一种智能型变频器制动单元制造技术

本实用新型专利技术提供智能型变频器制动单元，它包括斩波电路、电阻检测电路、主控制器、制动率选择电路、母线电压检测电路和辅助电源电路；斩波电路包括IGBT单管模块，IGBT单管模块的集电极反向串联第一二极管后接直流母线正极，IGBT单管模块的发射极接直流母线负极；IGBT单管模块的集电极和发射极间反向并联第二二极管；第一二极管与制动电阻并联；IGBT单管模块的栅极由主控制器通过IGBT驱动电路控制；电阻检测电路的输入端分别与IGBT单管模块的集电极和直流母线负极连接，输出端接主控制器；制动率选择电路包括与主控制器I/O端连接的拨码开关，；母线电压检测电路的输入端接直流母线，输出端接主控制器I/O端。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种采用斩波技术、自动检测技术与智能控制技术，具体涉及一种智能型变频器制动单元。
技术介绍
制动单元，全称为“变频器专用型能耗制动单元”，主要用于控制机械负载比较重的、制动速度要求非常快的场合，将电动机制动过程中再生的电能以电阻耗能的方式吸收掉的电气设备，制动单元的输入端连接在变频器的直流母线上，输出端连接制动电阻。目前市面上变频器厂商以及变频器配件厂商的部分制动单元具有以下缺陷一、不能自动检测制动电阻是否接入主回路，当制动电阻的接线出现脱落或者接线错误时，不能检测制动电阻的状态，当电机制动时，如果制动电阻接线错误而制动单元仍然按正常状态工作，易造成设备安全事故以及人身安全事故。二、制动率不可调整，大多数变频器制动单元往往设定固定的制动率，不能灵活调整，从而使制动单元不能完全符合对制动率要求较高的某些工业场合的要求。三、过载保护较简单。各制动单元配套的制动电阻吸收能量的能力均是固定的，因此对制动电阻吸收的能量必须进行监控。目前比较通行的做法是在制动电阻柜内安装一个热敏开关，当电阻温度超过设定值时，自动切断主回路或者输出故障信号至变频器，但是热敏开关测量精度不高，较易受外界干扰。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种智能型变频器制动单元，采用微电脑控制设计，具有高效、安全性强、可靠性高的优点。本技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为一种智能型变频器制动单元，其特征在于它包括斩波电路、电阻检测电路、主控制器、制动率选择电路、母线电压检测电路和辅助电源电路；其中斩波电路包括IGBT单管模块，IGBT (绝缘栅双极晶体管)单管模块的集电极反向串联第一二极管Dl后与直流母线正极连接，IGBT单管模块的发射极与直流母线负极连接；IGBT单管模块的集电极和发射极之间反向并联第二二极管D2 ;第一二极管Dl与制动电阻并联；IGBT单管模块的栅极由主控制器通过IGBT驱动电路控制；所述的电阻检测电路由运放电路和跟随电路连接而成，它包括2个输入端，第一输入端与IGBT单管模块的集电极连接，第二输入端与直流母线负极连接，电阻检测电路的输出端与所述的主控制器连接；所述的制动率选择电路包括拨码开关，拨码开关与所述主控制器的I/O端口连接;所述的母线电压检测电路的输入端与直流母线连接，其输出端与所述主控制器的I/O端口连接；所述的辅助电源电路为其它各模块提供电源。按上述方案，所述的第二二极管D2两端还并联第一电容Cl。本技术的有益效果为增加电阻检测电路、制动率选择电路，并统一由主控制器进行控制，实现监控制动电阻是否接入电路、手动选择制动率、控制制动电阻的接入和断开的功能，以达到高效、安全性强、可靠性高的变频器制动控制效果。附图说明图I为本技术的整体结构框图。图2为斩波电路图。图3为制动电阻检测电路图。 图4为制动率选择电路图。图5为制动率选择电路设直结果图。具体实施方式图I为本技术的整体结构框图，它包括斩波电路、电阻检测电路、主控制器、制动率选择电路、母线电压检测电路和辅助电源电路。其中斩波电路的电路图如图2所示，包括IGBT单管模块Ql，IGBT单管模块Ql的集电极反向串联第一二极管Dl后与直流母线正极连接，第一二极管Dl起续流作用，IGBT单管模块Ql的发射极与直流母线负极连接；IGBT单管模块Ql的集电极和发射极之间反向并联第二二极管D2 ;第一二极管Dl与制动电阻Rl并联；IGBT单管模块Ql的栅极由主控制器通过IGBT驱动电路控制；第二二极管D2两端还并联第一电容Cl。上电后通过控制IGBT单管模块的通断来决定制动电阻的接入和断开，当直流母线电压超过制动点电压时，IGBT导通，此时制动电阻直接接在直流母线之间进行放电，将电机制动过程中再生的多余能量消耗掉。所述的电阻检测电路由运放电路和跟随电路连接而成，它包括2个输入端，第一输入端与IGBT单管模块的集电极连接，第二输入端与直流母线负极连接，电阻检测电路的输出端与所述的主控制器连接；本实施例中电阻检测电路为2级放大电路，如图3所示。当IGBT单管模块开通或者关断时，如果制动电阻连接正确，电阻检测电路则均会检测到相应的电压值。如果电压值不准确，则制动电阻未连接正确。C极(即集电极)该点相对于直流母线负极的电压会通过运放Ul经过运算，然后经过跟随电路转换为弱电信号送入主控制器米样电路。所述的制动率选择电路如图4所示，包括拨码开关，拨码开关与所述主控制器的I/O端口连接。通过拨码开关SI选择ON，OFF位置，Sl-2，Sl-3，S1-4分别输出到主控制器的I/O 口，主控制器通过读取I/O 口的数值即可判断用户设定的制动率，并根据制动率进行相关的控制。设置结果如图5所示。所述的母线电压检测电路的输入端与直流母线连接，其输出端与所述主控制器的I/O端口连接。所述的辅助电源电路为其它各模块提供电源，以UC2844芯片为核心。主控制器接收母线电压检测电路、制动率选择电路的信号，并计算出输出控制信号的占空比以及周期等参数，以输出合适的控制信号给斩波电路，控制IGBT单管模块的导通或断开，以达到控制制动电阻的目的；并由电阻检测电路判断制动电阻的接入情况，确保制动电阻的正常工作。最后应说明，本技术的实施仅用 于说明技术方案而非限制。一切不脱离本技术技术方案的精神和范围的修改和替换，均应纳入在本技术的权利要求范围当中。本技术说明书中未作详细描述的内容属于本专业领域技术人员公知的现有技术。权利要求1.一种智能型变频器制动单元，其特征在于它包括斩波电路、电阻检测电路、主控制器、制动率选择电路、 母线电压检测电路和辅助电源电路； 其中斩波电路包括IGBT单管模块，IGBT单管模块的集电极反向串联第一二极管Dl后与直流母线正极连接，IGBT单管模块的发射极与直流母线负极连接；IGBT单管模块的集电极和发射极之间反向并联第二二极管D2 ;第一二极管Dl与制动电阻并联；IGBT单管模块的栅极由主控制器通过IGBT驱动电路控制； 所述的电阻检测电路由运放电路和跟随电路连接而成，它包括2个输入端，第一输入端与IGBT单管模块的集电极连接，第二输入端与直流母线负极连接，电阻检测电路的输出端与所述的主控制器连接； 所述的制动率选择电路包括拨码开关，拨码开关与所述主控制器的I/O端口连接；所述的母线电压检测电路的输入端与直流母线连接，其输出端与所述主控制器的I/O端口连接； 所述的辅助电源电路为其它各模块提供电源。2.根据权利要求I所述的智能型变频器制动单元，其特征在于所述的第二二极管D2两端还并联第一电容Cl。专利摘要本技术提供智能型变频器制动单元，它包括斩波电路、电阻检测电路、主控制器、制动率选择电路、母线电压检测电路和辅助电源电路；斩波电路包括IGBT单管模块，IGBT单管模块的集电极反向串联第一二极管后接直流母线正极，IGBT单管模块的发射极接直流母线负极；IGBT单管模块的集电极和发射极间反向并联第二二极管；第一二极管与制动电阻并联；IGBT单管模块的栅极由主控制器通过IGBT驱动电路控制；电阻检测电路的输入端分别与IGBT单管模块的集电极和直流母线负极连接，输出端接主控制器；制动率选择电路包括与主控制器I/O端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型变频器制动单元，其特征在于：它包括斩波电路、电阻检测电路、主控制器、制动率选择电路、母线电压检测电路和辅助电源电路；其中斩波电路包括IGBT单管模块，IGBT单管模块的集电极反向串联第一二极管D1后与直流母线正极连接，IGBT单管模块的发射极与直流母线负极连接；IGBT单管模块的集电极和发射极之间反向并联第二二极管D2；第一二极管D1与制动电阻并联；IGBT单管模块的栅极由主控制器通过IGBT驱动电路控制；所述的电阻检测电路由运放电路和跟随电路连接而成，它包括2个输入端，第一输入端与IGBT单管模块的集电极连接，第二输入端与直流母线负极连接，电阻检测电路的输出端与所述的主控制器连接；所述的制动率选择电路包括拨码开关，拨码开关与所述主控制器的I/O端口连接；所述的母线电压检测电路的输入端与直流母线连接，其输出端与所述主控制器的I/O端口连接；所述的辅助电源电路为其它各模块提供电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶亚宁，王胜勇，卢家斌，李传涛，李海东，李四川，康现伟，徐晖，
申请(专利权)人：中冶南方武汉自动化有限公司，
类型：实用新型
国别省市：