一种变频与非变频相互切换的变频控制装置及水泵制造方法及图纸

一种变频与非变频相互切换的变频控制装置，包括MCU控制器、过零返馈模块、电流采样处理模块、IPM逆变模块、切换控制模块、整流滤波及供电模块和负载；MCU控制器的控制信号端与切换控制模块的输入端连接，MCU控制器的PWM信号端与IPM逆变模块的输入端连接，IPM逆变模块的输出端与切换控制模块连接，切换控制模块与负载连接，过零反馈模块的输出端与MCU控制器连接、输入端与交流市电连接，整流滤波及供电模块分别与交流市电连接、MCU控制器连接，电流采样处理模块的输出端与MCU控制器连接、输入端与整流滤波及供电模块连接，IPM逆变模块与整流滤波及供电模块连接。本实用新型专利技术提高了效率及延长变频器的寿命。

A frequency conversion control device and water pump with frequency conversion and non frequency conversion switching

The utility model relates to a frequency conversion control device with frequency conversion and non frequency conversion switching, which comprises a MCU controller, a zero crossing feedback module, a current sampling processing module, an IPM inverter module, a switching control module, a rectification filtering and power supply module and a load; a control signal terminal of the MCU controller is connected with an input terminal of the switching control module, a PWM signal terminal of the MCU controller is connected with an input terminal of the IPM inverter module, and an IPM inverter module The output end of the inverter module is connected with the switching control module, the switching control module is connected with the load, the output end of the zero crossing feedback module is connected with the MCU controller, the input end is connected with the AC mains power, the rectifier filter and power supply module are connected with the AC mains power, the MCU controller, the output end of the current sampling processing module is connected with the MCU controller, the input end is connected with the rectifier filter and power supply Module connection, IPM inverter module and rectifier filter and power supply module connection. The utility model improves the efficiency and prolongs the service life of the frequency converter.

【技术实现步骤摘要】
一种变频与非变频相互切换的变频控制装置及水泵
本技术涉及一种变频水泵，具体地说是一种变频与非变频相互切换的变频控制装置及应用该装置的水泵。
技术介绍
水泵要达到变频控制，通常采用单相异步电机进行控制。当前对于单相异步电机的调速均以变频调速为主，且基本是以两相两桥臂逆变结构进行调速。单相异步电机由于结构简单，价格便宜，适用非常广泛，但是其工作效率非常低，只有60%-70%，由于变频调速过程中，直流电压的利用率低，由于负载不对称带来的直流偏量会使得中点电位偏移，造成中点电位不稳。甚至变频比不变频效率更低。特别是在低频运行时，效率会低至40%-50%。这样一来就会严重影响电网的质量，这是其一。其二，单相异步电机应用于水泵上，其变频控制器（变频器）体积相当小，且还需密封。这对于变频器的功率器件如IPM,整流桥，电解电容等的温升要求更为严格。由于是密封的，功率器件的温升就相当高，严重影响了功率器件的寿命。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种变频与非变频相互切换的变频控制装置及水泵，提高了效率及延长使用寿命。为了解决上述技术问题，本专利技术采取以下技术方案：一种变频与非变频相互切换的变频控制装置，包括MCU控制器、过零返馈模块、电流采样处理模块、IPM逆变模块、切换控制模块、整流滤波及供电模块和负载；MCU控制器具有控制信号端和PWM信号端，MCU控制器的控制信号端与切换控制模块的输入端连接，MCU控制器的PWM信号端与IPM逆变模块的输入端连接，IPM逆变模块的输出端与切换控制模块连接，切换控制模块与负载连接，过零反馈模块的输出端与MCU控制器连接、输入端与交流市电连接，整流滤波及供电模块的输入端与交流市电连接、输出端与MCU控制器连接，电流采样处理模块的输出端与MCU控制器连接、输入端与整流滤波及供电模块连接，IPM逆变模块与整流滤波及供电模块连接。所述MCU控制器的PWM信号端为6路PWM信号，MCU控制器向IPM逆变模块输出6路PWM信号。所述切换控制模块具有切换控制器和切换开关组，该切换开关组包括开关K1和开关K2，开关K1通过第一切换输出线路与切换控制器连接，开关K2通过第二切换输出线路与切换控制器连接，IPM逆变器通过输出L线与开关K1连接、输出N线与开关K2连接，开关K1和开关K2分别与负载连接。所述开关K1具有1脚、2脚和3脚，其中1脚与输出L线连接，2脚与负载连接，3脚与交流市电连接；开关K2具有4脚、5脚和6脚，其中4脚与输出N线连接，5脚与负载连接，6脚与交流市电连接。所述电流采样处理模块包括相连接的采样电阻和运放，采样电阻一端与IPM逆变模块连接、另一端与整流滤波及供电模块连接且接地，运放与MCU控制器连接。一种水泵，包括以上所述的变频与非变频相互切换的变频控制装置。本技术可在变频与非变频上切换，满足各种条件的较佳状态的运行，有效提高效率和延长使用寿命。附图说明附图1为本技术电路原理示意图。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。如附图1所示，本技术揭示了一种变频与非变频相互切换的变频控制装置，包括MCU控制器1、过零返馈模块2、电流采样处理模块3、IPM逆变模块4、切换控制模块5、整流滤波及供电模块6和负载7，负载为单相异步电机。负载应用于水泵上，即形成了整个水泵的控制。MCU控制器具有控制信号端和6路PWM信号端，MCU控制器的控制信号端与切换控制模块的输入端连接，MCU控制器的6路PWM信号端与IPM逆变模块的输入端连接，IPM逆变模块的输出端与切换控制模块连接，切换控制模块与负载连接，过零反馈模块的输出端与MCU控制器连接、输入端与交流市电连接，整流滤波及供电模块的输入端与交流市电连接、输出端与MCU控制器连接，电流采样处理模块的输出端与MCU控制器连接、输入端与整流滤波及供电模块连接，IPM逆变模块与整流滤波及供电模块连接。交流市电具体为ACN线路和ACL线路。MCU控制器向IPM逆变模块输出6路PWM信号，输出控制信号给切换控制模块，实现变频与非变频的切换。整流滤波及供电模块与交流市电连接，也为MCU控制器提供工作电压。整流滤波及供电模块具有N端和P端，N端相当于接地，IPM逆变模块与整流滤波及供电模块的P端连接。所述切换控制模块具有切换控制器和切换开关组，该切换开关组包括开关K1和开关K2，开关K1通过第一切换输出线路与切换控制器连接，开关K2通过第二切换输出线路与切换控制器连接，IPM逆变器通过输出L线与开关K1连接、输出N线与开关K2连接，开关K1和开关K2分别与负载连接。开关K1具有1脚、2脚和3脚，其中1脚与输出L线连接，2脚与负载连接，3脚与交流市电连接；开关K2具有4脚、5脚和6脚，其中4脚与输出N线连接，5脚与负载连接，6脚与交流市电连接。第一切换输出线路控制开关K1中的1脚与2脚、3脚的闭合、断开。第二切换输出线路控制开关K2中的4脚与5脚、6脚的闭合、断开，从而实现负载的变频与非变频的运行。所述电流采样处理模块包括相连接的采样电阻和运放，采样电阻一端与IPM逆变模块连接、另一端与整流滤波及供电模块的N端连接且接地，运放与MCU控制器连接。本技术具体的工作原理如下：变频输出时，切换控制模块5的K1的1脚及2脚相连至负载7，切换控制模块5的K2的4脚及5脚相连至负载7，使负载7形成回路，负载为单相异步电机，单相异步电机运行，即水泵变频运行。当MCU控制器1接收到电流采样处理模块3的电流大于或等于预设值时，且在接收到过零返馈模块2输出的过零信号时，MCU控制器1输出控制信号至切换控制模块5，切换控制模块5的第一切换输出线路与第二切换输出线路分别控制K1和K2,此时K1及K2的1脚断开，由K1的2脚接至3脚，K2的5脚接至6脚，直接与交流市电的ACL线及ACN线相连，单相异步电机非变频运行。此时IPM逆变模块停此工作。需要说明的是，以上仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变频与非变频相互切换的变频控制装置，其特征在于，包括MCU控制器、过零返馈模块、电流采样处理模块、IPM逆变模块、切换控制模块、整流滤波及供电模块和负载；MCU控制器具有控制信号端和PWM信号端，MCU控制器的控制信号端与切换控制模块的输入端连接，MCU控制器的PWM信号端与IPM逆变模块的输入端连接，IPM逆变模块的输出端与切换控制模块连接，切换控制模块与负载连接，过零反馈模块的输出端与MCU控制器连接、输入端与交流市电连接，整流滤波及供电模块的输入端与交流市电连接、输出端与MCU控制器连接，电流采样处理模块的输出端与MCU控制器连接、输入端与整流滤波及供电模块连接，IPM逆变模块与整流滤波及供电模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种变频与非变频相互切换的变频控制装置，其特征在于，包括MCU控制器、过零返馈模块、电流采样处理模块、IPM逆变模块、切换控制模块、整流滤波及供电模块和负载；MCU控制器具有控制信号端和PWM信号端，MCU控制器的控制信号端与切换控制模块的输入端连接，MCU控制器的PWM信号端与IPM逆变模块的输入端连接，IPM逆变模块的输出端与切换控制模块连接，切换控制模块与负载连接，过零反馈模块的输出端与MCU控制器连接、输入端与交流市电连接，整流滤波及供电模块的输入端与交流市电连接、输出端与MCU控制器连接，电流采样处理模块的输出端与MCU控制器连接、输入端与整流滤波及供电模块连接，IPM逆变模块与整流滤波及供电模块连接。2.根据权利要求1所述的变频与非变频相互切换的变频控制装置，其特征在于，所述MCU控制器的PWM信号端为6路PWM信号，MCU控制器向IPM逆变模块输出6路PWM信号。3.根据权利要求2所述的变频与非变频相互切换的变频控...

【专利技术属性】
技术研发人员：范文森，于华平，黎振焕，
申请(专利权)人：广州安捷制造有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44