一种变频器交流调速装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于变频器领域，特别一种涉及通过下桥臂检测输出电流的变频器交流调速装置。
【背景技术】
[0002]变频器是将固定频率的交流电变换成频率连续可调的交流电的装置，变频调速已被公认为时最理想、最有发展前途的调速方式之一，在节能、自动化系统以及提高工艺水平和产品质量等方面有广泛的应用。
[0003]当前国产变频器市场是上百厂家在低压变频器市场中激烈竞争，国产变频器的发展遇到前所未有的困境，与国外品牌竞争遇到了品牌和性能的瓶颈，与国内变频器竞争遇到价格和可靠性的考验。
[0004]如图1所示，一种现有技术的变频器的输出电流检测通过霍尔采样实现，检测输出线电流的检测点放在输出电机线上，整个方案需要主回路的强电和控制回路的弱电要加强绝缘，导致成本增加。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种可靠性高且成本低的变频器交流调速装置。
[0006]本发明提供一种变频器交流调速装置，其包括整流电路、滤波电路、逆变电路和控制模块，所述逆变电路包括PWM脉冲驱动模块和由6个IGBT管组成的三相逆变桥，所述三相逆变桥的三个下桥臂分别串联有一检流电阻，所述PWM脉冲驱动模块用于输出控制脉冲信号分别控制6个IGBT管的开和关，所述控制模块用于对所述三个检流电阻的电压进行采样，从而重构出电机输出的三相线电流，其中，所述采样时机为控制所述三个下桥臂的IGBT管的三个脉冲信号中的最宽脉冲的下溢中断。
[0007]其中，所述变频器交流调速装置进一步包括一设置于整流电路和滤波电路之间上电缓冲电路。
[0008]其中，所述控制模块的地接变频器的负母线。
其中，所述变频器交流调速装置进一步包括运放电路连接和A/D转换器，所述检流电阻通过一运放电路连接至A/D转换器，检流电阻压降的电压信号经运放抬升电压后直接连到控制模块的AD输入口。
[0009]其中，所述整流电路为6个二极管组成的整流桥。
[0010]本发明还提供一种变频器交流调速装置，其包括整流电路、滤波电路、逆变电路和控制模块，所述逆变电路包括PWM脉冲驱动模块和由6个IGBT管组成的三相逆变桥，所述三相逆变桥的三个下桥臂共同通过一个检流电阻接地，所述PWM脉冲驱动模块用于输出控制脉冲信号分别控制6个IGBT管的开和关，所述控制模块用于每个PWM周期内，在下桥臂只有一个IGBT管导通时对检流电阻的电压进行采样，从而重构出电机输出的三相线电流。
[0011]其中，所述变频器交流调速装置进一步包括一设置于整流电路和滤波电路之间上电缓冲电路。
[0012]其中，所述控制模块的地接变频器的负母线。
[0013]其中，所述变频器交流调速装置进一步包括运放电路连接和A/D转换器，所述检流电阻通过一运放电路连接至A/D转换器，检流电阻压降的电压信号经运放抬升电压后直接连到控制模块的AD输入口。
[0014]其中，所述整流电路为6个二极管组成的整流桥。
[0015]与现有技术相比较，上述变频器交流调速装置通过在三相逆变桥的三个下桥臂设置接地的检流电阻，检测输出电流在检流电阻的压降，来重构变频器的输出电流；控制模块的地是变频器的负母线，无需强弱电隔离，节省了成本。
【附图说明】
[0016]图1是现有技术的变频器交流调速装置的示意图。
[0017]图2是本发明实施例1的变频器交流调速装置的示意图。
[0018]图3是图2中PWM脉冲驱动模块的一种脉冲时序示意图。
[0019]图4是图3中脉冲时序下，变频器交流调速装置的等效电路示意图。
[0020]图5是本发明实施例2的变频器交流调速装置的示意图。
[0021]图6是图2中PWM脉冲驱动模块的一种脉冲时序示意图。
[0022]图7、图8、图9是在图6中脉冲时序下，三个时间段的三相整流桥开关状态的等效示意图。
【具体实施方式】
[0023]实施例1
如图2所示，变频器交流调速装置包括整流电路、上电缓冲电路、滤波电路、逆变电路、电压采样电路、短路保护电路和控制模块(MCU)。其中，整流电路为6个二极管组成的整流桥，滤波电路由电容、电阻组成。逆变电路包括驱动模块和由6个IGBT管组成的三相逆变桥。其中，在三相逆变桥的三个下桥臂分别设置检流电阻Rl、R2、R3，通过检测Rl、、R2、R3的电阻的电压来检测输出的三相电流Iu、Iv、Iw的大小。所述PWM脉冲驱动模块用于输出控制脉冲信号分别控制6个IGBT管的开和关，所述控制模块用于对所述三个检流电阻的电压进行采样，从而重构出电机输出的三相线电流。上电缓冲电路设置于整流电路和滤波电路之间，用于防止上电瞬间对后续电路的冲击。
[0024]检流电阻Rl、R2、R3与控制模块的地都连接至变频器的负母线，检流电阻压降的电压信号经运放电路(图未示)抬升电压后，经A/D转换器转换后连接到控制模块。控制模块通过检测下桥臂的检流电阻的电压重构变频器的三相输出电流。检流电阻的阻值很小，为毫欧级的，从而可避免其本身对变频器交流调速装置的输出电流造成影响。
[0025]采样时机为控制三个下桥臂的IGBT管的三个脉冲信号中的最宽脉冲的下溢中断，流过电阻上的电流即为电机UVW三相的线电流。如图3所示，在采样的时候，采用PWM脉冲下溢中断(处于UO结束与下一个UO开始的零矢量区域中)时进行采样，将电流采样的任务安排在一个PWM周期的开始处与比较匹配到来之前的期间，U、V两相的上桥臂都是关断的，也就是说下桥臂是导通的，这样就可以在每个PWM周期顺利采样一次两个相电流值。
[0026]因为电机绕组线圈呈感性，线圈上的相电流不能突变，因此从矢量UO转换到零矢量后，其对应的工作状态转换如下图4所示。其中，所述逆变电路等效为6个IGBT管(Tl、T2、T3、T4、T5、T6 )及对应连接的的6个续流二极管(D1、D2、D3、D4、D5、D6 )组成的逆变桥。续流二极管能起到续流作用，此时，下桥臂采样电阻上流过的是相电流，因此在每个PWM周期前期通过下桥臂的采样电阻检测相电流是可行的。
[0027]采样电阻上端采集到的电压是一个带正负的正弦波形，所以其后端一定要接一个运放电路，一方面是滤波，更重要的则是把采集到的信号缩放到AD转换器能采集的电压范围。每次需要采集两个电流，采集哪两个电