专利名称：Svpwm提升机专用变频器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一 SVPWM提升机专用变频器。
背景技术：
提升机是通过改变势能进行运输的大型机械设备，如矿井提升机、过坝提升机等。提升机通过使用变频器达到调节提升速度的目的，目前在提升机行业中，普遍使用基于SPWM正弦波脉宽调制技术的通用型变频器，其存在如下缺陷需要用户设置或了解的PI控制参数过多，性价比较低，针对提升行业的安全及节能等特殊需求考虑较少，稳定性方面考虑不是很完善。
实用新型内容本实用新型针对上述问题，提出了一 SVPWM提升机专用变频器。本实用新型采用·的技术手段如下该变频器包括串联在电网接入端与提升机三相异步电机之间线路上的IPM控制器；键盘；检测提升机三相异步电机转子速度的编码器；连接键盘和提升机三相异步电机的编码器，向IPM控制器输出SVPWM信号并根据用户通过键盘输入的转速与编码器检测到的速度计算输出的SVPWM信号的占空比的控制器；连接在控制器和IPM控制器之间的隔离器；连接控制器，检测IPM控制器或线路故障的故障检测模块；连接控制器，采样提升机三相异步电机三相供电线路实际电流值的采样器。本实用新型的变频器仅需设置速度参数，而无需输入大量的PI控制参数，方便用户使用，提高安全性，且价格低廉，具有低速、大扭矩的特点，可增加其可靠性，减少使用时产生的故障及事故，便于大范围的推广。由于SVPWM技术是以控制电压空间矢量使磁链轨迹逼近圆形为目标，加速时也力求使磁链“涡”型渐变，所以转矩十分平稳，即当其低速时，可以实现大扭矩的功能，SVPWM信号相对于SPWM信号的电压利用率高15%，而且SVPWM更加灵活，因此基于SVPWM信号的变频器在提升领域具有较好的市场推广前景。
图I为本实用新型变频器的结构图；图2为本实用新型所述控制器计算输出的SVPWM信号的占空比的流程图。
具体实施方式
如图I所示，该变频器包括串联在电网接入端与提升机三相异步电机之间线路上的IPM控制器；键盘；检测提升机三相异步电机转子速度的编码器；连接键盘和提升机三相异步电机的编码器，向IPM控制器输出SVPWM信号并根据用户通过键盘输入的转速与编码器检测到的速度计算输出的SVPWM信号的占空比的控制器；连接在控制器和IPM控制器之间的隔离器；连接控制器，检测IPM控制器或线路故障的故障检测模块；连接控制器，采样提升机三相异步电机三相供电线路实际电流值的采样器。控制 器优选是型号为TMS320LF2812的微控制器。微控制器TMS320F2812内部的EVA模块可以产生带有死区的SVPWM信后，利用该SVPWM信号驱动IPM控制器。SVPWM信号的原理是将逆变器和电机看成一个整体，用八个基本电压矢量合成期望的电压矢量，建立逆变器功率器件的开关状态，并依据电机磁链和电压的关系，从而实现对电机恒磁通变压变频调速。若忽略电机定子电阻压降，当定子绕组施加理想的正弦电压时，由于电压空间矢量为等幅的旋转矢量，故气隙磁通以恒定的角速度旋转，轨迹为圆形，利用该圆形轨迹驱动电机运转。SVPWM信号以控制电压空间矢量使磁链轨迹逼近圆形为目标，加速时也力求使磁链“涡”型渐变，所以转矩十分平稳，即当其低速时，可以实现大扭矩的功能，而且设计的变频器设置参数只有一个，而传统的变频器需要设置上百个参数，使用人员稍有不慎，就会造成设备损坏，甚至人员伤亡。而本实用新型采用自识别及自适应法，只需设置一个参数，有效减少因使用人员设置不当造成的弊端；同时SVPWM信号比SPWM信号的电压利用率高15%，而且SVPWM更加灵活，因此SVPWM变频器在提升领域具有较好的市场推广前景。上述变频器中，控制器由角度产生、扇区计算、相邻矢量、寄存器匹配等模块组成，其内部程序在每次中断时计算一次角度变化量对应的频率，该角度变化量的变化会使得磁链轨迹接近圆形或渐变涡形，本变频器采用倍频技术使计算相邻向量需要的时间小于10微秒，同时采用查表与实时计算结合的方法，在保证精度的前提下实现快速求解；其内部程序还根据实际电流值校正输出幅度，由于设置参数只有转速，因此幅度计算主要依靠实际电流值校正，为防止过磁饱和，采用快速在线识别算法。控制器计算输出的SVPWM信号的占空比的具体流程如图2所示。可以看出，该变频器利用正弦定理推导扇区计算公式，由于每个扇区占用60度,所以正弦表只需0-60度,而不用传统的0-180度,在同样内存空间的情况下，可有效提高精度；同时，零矢量均匀被分配成4部分，中间两部分是111，两侧为000,有效减少了谐波分量。
权利要求1.一种SVPWM提升机专用变频器，其特征在于包括 串联在电网接入端与提升机三相异步电机之间线路上的IPM控制器； 键盘； 检测提升机三相异步电机转子速度的编码器； 连接键盘和提升机三相异步电机的编码器，向IPM控制器输出SVPWM信号并根据用户通过键盘输入的转速与编码器检测到的速度计算输出的SVPWM信号的占空比的控制器； 连接在控制器和IPM控制器之间的隔离器； 连接控制器，检测IPM控制器或线路故障的故障检测模块； 连接控制器，采样提升机三相异步电机三相供电线路实际电流值的采样器。
2.根据权利要求I所述的变频器，其特征在于控制器是型号为TMS320LF2812的微控制器。
专利摘要本实用新型公开了一种SVPWM提升机专用变频器，其特征在于包括IPM控制器；键盘；编码器；连接键盘和提升机三相异步电机的编码器，向IPM控制器输出SVPWM信号并根据用户输入的转速与编码器检测的速度计算SVPWM信号的占空比的控制器；连接在控制器和IPM控制器之间的隔离器；连接控制器，采样提升机三相异步电机三相供电线路实际电流值的采样器。本实用新型的变频器仅需设置速度参数，而无需输入大量的PI控制参数，方便用户使用，提高安全性，SVPWM信号相对于SPWM信号的电压利用率高15％，而且SVPWM更加灵活，因此基于SVPWM信号的变频器在提升领域具有较好的市场推广前景。
文档编号H02P27/12GK202679310SQ201220153988
公开日2013年1月16日 申请日期2012年4月12日 优先权日2012年4月12日
发明者李绍民 申请人:大连民族学院