多台共母线三相逆变器输出并联带异步电机变频调速装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了多台共母线三相逆变器输出并联带异步电机变频调速装置，包括：直流电源、多台三相逆变器、异步电机、电机负载和LC滤波电路；多台逆变器的直流输入正极接直流电源正极，直流输入负极接直流电源负极；每台三相逆变器输出都接LC滤波电路的输入端，LC滤波电路的输出A、B、C相分别接一起并分别与电机U、V、W相电性连接；异步电机通过联轴器与电机负载连接；每台三相逆变器采用独立的芯片DSP控制；三相逆变器之间还采用硬件同步电路进行输出调制波同步，采用CAN通讯和硬件同步电路共同实现EPWM载波同步；本发明专利技术在减小逆变器重量和体积的同时，减小了噪声，还增加了系统可靠性，具备冗余切换的能力，易于维护。易于维护。易于维护。

【技术实现步骤摘要】
多台共母线三相逆变器输出并联带异步电机变频调速装置


[0001]本专利技术涉及电机控制领域，尤其涉及多台共母线三相逆变器输出并联带异步电机变频调速装置。

技术介绍

[0002]传统的三相逆变器带电机运行，往往采用单台逆变器，在逆变器故障且无法使用的情况下，整个电机系统即出现瘫痪。基于这种情况，采用多台共母线三相逆变器对电机进行控制显得尤为重要。
[0003]然后多台共母线三相逆变器存在的问题是，必须保证每台逆变器的输出电压幅值、频率和相位都相等或者同步，另外还需要抑制高频环流，对载波和调制波都进行同步。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，针对以上技术缺陷，本专利技术提出了多台共母线三相逆变器输出并联带异步电机变频调速装置。该装置采用多台模块化三相逆变器输入共直流母线输出三相并联对异步电机实现调频调速，每台三相逆变器都采用单独的控制器，每台三相逆变器都可以单机或者并联使用。
[0005]本专利技术提供了多台共母线三相逆变器输出并联带异步电机变频调速装置，装置包括：直流电源、三相逆变器、异步电机、电机负载和LC滤波电路；所述LC滤波电路包括滤波电感L和滤波电容C；
[0006]多台逆变器的直流输入正极接直流电源正极，多台逆变器的直流输入负极接直流电源负极；每台三相逆变器输出都接LC滤波电路的输入端，LC滤波电路的输出A相接一起与电机U相电性连接，输出B相接一起与电机V相电性连接，输出C相接一起与电机W相电性连接；异步电机通过联轴器与电机负载连接每台三相逆变器采用独立的芯片DSP控制。
[0007]进一步地，每台三相逆变器之间还采用硬件同步电路进行输出调制波同步，采用CAN通讯和硬件同步电路共同实现EPWM载波同步。
[0008]进一步地，CAN通讯分为两路，分别为CAN A和CAN B；其中，CAN A和硬件同步电路用于实现芯片DSP之间的EPWM载波信号同步；CAN B接收上位机或其它显示屏发出的电机调速指令，实时响应调速命令。
[0009]进一步地，CAN A采用一条单独的通讯链路；CAN B采用另一条单独的通讯链路；硬件同步电路采用一条单独的通讯链路。
[0010]所述硬件同步电路，包括第一光耦芯片、第二光耦芯片、和电阻R1
‑
R7；第一光耦芯片的ANODE端与电阻R1的一端电性连接；电阻R1的另一端接电源；第一光耦芯片的CATH端接收PWM信号；第一光耦芯片的VB端和VO端电性连接，并共同连接至电阻R2的一端；电阻R2的另一端与电阻R3的一端和一个三极管的基极电性连接；电阻R3的另一端接地；三极管的集电极与电阻R4的一端电性连接；电阻R4的另一端接电源，并同时与电阻R5的一端电性连接；三极管的发射极接地；电阻R5的另一端与第二光耦芯片的ANODE端电性连接；第二光耦芯片
的CATH端作为同步信号SYN口；第二光耦芯片的VB端和VO端电性连接，并共同连接至电阻R6的一端；电阻R6的另一端与电阻R7的一端和芯片DSP的ECAP口电性连接；电阻R7的另一端接地。
[0011]本专利技术的有益效果是：在减小逆变器重量和体积的同时，减小了噪声，还增加了系统可靠性，具备冗余切换的能力，好维护。解决了单台三相逆变器带大功率异步电机时噪声大，体积大，重量大等问题。
附图说明
[0012]图1是本专利技术装置结构图；
[0013]图2是三相逆变器对应控制器之间的信号连接示意图；
[0014]图3是硬件同步电路的原理图；
[0015]图4是逆变器模块1(设为主模块)的输出调制波相位产生的PWM波(方波)超前逆变器模块2的输出相位PWM波(方波)示意图；
[0016]图5是逆变器模块1(设为主模块)的输出调制波相位产生的PWM波(方波)滞后逆变器模块2的输出相位PWM波(方波)示意图；
[0017]图6是EPWM载波同步流程示意图；
[0018]图7是本专利技术实施例中电机转速曲线示意图；
[0019]图8是电机三相电流曲线图，第一个四分之一周期内，从上至下依次是A、B、C相电流曲线；
[0020]图9是同步信号SYN方波示意图；
[0021]图10是主机相电压示意图；
[0022]图11是从机相电压示意图；
[0023]图12是装置有功功率示意图；
[0024]图13是装置无功功率示意图。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地描述。
[0026]请参考图1，多台共母线三相逆变器输出并联带异步电机变频调速装置，包括以下：直流电源、三相逆变器、异步电机、电机负载和LC滤波电路；所述LC滤波电路包括滤波电感L和滤波电容C；
[0027]多台逆变器的直流输入正极接直流电源正极，多台逆变器的直流输入负极接直流电源负极；每台三相逆变器输出都接LC滤波电路的输入端，LC滤波电路的输出A相接一起与电机U相电性连接，输出B相接一起与电机V相电性连接，输出C相接一起与电机W相电性连接；异步电机通过联轴器与电机负载连接每台三相逆变器采用独立的芯片DSP控制。每台三相逆变器都可以单机或者并联使用。
[0028]多台三相逆变器并联，要保证各个逆变器模块能够并联上并且实现功率均分。
[0029]每台三相逆变器之间还采用硬件同步电路进行输出调制波同步，采用CAN通讯和硬件同步电路共同实现EPWM载波同步。
[0030]请参考图2，图2是三相逆变器对应控制器之间的信号连接示意图；
[0031]CAN通讯分为两路，分别为CAN A和CAN B；其中，CAN A和硬件同步电路用于实现芯片DSP之间的EPWM载波信号同步；CAN B接收上位机或其它显示屏发出的电机调速指令，实时响应调速命令。
[0032]CAN A采用一条单独的通讯链路；CAN B采用另一条单独的通讯链路；硬件同步电路采用一条单独的通讯链路。
[0033]请参考图3，图3是硬件同步电路的原理图。
[0034]所述硬件同步电路，包括第一光耦芯片、第二光耦芯片、和电阻R1
‑
R7；第一光耦芯片的ANODE端与电阻R1的一端电性连接；电阻R1的另一端接电源；第一光耦芯片的CATH端接收PWM信号；第一光耦芯片的VB端和VO端电性连接，并共同连接至电阻R2的一端；电阻R2的另一端与电阻R3的一端和一个三极管的基极电性连接；电阻R3的另一端接地；三极管的集电极与电阻R4的一端电性连接；电阻R4的另一端接电源，并同时与电阻R5的一端电性连接；三极管的发射极接地；电阻R5的另一端与第二光耦芯片的ANODE端电性连接；第二光耦芯片的CATH端作为同步信号SYN口；第二光耦芯片的VB端和VO端电性连接，并共同连接至电阻R6的一端；电阻R6的另一端与电阻R7的一端和芯片DSP的ECAP口电性连接；电阻R7的另一端接地。
[0035]硬件同步电路的原理是每个逆变器模块的输出调制波生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多台共母线三相逆变器输出并联带异步电机变频调速装置，包括直流电源、三相逆变器、异步电机和电机负载，其特征在于：还包括：LC滤波电路；所述LC滤波电路包括滤波电感L和滤波电容C；多台逆变器的直流输入正极接直流电源正极，多台逆变器的直流输入负极接直流电源负极；每台三相逆变器输出都接LC滤波电路的输入端，LC滤波电路的输出A相接一起与电机U相电性连接，输出B相接一起与电机V相电性连接，输出C相接一起与电机W相电性连接；异步电机通过联轴器与电机负载连接；每台三相逆变器采用独立的芯片DSP控制。2.如权利要求1所述的多台共母线三相逆变器输出并联带异步电机变频调速装置，其特征在于：每台三相逆变器之间还采用硬件同步电路进行输出调制波同步，采用CAN通讯和硬件同步电路共同实现EPWM载波同步。3.如权利要求2所述的多台共母线三相逆变器输出并联带异步电机变频调速装置，其特征在于：CAN通讯分为两路，分别为CAN A和CAN B；其中，CAN A和硬件同步电路用于实现芯片DSP之间的EPWM载波信号同步；CAN B接收上位机或其它显示屏发出的电机调速指令，实时响应调速命令。4.如权利要求3所述的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：金浩，潘冬华，李武杰，姚川，
申请(专利权)人：武汉华海通用电气有限公司，
类型：发明
国别省市：