专利名称：一种高低压变频调速节电控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动机变频调速领域，特别涉及一种高低压变频调速节电控制装置。
背景技术：
中小容量电动机已经逐渐安装变频调速节电控制装置，变频调速节电控制装置可使风机、泵类变流量设备的功耗随转数的三次方降低。但是目前应用的PWM变频器都是低压(380-460V)型，不能直接用于高压交流传动系统。而现有的高压变频调速装置，则由两级变压器和一台低压变频装置组成，交流高压电经第一级变压器降为低压，通过变频器变频， 再由第二集变压器升至高压，提供高压电动机变频调速。这种传统式高压变频调速装置效率低(85%左右)，功率因素低(0. 8以下)，占地面积大，实用面较窄。
实用新型内容本实用新型的目的在于，针对上述问题，提供一种高低压变频调速节电控制装置， 以实现高压变频调速效率高、功率大、使用方便的目的。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种高低压变频调速节电控制装置，包括工频变压器、三相整流器、LC滤波器、逆变器、驱动电路、变频器电路、自保持回路、中央处理单元、故障检测电路、频率设置电位器、 程序逻辑电路和变频电机，所述工频变压器与三相整流器、LC滤波器、逆变器、变频电动机依次电连接在一起，所述逆变器的输出端与变频电动机之间还并联有驱动电路和变频器电路，所述变频器电路、故障检测电路、自保持回路、频率设置电位器和程序逻辑电路分别电连接在中央处理单元上，所述自保持回路的输入端和工频变压器的输出端电连接在一起。进一步的，所述工频变压器的初级绕组或次级绕组采用Δ形结构。进一步的，所述工频变压器采用低损耗的三相铁芯。进一步的，所述变频电动机采用半开启齿槽式定子铁芯。进一步的，所述中央处理单元连接有键盘。本实用新型的技术方案通过对高压进行一次变压，便实现了对高压频率的调节， 减少了变压次数，提高了变频控制装置的效率，减少了变压过程中的功率损失。减小了占地面积，使用起来比较方便。在通用型电动机中采取了强化定子绝缘、降低转子表面齿磁密以及改善内冷却等措施，确保了电动机长期在高载频脉冲电压下可靠调速运行。这种高低压变频调速节电控制装置，效率可达95%以上，功率可达0. 97以上，因工频变压器的绕组采用 Δ形结构，使高次谐波含量元非常低，节电率平均可达30%-50%以上。
图1为本实用新型实施例所述的一种高低压变频调速节电控制装置中工频变压器的运行方框图。[0012]图2为本实用新型实施例所述的一种高低压变频调速节电控制装置中工频变压器的电路原理示意图。图3为本实用新型实施例所述的一种高低压变频调速节电控制装置变频控制柜中晶闸管逆变器回路电路原理图。
图4为本实用新型实施例所述的一种高低压变频调速节电控制装置的原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图1所示，一种高低压变频调速节电控制装置，包括工频变压器、三相整流器、 LC滤波器、逆变器、驱动电路、变频器电路、自保持回路、中央处理单元、故障检测电路、频率设置电位器、程序逻辑电路和变频电机，工频变压器的输出端与三相整流器、LC滤波器、逆变器、变频电动机通过导线串联在一起，逆变器的输出端与变频电动机的输入端之间还并联有驱动电路和变频器电路，变频器电路、故障检测电路、自保持回路、频率设置电位器和程序逻辑电路分别通过导线连接在中央处理单元上，自保持回路的输入端和工频变压器的输出端通过导线连接在一起。如图2、图3、图4所示，高低压变频调速节电控制装置包括工频变压器WT、三相整流器、LC滤波器、逆变器、驱动电路、变频器电路、自保持回路、中央处理单元、故障检测电路、频率设置电位器、程序逻辑电路和变频调速电动机FM组成。三相整流器、LC滤波器、逆变器、驱动电路、变频器电路、自保持回路、中央处理单元、故障检测电路、频率设置电位器、 程序逻辑电路装置在控制柜中。其中工频变压器WT的初级、次级绕组至少一侧采用Δ形结构，构成高次谐波吸收回路，变频降压并吸收高次谐波(约35%)。而普通变压器和减压启动器，大都采用Y形绕组结构，这样在变频过程中产生的高次谐波传递给电网，从而污染电网。工频变压器WT的铁芯采用损耗的三相铁芯、适应工频减压启动的阻抗匹配并在引线端部使用绝缘加固措施，因而使变频调速装置具有高效率98-99%)。工频加压(约1/3)启动等多功能。变频控制柜FC，采用相间电压控制，主要由三相整流器R、滤波器CL、逆变器 FU PWM控制电路、驱动电路、中央控制单元CPU、线间延时器SJ、自保持回路S、内外部故障显示鉴别器、遥控接口、以及微机、PLC和模拟仪表接口组成。由于采用线间电压控制，故消除了线间变压器故障造成的事故停机隐患；增设自保持回路S后，即使延时继电器SJ在运行中发生故障，亦不会影响变频调速正常运行；采取内外故障显示鉴别措施后，从而避免因外部故障误切工频运行导致更大事故发生，故具有高可靠性。高压工频交流电经工频变压器降压为中低压，通过整流器R整流，电抗器L和电容 C滤波，由逆变器FI奖平滑的直流点逆变成频率可变的交流电，提供给变频电动机FM，实现低频软启动和变频调速运行。逆变器FI主回路可采用先进的绝缘栅双极型晶体管或智能型功率模块，或者门极可断晶闸管。变频控制方式为正弦波脉调制，通过中央处理单元进行数据处理和故障自诊断，实现优化控制。OP为操作键盘，FD为频率(速度)显示器，FP为频率设置电位器(供手动调速)，μ C,PLC分别为微型计算机和程序逻辑控制器输入接口(实现自动控制)。SJ为延时继电器，SJl和SJ2为其常开触点当瞬时断电恢复后，SJ2将延时闭合启动，恢复正常运行；即使SJ发生故障，因有自保持功能S，仍会保持变频调速正常运行。 一旦变频系统发生故障，经故障检测电路I/O鉴别后，如果属于内部故障ALl真空开关或交流接触器自动切入工频运行；若是外部故障，及时修复后可重新启动，恢复正常运行，从而避免了因外部故障盲目切入工频的更大事故发生。变频电动机FM，由于采取了强化定子绕组绝缘，故而杜绝了高载频脉冲电压击穿事故；采取降低转子表面齿磁密度和改善内风冷却措施，亦即解决了转子低速过热问题。 最后应说明的是以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种高低压变频调速节电控制装置，其特征在于，包括工频变压器、三相整流器、LC 滤波器、逆变器、驱动电路、变频器电路、自保持回路、中央处理单元、故障检测电路、频率设置电位器、程序逻辑电路和变频电机，所述工频变压器与三相整流器、LC滤波器、逆变器、变频电动机依次电连接在一起，所述逆变器的输出端与变频电动机之间还并联有驱动电路和变频器电路，所述变频器电路、故障检测电路、自保持回路、频率设置电位器和程序逻辑电路分别电连接在中央处理单元上，所述自保持回路的输入端和工频变压器的输出端电连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种高低压变频调速节电控制装置，其特征在于，所述工频变压器的初级绕组或次级绕组采用Δ形结构。
3.根据权利要求1所述的一种高低压变频调速节电控制装置，其特征在于，所述工频变压器采用低损耗的三相铁芯。
4.根据权利要求1所述的一种高低压变频调速节电控制装置，其特征在于，所述变频电动机采用半开启齿槽式定子铁芯。
5.根据权利要求1所述的一种高低压变频调速节电控制装置，其特征在于，所述中央处理单元连接有键盘。
专利摘要本实用新型公开了一种高低压变频调速节电控制装置，工频变压器与三相整流器、LC滤波器、逆变器、变频电动机依次电连接在一起，逆变器的输出端与变频电动机之间还并联有驱动电路和变频器电路，变频器电路、故障检测电路、自保持回路、频率设置电位器和程序逻辑电路分别电连接在中央处理单元上，自保持回路的输入端和工频变压器的输出端电连接在一起。实现对高压频率的调节，减少了变压次数，提高了变频控制装置的效率，减少了变压过程中的功率损失。减小了占地面积，使用起来比较方便的目的。
文档编号H02P27/08GK202218191SQ20112034133
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月8日 优先权日2011年9月8日
发明者何艳荣, 戴伟, 牟长洲, 陈芳, 魏强 申请人:新疆希望电子有限公司