一种矿用防爆变频器控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种矿用防爆变频器控制装置，包括：主控板、一个或三个单元板，所述主控板与每个所述单元板分别通过一对光纤连接；所述三个单元板分别通过单根光纤连接三相的驱动模块；三个的单元板分别靠近与对应相的驱动模块进行布置，三个所述的单元板至三相的驱动模块的信号线长度一致。本实用新型专利技术提供适用于各种大、小功率变频器的控制装置，采用一根光纤传输多路PWM信号，保证在不影响控制性能的前提，保证整个控制装置有较强的抗干扰能力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用防爆变频器控制装置


[0001]本技术属于变频器控制
，具体涉及一种矿用防爆变频器控制装置。

技术介绍

[0002]在煤矿井下，变频调速是一种高效率、高性能的调速方式，可实现无级平滑调速以满足井下各种生产机械的调速需求，井下必须使用防爆变频器应对井下环境潮湿、高温、存在易燃易爆气体等特殊的应用场合，因此防爆变频器在煤矿井下得到了广泛应用。目前常规的防爆变频器一般采用电信号传输PWM驱动信号，该传输方式的主要缺点在于抗干扰差。而随着矿井的生产能力不断提高，生产过程中的设备单机功率不断增大，防爆变频器的单机容量也不断增大，尤其是适用1140V、3300V电压等级的三电平拓扑结构的大功率防爆变频器，壳体内部电磁环境复杂。在这种尺寸较大的大功率防爆变频器中，PWM驱动信号的传输线路往往较长，因此极易受到干扰。一旦PWM驱动信号被干扰产生错误，可能导致变频器内部开关管损坏。
[0003]为了解决抗干扰差的问题，有些厂家的防爆变频器采用光纤传输PWM信号，为了解决抗干扰差的问题，有些厂家的防爆变频器采用光纤传输PWM信号，但一般是每一路光纤只传输一路PWM信号，因此需要多根光纤传输变频器的6路或12路PWM信号来驱动开关管，这又导致防爆变频器内光纤数量较多，造成工艺复杂，成本较高。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的上述不足，本技术提供一种矿用防爆变频器控制装置，以解决上述技术问题。
[0005]本技术提供一种矿用防爆变频器控制装置，包括：主控板、一个或三个单元板，所述主控板与每个所述单元板分别通过一对光纤连接；所述三个单元板分别通过单根光纤连接三相的驱动模块；所述主控板包括一片DSP芯片和一片FPGA芯片，每个单元板上包括一片FPGA芯片。
[0006]进一步的，三个的单元板分别靠近与对应相的驱动模块进行布置，三个所述的单元板至三相的驱动模块的信号线长度一致。
[0007]进一步的，每对光纤包括上行光纤和下行光纤。
[0008]进一步的，所述防爆变频器可以为660V、1140V、3300V电压等级的两电平或三电平拓扑防爆变频器。
[0009]本技术提供适用于各种大、小功率变频器的控制装置，采用一根光纤传输传统方案6路或12路PWM信号PWM信号，保证在不影响控制性能的前提下，整个控制装置有较强的抗干扰能力；又能避免采用传统单根光纤传输单路PWM信号而造成大量光纤缠绕的问题，大大减少光纤的使用数量，简化防爆变频器内部走线工艺，降低成本；且都保证了一个单元板至三相驱动模块的信号线长度一致且尽量短。此外，本技术设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1是本申请一个实施例的控制装置的结构示意图。
[0012]图2是本申请另一个实施例的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
[0013]为了使本
的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
[0014]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0015]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0016]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0017]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0018]本技术适用的防爆变频器可以为660V、1140V、3300V电压等级的两电平或三电平拓扑防爆变频器。针对低电压等级660V的两电平或三电平拓扑防爆变频器，提供实施例2，针对高电压等级1140V、3300V的两电平或三电平拓扑防爆变频器，提供实施例1。
[0019]实施例1
[0020]如图1所示，本实施例提供一种矿用防爆变频器控制装置，包括：主控板、三个单元板；所述主控板与每个所述单元板分别通过一对光纤连接；三个所述单元板分别连接三相的驱动模块；所述主控板包括一片DSP芯片和一片FPGA芯片，每个单元板上包括一片FPGA芯片。
[0021]在本实施例中主控板的DSP芯片负责变频器的电机性能控制算法和功能算法，DSP芯片的EPWM外设模块产生6路驱动信号(两电平拓扑)或12路驱动信号(三电平拓扑)。驱动
信号直连输入主控板FPGA芯片，在主控板FPGA芯片中将驱动信号封装成串行报文，通过上行光纤发送至单元板的FPGA芯片。单元板用于通过下行光纤接收主控板FPGA芯片的串行数据并进行解码，接收驱动信号后，进而根据驱动信号控制驱动模块中IGBT的导通、关断。三个单元板分别对应驱动模块的三相驱动信号。
[0022]另一方面，单元板还用于保护处理工作，包括将变频器的故障信息、状态信息通过上行光纤传输至主控板FPGA芯片进行解析，进而传输至主控板的DSP芯片显示故障信息和状态信息。
[0023]本实施例的一对光纤包括上行光纤和下行光纤，上行光纤或者下行光纤均为一根光纤，因此本实施例通过一根光纤传输6路或12路驱动信号，大大减少光纤的使用数量。
[0024]此外，但是对于大功率防爆变频器，其驱动模块的尺寸较大，在目前的结构下无论怎么布置，都很难保证一个单元板至三相驱动模块的信号线长度一致且尽量短。因此在本实施例中，三个的单元板分别靠近与对应相的驱动模块进行布置，三个所述的单元板至三相的驱动模块的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用防爆变频器控制装置，其特征在于，包括：主控板、一个或三个单元板，所述主控板与每个所述单元板分别通过一对光纤连接；所述三个单元板分别通过单根光纤连接三相的驱动模块；所述主控板包括一片DSP芯片和一片FPGA芯片，每个单元板上包括一片FPGA芯片。2.根据权利要求1所述的矿用防爆变频器控制装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁宁，高栋，杜锋，万京，张元吉，王占康，周鑫，
申请(专利权)人：新风光电子科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：