一种变频电机驱动能量回馈闭环装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电力电子技术领域，尤其涉及了利用双PWM实现可控的整流和逆变过程，包括电机、PWM整流电路、PWM逆变电路、主控电路、变压器控制电路、检测电路、PWM整流器驱动控制电路、PWM逆变器驱动控制电路和三相隔离变压器装置。检测电路检测PWM整流电路输入端的电压和电流、PWM逆变电路输出端的电流和电压、电机定子电流。PWM整流器驱动控制电路对PWM整流电路进行控制，PWM逆变器驱动控制电路对PWM逆变电路进行控制。三相隔离变压器能够有效隔离高次谐波和干扰信号，进一步减少对电源的污染。由于三相隔离变压器两侧接线方式不同，通过旋转装置，能够在能量回馈过程时带动三相隔离变压器进行180度旋转，保持能量回馈过程中变压器也为星型‑三角型接线方式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及了一种变频电机驱动能量回馈闭环装置的设计。
技术介绍
在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中，当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将可能处于再生发电制动状态；或当电动机从高速到低速减速时，频率可以突减，但因电机的机械惯性，电机可能处于再生发电状态，传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，提高了能源的利用率，尤其是对频繁起制动或长期带位能性负载下放的系统，会产生显著的节电效果。然而，电能回馈虽提高了系统的效率，但是在回馈时，对电网有谐波污染，回馈过程具体实现困难，控制过程不够精确，误差较大，而且回馈的能量远低于理论值。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中会对电网产生谐波污染，控制过程不够精准的缺点，提供了一种变频电机驱动能量回馈闭环装置。本专利技术解决了普通能量回馈装置回馈电能时会对电网产生谐波污染的缺点，本设计方案利用了三相隔离变压器中三角型接线能够消除三次及三次倍数的高次谐波的特点，配合LCL滤波电路，达到了大幅减小谐波污染的作用。同时，通过变压器控制电路对三相隔离变压器装置进行控制，使控制过程更为精准，误差更小。为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：一种变频电机驱动能量回馈闭环装置，利用双PWM实现可控的整流和逆变过程，包括PWM整流电路、PWM逆变电路、主控电路、变压器控制电路、检测电路、PWM整流器驱动控制电路、PWM逆变器驱动控制电路和三相隔离变压器装置。检测电路分别与PWM整流电路输入端、PWM逆变电路输出端和电机相连接；检测PWM整流电路输入端的电压和电流、PWM逆变电路输出端的电流和电压、电机定子电流。PWM整流器驱动控制电路和PWM逆变器驱动控制电路接收主控电路信号后，PWM整流器驱动控制电路对PWM整流电路进行控制，PWM逆变器驱动控制电路对PWM逆变电路进行控制。检测电路将检测到的数据反馈给主控电路，在控制过程中形成闭环回路，便于装置进行及时，精确的调整。PWM整流电路和PWM逆变电路结构相同，两者的功能在能量回馈过程中可以互换，工作过程受到驱动控制电路控制。三相隔离变压器装置包括三相隔离变压器和旋转装置，变压器控制电路接收主控电路信号，控制旋转装置进行旋转。旋转装置包括固定在同一转轴上的两个平行圆盘，转轴与电机相连；三相隔离变压器固定在上圆盘上，上圆盘下表面设有相对的两块挡板，下圆盘上表面设有定位块。定位块两侧分别有四个竖向平行通道，同侧的四个竖向平行通道上方有横向通道，横向通道与四个竖向平行通道连通；横向通道中填充钢珠；竖向通道内有滑块，滑块宽度与通道内径相匹配，滑块一侧与钢珠接触，另一侧接触弹簧；弹簧另一侧连接接触板，接触板通过细绳与定位块连接。作为优选，四个滑块从左到右依次为第一滑块、第二滑块、第三滑块、第四滑块；第二滑块厚度为第一滑块厚度的十分之九，第三滑块厚度为第一滑块厚度的十分之八，第四滑块厚度为第一滑块厚度的十分之七。根据定位块和挡板碰撞过程中力的作用特点，通过将滑块设置为不同厚度，可以为滑块提供更大的活动空间，能够使旋转装置定位更加准确，同时减少噪音。作为优选，三相隔离变压器为星型-三角型连接。三角型接线能够使三次及三次倍数的正弦波电流在三角形绕组内部形成环流，从而消耗而不影响外部电源。避免影响电源的质量以及造成变压器外壳发热等问题。作为优选，包括滤波电路，滤波电路为LCL滤波器。在电网很强的情况下，使用LC滤波器会为电网注入开关次谐波，而且LCL滤波电路实用较小的电感就能得到不错的衰减谐波的效果，成本也较为低廉。作为优选，还包括电机转速测量装置，电机转速测量装置包括电机安装座，电机安装在电机安装座上，电机安装座的轴向方向的一端安装有传感器安装座，传感器安装座上安装有用于测定电机转轴的转速的光电转速传感器；传感器安装座与光电转速传感器相配合的安装面上设有安装通道，安装通道设有摆动杆杠，摆动杆杠的摆动支点设有支撑的摆动钢珠，摆动杆杠的右端的上方的安装面上设有按钮通道，按钮通道设有按钮弹簧，按钮弹簧的下端抵触摆动杆杠的右端，按钮弹簧的上端抵触按钮；摆动杆杠的左端向下设有第一竖杆，第一竖杆的尾端设有第一斜面；在摆动杆杠的左端的上方设有受压弹簧；光电转速传感器上固定设有安装滑块，安装滑块在安装通道内滑动。通过此装置，传感器能够稳定固定并且拆装方便。作为优选，摆动杆杠的中部设有第二竖杆，第二竖杆横向连接横杆，横杆向下竖向连有第三竖杆，第三竖杆的尾端设有用于间隙补偿的第二斜面。保证传感器不会因为震动或颠簸，在传感器安装座上发生移位或掉落。本专利技术由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本装置不仅能够实现能量双向传输，还具有很强的抗干扰性和动态响应能力，还能够非常精确快速的对电机进行调速。附图说明图1是本专利技术的电路模块示意图。图2是定位块结构示意图。图3是本专利技术的电机调速过程图。图4是本专利技术的能量回馈过程图。图5是PWM整流电路和PWM逆变电路连接结构图图6是电机转速测量装置内部结构示意图。图7是光电转速传感器安装示意图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例1如图1所示，图中省略了电路的具体拓扑结构。一种变频电机驱动能量回馈闭环装置，利用双PWM实现可控的整流和逆变过程，包括PWM整流电路、PWM逆变电路、主控电路、变压器控制电路、检测电路、PWM整流器驱动控制电路、PWM逆变器驱动控制电路和三相隔离变压器装置。检测电路分别与PWM整流电路输入端、PWM逆变电路输出端和电机相连接；检测PWM整流电路输入端的电压和电流、PWM逆变电路输出端的电流和电压、电机定子电流。PWM整流器驱动控制电路和PWM逆变器驱动控制电路接收主控电路信号后，PWM整流器驱动控制电路对PWM整流电路进行控制，PWM逆变器驱动控制电路对PWM逆变电路进行控制。三相隔离变压器装置包括三相隔离变压器和旋转装置，变压器控制电路接收主控电路信号，控制旋转装置进行旋转。旋转装置包括固定在同一转轴上的两个平行圆盘，转轴与电机相连；三相隔离变压器固定在上圆盘上，上圆盘下表面设有相对的两块挡板，下圆盘上表面设有定位块1。如图2所示，定位块1两侧分别有四个竖向平行通道6，同侧的四个竖向平行通道6上方有横向通道7，横向通道7与四个竖向平行通道6连通。横向通道7中填充钢珠3；竖向通道6内有滑块4，滑块4宽度与通道内径相匹配，滑块4一侧与钢珠3接触，另一侧接触弹簧5；弹簧5另一侧连接接触板2，接触板2通过细绳与定位块1连接。弹簧5和钢珠3用于缓冲挡板碰撞接触板2的力，滑块4保证钢珠3不会从定位块1中掉出。四个滑块4从左到右依次为第一滑块、第二滑块、第三滑块、第四滑块；第二滑块厚度为第一滑块厚度的十分之九，第三滑块厚度为第一滑块厚度的十分之八，第四滑块厚度为第一滑块厚度的十分之七。根据定位块1和挡板碰撞过程中力的作用特点，通过将滑块4设置为不同厚度，可以为滑块4提供更大的活动空间，能够使旋转装置定位更加准确，同时减少噪音。如图3所示，上电后，市电滤波后通过整流过程和逆变过程使电机启动并稳定运行。检测电路检测PWM整流电路输入端和PWM逆变电路输出端的电压和电流，以及电机定子电流。主控电路判断此时转速是否符合预期值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频电机驱动能量回馈闭环装置，利用双PWM实现可控的整流和逆变过程，包括电机、PWM整流电路、PWM逆变电路、主控电路、变压器控制电路、检测电路、PWM整流器驱动控制电路、PWM逆变器驱动控制电路和三相隔离变压器装置；其特征在于：检测电路分别与PWM整流电路输入端、PWM逆变电路输出端和电机相连接；检测PWM整流电路输入端的电压和电流、PWM逆变电路输出端的电流和电压、电机定子电流；PWM整流器驱动控制电路和PWM逆变器驱动控制电路接收主控电路信号后，PWM整流器驱动控制电路对PWM整流电路进行控制，PWM逆变器驱动控制电路对PWM逆变电路进行控制；三相隔离变压器装置包括三相隔离变压器和旋转装置，变压器控制电路接收主控电路信号，控制旋转装置进行旋转；旋转装置包括固定在同一转轴上的两个平行圆盘，转轴与电机相连；三相隔离变压器固定在上圆盘上，上圆盘下表面设有相对的两块挡板，下圆盘上表面设有定位块(1)；定位块(1)两侧分别有四个竖向平行通道(6)，同侧的四个竖向平行通道(6)上方有横向通道(7)，横向通道(7)与四个竖向平行通道(6)连通；横向通道(7)中填充钢珠(3)；竖向通道(6)内有滑块(4)，滑块(4)宽度与通道内径相匹配，滑块(4)一侧与钢珠(3)接触，另一侧接触弹簧(5)；弹簧(5)另一侧连接接触板(2)，接触板(2)通过细绳与定位块(1)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种变频电机驱动能量回馈闭环装置，利用双PWM实现可控的整流和逆变过程，包括电机、PWM整流电路、PWM逆变电路、主控电路、变压器控制电路、检测电路、PWM整流器驱动控制电路、PWM逆变器驱动控制电路和三相隔离变压器装置；其特征在于：检测电路分别与PWM整流电路输入端、PWM逆变电路输出端和电机相连接；检测PWM整流电路输入端的电压和电流、PWM逆变电路输出端的电流和电压、电机定子电流；PWM整流器驱动控制电路和PWM逆变器驱动控制电路接收主控电路信号后，PWM整流器驱动控制电路对PWM整流电路进行控制，PWM逆变器驱动控制电路对PWM逆变电路进行控制；三相隔离变压器装置包括三相隔离变压器和旋转装置，变压器控制电路接收主控电路信号，控制旋转装置进行旋转；旋转装置包括固定在同一转轴上的两个平行圆盘，转轴与电机相连；三相隔离变压器固定在上圆盘上，上圆盘下表面设有相对的两块挡板，下圆盘上表面设有定位块(1)；定位块(1)两侧分别有四个竖向平行通道(6)，同侧的四个竖向平行通道(6)上方有横向通道(7)，横向通道(7)与四个竖向平行通道(6)连通；横向通道(7)中填充钢珠(3)；竖向通道(6)内有滑块(4)，滑块(4)宽度与通道内径相匹配，滑块(4)一侧与钢珠(3)接触，另一侧接触弹簧(5)；弹簧(5)另一侧连接接触板(2)，接触板(2)通过细绳与定位块(1)连接。2.根据权利要求1所述的一种变频电机驱动能量回馈闭环装置，其特征在于：四个滑块(4)从左到右依次为第一滑块、第二滑块、第三滑块、第四滑块；第二滑块厚度为第一滑块厚度的十分之九，第三滑块厚度为第一滑块厚度的十分之八，第四滑块厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱庆，路国卫，郎向荣，王江峰，
申请(专利权)人：杭州威衡科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33