专利名称：交流电动机低速运行变频器的制作方法
技术领域：
本实用新型属电力电子与电气传动技术领域，特别涉及一种交流电动机低速运行变频器。
背景技术：
交流电动机是一种将电能转换成机械能的电力传动设备，它正广泛用于工业、农业、以及人民生活的许多领域。交流电动机的转速经常是需要根据实际情况来调节的，目前对它的调速方法主要有变频调速、串级调速、转子串电阻调速、调压调速、变极调速等几种，其中以变频调速的效果为最好。所以，用于交流电动机变频调速的变频器被使用得越来越多。现有的变频器的容量是与它所驱动的电动机的容量相当的，或者变频器的容量比所驱动的电动机的容量要大一些。而且，现有变频器的输出电压的峰值是不低于它所驱动的电动机的额定电压的。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种输出电压比所驱动的电动机的额定电压低，体积小、造价低，电磁干扰小的交流电动机低速运行变频器。
本实用新型的技术解决方案可依如下方式实现交流电动机低速运行变频器，它包括直流电源、中间回路、采用脉冲宽度调制控制的逆变回路、驱动电路、保护电路、控制电路、操作与显示部分；所述驱动电路的端口分别与逆变回路及控制电路的端口相接；所述操作与显示部分的端口与控制电路的端口相接；所述直流电源为逆变回路供电，其输出电压的峰值与所驱动的电动机的额定电压峰值的比值界于1％至50％之间；所述逆变回路输出电压的峰值与所驱动的交流电动机额定电压峰值的比值界于1％至50％之间。
作为一种优选方案，本实用新型在所述逆变回路的输出端可配有过压保护电路。
本实用新型的输出电压可以比它驱动的电动机的额定电压低很多，例如只是它驱动的电动机额定电压的十分之一。这是由于这种变频器只负责交流电动机的低速运行，而在低速运行时电动机所需的电压很低，所以这种变频器只需要输出低电压就能满足电动机的低速正常运行。它可用于在各种场合下交流电动机的变频调速低速运行，例如机床主轴换挡、电梯准停、传送设备的准确定位、以及一切需要交流电动机缓慢运行的场合。
由于交流电动机低速运行变频器给电动机的供电电压低，用它对电动机进行变频调速引起的电磁干扰要比现有的变频器的电磁干扰小得多，而且电动机的噪声也小很多。由于电动机在低速运行时的输出功率低，这种变频器可以驱动相对于它本身容量大许多倍的电动机，所以它体积小、造价低，而且可以短时过载运行，使电动机的输出转矩大于其额定转矩。整个变频器的最大输出功率只是它所驱动的交流电动机额定功率的1％至50％之间的某个数值，变频器的最大输出频率只是它所驱动的交流电动机额定频率的0.000001％至50％之间的某个数值。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述。
图1为本实用新型的电路原理框图；图2为本实用新型直流电源部分电路原理图；
图3为本实用新型中间回路部分电路原理图；图4为本实用新型逆变回路部分电路原理图；图5为本实用新型过压保护部分电路原理图；图6为本实用新型驱动电路部分电路原理图；图7为本实用新型保护电路电路原理图；图8为本实用新型操作与显示部分电路原理图；图9为本实用新型控制电路电路原理图。
具体实施方式
如图所示，交流电动机低速运行变频器，包括直流电源1、中间回路2、采用脉冲宽度调制控制的逆变回路3、驱动电路5、保护电路6、控制电路8、操作与显示部分7；所述驱动电路5的端口分别与逆变回路3及控制电路8的端口相接；所述操作与显示部分7的端口与控制电路8的端口相接；所述直流电源1为逆变回路供电，其输出电压的峰值与所驱动的电动机的额定电压峰值的比值界于1％至50％之间；所述逆变回路输出电压的峰值与所驱动的交流电动机额定电压峰值的比值界于1％至50％之间。在所述逆变回路的输出端配有过压保护电路4。
交流电动机低速运行变频器的总体结构如图1所示。图1中的直流电源1是单相整流电源(如图2所示)，也可以是三相整流电源或是电池，它可以与该变频器做在同一机壳内，也可以外接。图1中的中间回路2主要是一些电解电容和过压保护元件，起到滤波和保护的作用(如图3所示)。图1中的逆变回路3采用三相脉冲宽度调制(PWM)逆变电路，其电路结构如图4所示，图4中的K1至K6为六个电子开关(如IGBT、IGCT、GTR、GTO或场效应晶体管等)。图1中的过压保护4由三个压敏电阻(或三组阻容元件)分别并接在U、V、W三端(如图5所示)。图1中的驱动电路5用于驱动K1至K6这6个电子开关，可以采用图6的电路来实现。图1中的保护电路6用于在主电路过流、过压或其它故障时将电子开关K1至K6关断，可以采用图7的电路来实现。图1中的操作与显示7用于该变频器的启动、停止、调频等操作，并显示其运行状况，可以采用图8的电路来实现。图1中的控制电路8用于整机的主控，它由多块集成电路芯片(或微处理器)所组成，并可以有与外部信号相连的接口，可以采用图9的电路来实现。
本实用新型的最大输出功率只是它所驱动的交流电动机额定功率的1％至50％之间的某个数值，其最大输出频率只是它所驱动的交流电动机额定频率的0.000001％至50％之间的某个数值。
权利要求1.交流电动机低速运行变频器，其特征在于，包括直流电源(1)、中间回路(2)、采用脉冲宽度调制控制的逆变回路(3)、驱动电路(5)、保护电路(6)、控制电路(8)、操作与显示部分(7)；所述驱动电路(5)的端口分别与逆变回路(3)及控制电路(8)的端口相接；所述操作与显示部分(7)的端口与控制电路(8)的端口相接；所述直流电源(1)为逆变回路供电，其输出电压的峰值与所驱动的电动机的额定电压峰值的比值界于1％至50％之间；所述逆变回路输出电压的峰值与所驱动的交流电动机额定电压峰值的比值界于1％至50％之间。
2.根据权利要求1所述的交流电动机低速运行变频器，其特征在于在所述逆变回路的输出端配有过压保护电路(4)。
专利摘要本实用新型属电力电子与电气传动技术领域，特别涉及一种交流电动机低速运行变频器，它包括直流电源(1)、中间回路(2)、采用脉冲宽度调制控制的逆变回路(3)、驱动电路(5)、保护电路(6)、控制电路(8)、操作与显示部分(7)；所述驱动电路(5)的端口分别与逆变回路(3)及控制电路(8)的端口相接；所述操作与显示部分(7)的端口与控制电路(8)的端口相接；所述直流电源(1)输出电压的峰值与所驱动的电动机的额定电压峰值的比值界于1％至50％之间；所述逆变回路输出电压的峰值与所驱动的交流电动机额定电压峰值的比值界于1％至50％之间。本产品体积小、造价低，可以驱动相对于它本身容量大许多倍的电动机。
文档编号H02P27/06GK2807607SQ200520091388
公开日2006年8月16日 申请日期2005年6月20日 优先权日2005年6月20日
发明者王旭 申请人:王旭