻R8与电容C29并联,电容C29的正极与控制芯片U1引 脚1,电容C29的负极接至电源0V,电阻R7与电容C28串联,电容C28的负极接至电源0V, 电容C29的正极与控制芯片U1引脚2,电阻R7的另一端与控制芯片U1引脚1相连,电流 传感器U11对高频变压器一次侧电流进行采样所得信号经过电阻R14、电阻R15、电阻R16、 电阻R17、电容C18组成的滤波网络到控制芯片U1的4脚,为控制芯片U1工作提供给定信 号,电阻R16与电阻R17串联,电阻R17的另一端与电流传感器U11的输出相连,电阻R16 的另一端与控制芯片U1引脚4相连,控制芯片U1引脚4通过电阻R14接至-15V电源,控 制芯片U1引脚4通过电阻R15接至电源0V,谐波补偿电路由电阻R11、电阻R12、电容C15、 电容C16、运算放大器U16组成,运算放大器U16的同相输入端与控制芯片U1引脚8相连, 运算放大器U16的反相输入端与输出端相连,电阻R11、电容C16串联后与电阻R12和电容 C15并联,电容C15 -端与控制芯片U1引脚4相连,电容C15另一端与运算放大器U16输 出端相连,震荡定时电路由电阻R9、电阻R10、电容C12、电容C14组成,电阻R9与电阻R10 并联,一端与控制芯片U1引脚8相连,另一端接至电源0V,电容C12与电容C14并联,一端 与控制芯片U1引脚9相连,另一端接至电源0V,电流传感器U11对高频变压器一次侧电流 进行采样所本文档来自技高网
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【技术保护点】
变频输入逆变式直流电机驱动控制器,其特征在于:包括主电路(61)和控制电路(62),主电路(61)包括整流器(1),整流器(1)的输出端与滤波器(2)的输入端连接,滤波器(2)的输出端与逆变单元(3)的输入端连接,逆变单元(3)的输出端与高频主变压器(4)的输入端连接,高频主变压器(4)的输出端与高频整流器(5)的输入端连接,高频整流器(5)的输出端与高频滤波器(6)的输入端连接,控制电路(62)包括高频信号发生电路(7)、频率检测电路(8)、信号处理运算电路(9)、采样电路(10)和中央控制器(11)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:栾亚伦王兴智杨松张格文
申请(专利权)人:栾亚伦
类型:新型
国别省市:山东;37

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