复合电磁约束振动装置的专用电源及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及低压变频技术领域，具体涉及一种复合电磁约束振动装置的专用电源 及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 复合电磁约束振动装置需要产生一个复合电磁场，可以通过多个感应器分别通不 同频率不同幅值的电源来实现，或者是单个感应器通多种频率多种幅值的电源来实现。目 前均采用第一种方法实现，第二种方法尚未见报道。第一种方法需要安装多台感应器和多 台电源装置，系统复杂，安装、调试、使用和维护困难，在使用时，还存在多台感应器的电流 之间互相感应和影响导致系统故障的现象。
【发明内容】
[0003] 本发明所解决的技术问题是，针对【背景技术】中存在的不足，提供了一种复合电磁 约束振动装置的专用电源及其控制方法，本发明能在一组输出端子上输出多种频率多种幅 值的电源（含直流电源或单种频率和幅值的电源），使单个感应器产生复合磁场。
[0004] 本发明的技术方案是：
[0005] 一种复合电磁约束振动装置的专用电源，包括整流电路2、储能滤波电容组3、逆 变电路4、电流采样电路8、脉冲驱动板、变频控制单元6和人机接口设备7 ;整流电路与交 流电源相接，且整流电路2、储能滤波电容组3和逆变电路4依次相连，逆变电路的输出侧为 负载【即复合电磁约束振动装置的感应器】供电；电流采样电路8用于对逆变电路的输出电 流进行采样；电流采样电路8和人机接口设备7均与变频控制单元6相连；所述变频控制单 元6的输出端经脉冲驱动板与逆变电路4的控制端相连；
[0006] 所述整流电路2,用于将输入的交流电整流为直流电；所述储能滤波电容组3,用 于能量交换与滤波；所述逆变电路4,用于将直流电转化为所需要的电源；所述变频控制单 元6,用于产生PWM脉冲，控制所述逆变电路4输出的电源的频率和幅值；所述脉冲驱动板 用于将变频控制单元6输出的PWM脉冲进行功率放大；所述电流采样电路8,用于采集逆变 电路4的各相输出电流，实现逆变电路4输出电流的频率和幅值的闭环调节；所述人机接口 设备7用于设置逆变电路4需要输出的多组频率和幅值；变频控制单元6根据人机接口设 备中的设置通过调整SPWM正弦脉宽调制算法，控制逆变电路4的开关器件，实现在额定范 围内，逆变电路4的一组输出端子上输出多种频率多种幅值的电源。
[0007] 所述整流电路为桥式整流电路。
[0008] 所述逆变电路为桥式逆变电路；桥式逆变电路的每个桥臂包括两个驱动模块和两 个IGBT;多个驱动模块的输入端分别与脉冲驱动板的多个输出端对应相连，每个驱动模块 与一个IGBT相连。
[0009] 所述交流电输入端与整流电路2之间还连接有预充电电路1 ;
[0010] 所述预充电电路1为三组，分别串接于各相电压输入端与整流电路2之间；每一组 预充电电路1包括第一继电器、第二继电器和缓冲电阻，第一继电器与缓冲电阻串联后与 第二继电器并联；
[0011] 所述储能滤波电容组3上并联有电压传感器，电压传感器的输出端与变频控制单 元6的一个输入端相连；第一继电器和第二继电器受控于变频控制单元6 ;合闸时，变频控 制单元6控制第一继电器闭合，第二继电器断开，将缓冲电阻接入进电回路；变频控制单元 6通过电压传感器检测储能滤波电容组3的电压大小，当储能滤波电容组3的电压上升到设 定值后，变频控制单元6控制第一继电器断开，第二继电器闭合；
[0012] 所述预充电电路1利用缓冲电阻，降低合闸时的冲击电流。
[0013] 所述整流电路2之前的任意两相电压母线之间接有一个压敏电阻。
[0014] 所述整流电路2和储能滤波电容组3之间还连接有漏电流检测回路5 ;漏电流检 测回路5的输出端与变频控制单元6的输入端相连，用于实时检测对地漏电流的大小；
[0015] 所述漏电流检测回路5包括一个电流互感器（电流互感器安装在整流电路2后的 直流母线上），电流互感器的输出端与变频控制单元6的输入端相连。
[0016] 所述电流采样电路8包括多个电流互感器，分别设于逆变电路4的各相输出支路 中；多个电流互感器的输出端均与变频控制单元6的输入端相连。
[0017] 所述变频控制单元6包括中央处理器、A/D转换模块、SPWM调制模块、PWM波形输 出模块、通信接口模块、人机对话模块和I/O模块；
[0018] 所述A/D转换模块、SPWM调制模块、通信接口模块、人机对话模块和I/O模块均与 中央处理器相连；
[0019] 所述PWM波形输出模块的输入端与SPWM调制模块的输出端相连，PWM波形输出模 块的输出端与脉冲驱动板的输入端相连；
[0020] 所述A/D转换模块的多个输入端分别与漏电流检测回路和电流采样电路中的电 流互感器的输出端相连;A/D转换模块的输出端与中央处理器相连；
[0021] 所述通信接口模块与上位机9相连；所述人机对话模块与人机接口设备（包括键 盘及液晶显示屏）相连；所述I/O模块与开关量采集模块、控制及保护出口相连。
[0022] -种复合电磁约束振动装置的专用电源的控制方法，采用上述的复合电磁约束振 动装置的专用电源；控制方法包括以下步骤：
[0023] 通过人机接口设备7设置逆变电路4需要输出的多组频率和幅值；
[0024] 所述整流电路2将输入的交流电整流为直流电；所述储能滤波电容组3对整流电 路2输出的直流电进行滤波；
[0025] 所述变频控制单元6根据人机接口设备7中设置的频率和幅值，依据SPWM正弦脉 宽调制算法产生PWM脉冲，输出至脉冲驱动板；脉冲驱动板主要起隔离和提高驱动能力的 作用，同时还带保护电路。
[0026] 脉冲驱动板输出控制信号至逆变电路4的驱动模块，从而控制逆变电路4的开关 器件IGBT，实现在额定范围内，逆变电路4的一组输出端子上输出多种频率和多种幅值的 电源；
[0027] 所述电流采样电路8采集逆变电路4的各相输出电流，经变频控制单元6运算处 理后，调整输出的PWM脉冲的占空比和幅值，从而实现逆变电路4输出电流的频率和幅值的 闭环调节。
[0028] 进一步地，所述逆变电路采用三相桥式逆变电路，所述变频控制单元6进行SPWM 正弦脉宽调制时，三相调制波表达式分别为：
【主权项】
1. 一种复合电磁约束振动装置的专用电源，其特征在于