本发明专利技术涉及一种多功能、大功率、高电压、九电平变频调压节能设备的控制器。本发明专利技术主要是解决现有控制器存在的可靠性差和误操作多的技术难点。本发明专利技术为解决上述问题而采用的技术方案是：多功能、大功率、高电压、九电平变频调压节能设备的控制器，其中：该控制器包括主控制微控制器（ＭＣＵ）及辅助电路、辅助控制微控制器（ＭＣＵ）及辅助电路、控制面板微控制器（ＭＣＵ）及辅助电路、绝缘栅双极晶体管（ＩＧＢＴ）开关检测电路、双端口随机存取存储器（ＲＡＭ）和模拟信号偏置电路；主控制微控制器（ＭＣＵ）与辅助控制微控制器（ＭＣＵ）之间采用双端口随机存取存储器（ＲＡＭ）连接以完成高速的传递绝缘栅双极晶体管（ＩＧＢＴ）开关检测数据及相互支持的通信。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多功能、大功率、高电压、九电平变频调压节能设备的 控制器，它属于一种大功率、高电压、九电平变频调压节能设备使用的控制 装置。技术背景目前国内外高电压大功率变频调压设备使用的控制器，在电力开关(如绝缘栅双极晶体管IGBT等)进行切换或操作时，多采用延时的方法避免开 关的混叠。由于各种变频器所使用的电力开关的特性的差异，以及被控制系 统状态的不断变化，所有开关的关断状态不尽相同。这种不经过严格检测 IGBT开关状态的做法极易造成IGBT开关的误操作，导致开关不正常发热甚 至损坏；更有甚者，会对电力系统造成更严重的影响，从而造成传统大功率 变频调压控制器具有故障率高的缺陷，使其的使用受到了很大的限制。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决上述技术难点提供一种通过检测开关状态达到提 高IGBT开关的可靠性和易操作性的多功能、大功率、高电压、九电平变频 调压节能设备的控制器。本专利技术为解决上述问题而采用的技术方案是多功能、大功率、高电压、 九电平变频调压节能设备的控制器，其中该控制器包括主控制微控制器(MCU)及辅助电路、辅助控制微控制器(MCU)及辅助电路、控制面板微 控制器(MCU)及辅助电路、绝缘栅双极晶体管(IGBT)开关检测电路、双 端口随机存取存储器(RAM)和模拟信号偏置电路；主控制微控制器(MCU) 与辅助控制微控制器(MCU)之间采用双端口随机存取存储器(RAM)连接 以完成高速的传递绝缘栅双极晶体管(IGBT)开关检测数据及相互支持的通 信；绝缘栅双极晶体管(IGBT)开关检测电路与主控制微控制器(MCU)和辅助控制微控制器(MCU)连接，使主控制微控制器(MCU)及辅助控制微 控制器(MCU)可以实时准确的检测所有绝缘栅双极晶体管(IGBT)开关的 切换状态及关断状态，为主控制微控制器(MCU)及辅助控制微控制器(MCU) 提供可靠的开关状态信息，从而使主控制微控制器(MCU)及辅助控制微控 制器(MCU)可准确无误的向九电平绝缘栅双极晶体管(IGBT)开关拓扑电 路发出触发信号，并避免了开关切换时的状态混叠现象，保证绝缘栅双极晶 体管(IGBT)开关有序的切换；模拟信号偏置电路与主控制微控制器(MCU) 和辅助控制微控制器(MCU)连接，为主控制微控制器(MCU)和辅助控制 微控制器(MCU)提供被控电动机的电压及电流参数。本专利技术所述主控制微控制器(MCU)及辅助电路包括一个接收由电压互感器(PT)、电流互感器(CT)转化后的信号而自动 检测电动机及负荷的参数并动态的建立其数学模型，计算电动机运行的所有 参数并输出相应的指令，控制输出给电动机的电压为期望的九电平波形，电 流为完美无谐波的正弦波形，使电动机与负荷系统功率因数趋于1.0的主控 制微控制器(MCU)芯片，所述主控制微控制器(MCU)芯片采用运算速度 极快的数字信号处理器(DSP)为核心控制系统，其型号为dsPIC30F6010A;一个为绝缘栅双极晶体管(IGBT)驱动提供控制信号的光纤隔离驱动电 路，其由30路组成，它与主控制微控制器(MCU)芯片的管脚2、 3、 21、 22、 72-77、 21、 22、 4-8、 10、 23、 24、 78、 79、 23、 24、 1、 13-18、 35、 36、 80、 35、 36连接，其中管脚2、 3、 21、 22、 72-77为A相控制电路，管脚21、 22为A相斩波控制电路；管脚4-8、 10、 23、 24、 78、 79为B相控制电路， 管脚23、 24为B相斩波控制电路；管脚l、 13-18、 35、 36、 80为C相控制 电路，管脚35、 36为C相斩波控制电路；一个与ICD2编程器连接，输入编程信号的ICD2编程接口； ICD2编程 接口的2、 3、 6脚与主控制微控制器(MCU)芯片的管脚19、 20、 9相连， 完成编程信号传送；一个为主控制微控制器(MCU)芯片和运算放大器提供可靠电源的抗干扰滤波器，它由5个磁珠器件组成，并与主控制微控制器(MCU)及辅助电 路的相应管脚相连；一个为主控制微控制器(MCU)芯片提供保护的数字电源保护电路，它 与主控制微控制器(MCU)芯片的+5V电源连接；一个为主控制微控制器(MCU)芯片和模拟信号偏置电路提供可靠模拟 电源的模拟模块电源及接口电路，它与模拟信号偏置电路模块连接，得到电 动机电压及电流参数；模拟模块电源AVCC和AGND与主控制微控制器 (MCU)芯片的管脚25、 26连接；一个将采集的模拟量偏置为正值信号的模拟信号偏置电路，此电路共有 6路，通过ADC连接器分别与主控制微控制器(MCU)芯片的管脚27-30、 33、 34相连；一个将主控制微控制器(MCU)芯片与双端口随机存取存储器(RAM) 芯片相连的双端口 (RAM)连接器，其作用是完成主控制微控制器(MCU) 芯片与辅助控制微控制器(MCU)芯片之间数据的高速传递；一个为主控制微控制器(MCU)芯片输入时钟脉冲的晶体振荡器电路； 它与主控制微控制器(MCU)芯片的管脚49连接，输入时钟信号；一个将主控制微控制器(MCU)芯片与绝缘栅双极晶体管(IGBT)开关 状态检测电路相连的IGBT开关状态检测电路接口 ，其作用是输入IGBT开关 信号，完成主控制微控制器(MCU)芯片对IGBT开关状态的检测。本专利技术所述辅助控制微控制器(MCU)及辅助电路包括一个接收由电压互感器(PT)、电流互感器(CT)转化后的信号而自动 检测电动机及负荷的参数，并动态的建立与主控制微控制器(MCU)相适应 的辅助数学模型，支持主控制微控制器(MCU)工作并共同完成向电动机输 出期望的九电平电压波形及完美无谐波的电流波形，并使电动机及系统的功 率因数趋于1.0的辅助控制微控制器(MCU)芯片，其型号为dsPIC30F6010A;一个为辅助控制微控制器(MCU)芯片提供电源的+12V、 -12V电源接一个与外部正交编码器连接、用于检测电动机转速的正交编码器接口 ， 其与辅助控制微控制器(MCU)芯片连接；一个与ICD2编程器连接，输入编程信号的ICD2编程接口 ；一个为辅助控制微控制器(MCU)芯片和模拟信号偏置电路提供可靠模 拟电源，并与模拟信号偏置电路模块连接获得电动机电压及电流参数的模拟 模块电源及接口电路，其与辅助控制微控制器(MCU)芯片连接；一个与液晶显示器连接，接收辅助控制微控制器(MCU)芯片发来的信 号，实时显示系统的运行状态的液晶显示模块接口，其与辅助控制微控制器 (MCU)芯片连接；一个为辅助控制微控制器(MCU)芯片输入时钟信号的晶体振荡器，它 与辅助控制微控制器(MCU)芯片的管脚49连接；一个将辅助控制微控制器(MCU)芯片与IGBT开关状态检测电路相连， 输入IGBT开关信号，完成辅助控制微控制器(MCU)芯片对IGBT开关状 态检测的IGBT开关状态检测电路接口，它与辅助控制微控制器(MCU)芯 片连接；一个将采集的模拟量偏置为正值信号的模拟信号偏置电路，此电路共有 6路，通过ADC连接器分别与辅助控制微控制器(MCU)芯片连接。本专利技术所述绝缘栅双极晶体管(IGBT)开关检测电路包括-一个IGBT开关状态采集电路，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多功能、大功率、高电压、九电平变频调压节能设备的控制器，其特征是：该控制器包括主控制微控制器（ＭＣＵ）及辅助电路、辅助控制微控制器（ＭＣＵ）及辅助电路、控制面板微控制器（ＭＣＵ）及辅助电路、绝缘栅双极晶体管（ＩＧＢＴ）开关检测电路、双端口随机存取存储器（ＲＡＭ）和模拟信号偏置电路；主控制微控制器（ＭＣＵ）与辅助控制微控制器（ＭＣＵ）之间采用双端口随机存取存储器（ＲＡＭ）连接以完成高速的传递绝缘栅双极晶体管（ＩＧＢＴ）开关检测数据及相互支持的通信；绝缘栅双极晶体管（ＩＧＢＴ）开关检测电路与主控制微控制器（ＭＣＵ）和辅助控制微控制器（ＭＣＵ）连接，使主控制微控制器（ＭＣＵ）及辅助控制微控制器（ＭＣＵ）可以实时准确的检测所有绝缘栅双极晶体管（ＩＧＢＴ）开关的切换状态及关断状态，为主控制微控制器（ＭＣＵ）及辅助控制微控制器（ＭＣＵ）提供可靠的开关状态信息，从而使主控制微控制器（ＭＣＵ）及辅助控制微控制器（ＭＣＵ）可准确无误的向九电平绝缘栅双极晶体管（ＩＧＢＴ）开关拓扑电路发出触发信号，并避免了开关切换时的状态混叠现象，保证绝缘栅双极晶体管（ＩＧＢＴ）开关有序的切换；模拟信号偏置电路与主控制微控制器（ＭＣＵ）和辅助控制微控制器（ＭＣＵ）连接，为主控制微控制器（ＭＣＵ）和辅助控制微控制器（ＭＣＵ）提供被控电动机的电压及电流参数。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑德化，赵春生，王世杰，李刚菊，郭史鹏，张晓巍，郑阿龙，杨文元，
申请(专利权)人：山西合创电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]
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