专利名称:一种具有无线传输功能的变频系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有无线传输功能的变频系统，包括：变频主电路、信号采集单元、差分放大电路、微处理器和无线传输模块。本实用新型利用无线传输模块为变频系统参数传输摆脱有线提供了解决方案；同时在接收端具有很好的扩展型，无需重新布线即可以增加接收端设备数量，而且不会对原有的已有的接收端造成干扰。本实用新型采取有效的故障和过载保护措施，直流母线快速熔断器对三相整流桥进行短路保护，交流熔断器进行短路保护或严重过载保护。
【专利说明】一种具有无线传输功能的变频系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电机变频【技术领域】，具体涉及一种具有无线传输功能的变频系统。
【背景技术】
[0002]变频器通过电力电子技术，具体是整流、滤波和逆变，能够实现交流电的频率变换，从而改变交流电机的运行情况，从而改变带负载的能力和输出功率，进一步而改善工作的效率。
[0003]变频系统广泛运用于工业、农业以及人民的日常生活中。对于刚下线的电机变频器来说，第一次运行危险系数极高，因为涉及到各个工艺流程的联合工作，可能会存在一些小故障，这很可能会引起IGBT炸裂等大故障的产生，但是工作人员又必须在数据传输导线允许的范围内通过电脑控制电机变频器的动作，以及观察上位机软件的相关系数。所以调试区的工作人员的危险系数很高。而且目前使用调试电机变频器的工具基本是用电脑来进行操作，过于臃肿，随着移动终端的发展，我们试图将手机，IPAD等移动设备添加到我们日常的调试当中。
[0004]现有技术中工作人员通过连接导线的方式将电机变频器与PC机连接在一起，而且距离只能在2?3米左右，如果将导线做的很长势必会影响到通讯信号的质量。一旦电机变频器发生炸裂等现象不能保证工作人员的安全，而且电机变频器工作时会向外界发散强烈的辐射，工作人员长时间处在这种环境下不利于身体健康。
[0005]现有的变频器大多都是一体机封装的，数据显示在变频器箱柜的屏幕上。如有需要将工作参数传输到较远处，只能通过物理连接或现场总线方式进行连接的，但是有线连接的方式需要大量的人力和物力，存在工期长、受地形影响大、布置、维修困难等不足。
【发明内容】
[0006]针对现有技术所存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种具有无线传输功能的变频系统，通过无线传输给多接收端，无需布线便能实现传输功能。
[0007]一种具有无线传输功能的变频系统，包括:变频主电路、信号采集单元、差分放大电路、微处理器和无线传输模块；其中:
[0008]所述的变频主电路一侧与电网连接，另一侧与负载连接；
[0009]所述的信号采集单元与变频主电路连接，其用于采集变频主电路中的电压电流信号、电机转速信号以及环境温度信号；
[0010]所述的差分放大电路与信号采集单元连接，其用于对信号采集单元采集到的信号进行调理整形以及放大处理；
[0011]所述的微处理器与差分放大电路和无线传输模块连接，其用于对差分放大电路处理后的信号进行A/D转换，并将转换后的数字信号转发给无线传输模块；
[0012]所述的无线传输模块用于将所述的数字信号无线传输给各接收端。
[0013]所述的变频主电路从电网到负载方向由整流器、滤波电容、逆变器和交流电机依次连接构成。所述的整流器由桥式整流电路组成，可将380V交流电转换成直流电；所述的滤波电容可滤去高次谐波，得到恒定直流电压；所述的逆变器采用三相IGBT全桥电路，可将直流电转换为三相交流电。
[0014]所述的信号采集单元包括电压传感器、电流传感器、转速传感器以及温度传感器。
[0015]所述的微处理器采用DSP。
[0016]所述的无线传输模块的选取可由需传输距离和接收设备决定，优选采用GPRS模块。
[0017]所述的接收端可以是普通接收设备，也可以是PC或者是手机等移动设备(均装有配套的软件)，除接收实时信息以外，当DSP处理传感器传入的信息后判定系统故障，在接收端也有及时的提醒，提醒工作人员予以检修。
[0018]所述的整流器与滤波电容之间的直流母线上安装有直流快速熔断器，所述的逆变器与交流电机之间的交流线路上安装有交流熔断器。
[0019]所述的微处理器通过通用定时器提供PWM信号，所述的PWM信号经光电隔离及功率放大后输出，控制逆变器中的IGBT功率开关器件。
[0020]本实用新型利用无线传输模块为变频系统参数传输摆脱有线提供了解决方案，原有的有线传输通常需要较大的人力物力成本，铺线还需要很大的时间投入，而且在一些复杂地形中还很难实施。使用无线传输模块，能摆脱上述的各种问题，且能够实现有线时候的各种功能。
[0021]本实用新型在接收端具有很好的扩展型，无需重新布线即可以增加接收端设备数量，而且不会对原有的已有的接收端造成干扰。如接收端为可携带的移动设备，则在接收信息方面具有更好的实时性和便捷性，只需打开APP，便能获得电机工作时的各类数据。
[0022]本实用新型采取有效的故障和过载保护措施，直流母线快速熔断器对三相整流桥进行短路保护，交流熔断器进行短路保护或严重过载保护。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型变频系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]为了更为具体地描述本实用新型，下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型的技术方案进行详细说明。
[0025]如图1所示，本实用新型具有无线传输功能的变频系统，包括:三相电源UVW、变频主电路、熔断器、三相交流电机、负载、传感器模块、微处理器4、PWM模块、无线数据传输模块、多接收〗而5。
[0026]变频主电路包括:整流模块1、滤波模块2、逆变模块3。整流模块由桥式整流电路组成，将380V、50Hz三相电利用MDS75-12整流桥(额定75A，1200V)，整流成为直流电。此时直流电还是波动大、不平滑的、并且带有脉冲型的波纹，通过由电容滤波电路组成的滤波模块，并联够大的电容即可以滤去高次谐波，得到恒定直流电压。逆变模块采用三相IGBT全桥电路，可将直流电转换为三相交流电，全桥电路的开关信号的PWM信号，应用TI公司TMS320F28335DSP芯片，通过通用定时器提供PWM波形，对PWM信号进行光电隔离及功率放大后输出，控制三相IGBT全桥电路中IGBT功率开关器件，即可得到的三相交流电。
[0027]传感器模块由温度传感器、转速传感器、电流传感器和电压传感器组成，可以用于获取系统工作时的各类参数。这些参数主要包括:
[0028]温度传感器采集整流桥式电路和三相IGBT全桥电路以及交流电机三相绕组附近的温度，本实施方式中温度传感器采用DS18B20。
[0029]转速传感器采集三相电机的转速，本实施方式中转速传感器采用增量式旋转编码器 ZSP3806。
[0030]电流传感器采集三相绕组的线电流，本实施方式中电流传感器采用LT108-S7。[0031 ] 电压传感器采集电容滤波后的电容两端直流电源值，本实施方式中电压传感器采用 WBV344U05。
[0032]传感器将其它信号转成电信号后经过差分电路和放大电路送入TMS320F28335DSP芯片，TMS320F28335DSP芯片对传感器采集到的信号进行A/D转换处理，并通过无线数据传输模块传输。其中无线传输模块可使用嵌入式WIFI类型。
[0033]本实施方式中微处理器4即采用了 DSP-TMS320F28335。
[0034]多接收端5可以是普通接收设备，也可以是PC或者是手机等移动设备(均装有配套的软件)，除接收实时信息以外，当DSP处理传感器传入的信息后判定系统故障，在接收端也有及时的提醒，提醒工作人员予以检修。
[0035]在三相整流桥和滤波模块之间的直流母线上接有快速熔断器，在逆变后三相输出端和三相电机之间接有交流熔断器。
[0036]上述的对系统的描述是为便于该【技术领域】的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对系统做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具有无线传输功能的变频系统，其特征在于，包括:变频主电路、信号采集单元、差分放大电路、微处理器和无线传输模块；其中: 所述的变频主电路一侧与电网连接，另一侧与负载连接； 所述的信号采集单元与变频主电路连接，其用于采集变频主电路中的电压电流信号、电机转速信号以及环境温度信号； 所述的差分放大电路与信号采集单元连接，其用于对信号采集单元采集到的信号进行调理整形以及放大处理； 所述的微处理器与差分放大电路和无线传输模块连接，其用于对差分放大电路处理后的信号进行A/D转换，并将转换后的数字信号转发给无线传输模块； 所述的无线传输模块用于将所述的数字信号无线传输给各接收端。2.根据权利要求1所述的变频系统，其特征在于:所述的变频主电路从电网到负载方向由整流器、滤波电容、逆变器和交流电机依次连接构成。3.根据权利要求2所述的变频系统，其特征在于:所述的逆变器采用三相IGBT全桥电路。4.根据权利要求1所述的变频系统，其特征在于:所述的信号采集单元包括电压传感器、电流传感器、转速传感器以及温度传感器。5.根据权利要求1所述的变频系统，其特征在于:所述的微处理器采用DSP。6.根据权利要求1所述的变频系统，其特征在于:所述的无线传输模块采用GPRS模块。7.根据权利要求2所述的变频系统，其特征在于:所述的整流器与滤波电容之间的直流母线上安装有直流快速熔断器，所述的逆变器与交流电机之间的交流线路上安装有交流熔断器。
【文档编号】H02P27-08GK204290807SQ201420743503
【发明者】杨家强, 张希扬 [申请人]浙江大学