一种智能变频器制造技术

本实用新型专利技术公开一种智能变频器，包括主控制器，第一DA电路、第二DA电路、加法器、驱动控制电路、光耦隔离驱动电路、全桥电路、频率采样电路、电压采样电路、调理电路、AD采样电路和锁相电路，第一、第二DA电路的输入端连接主控制器，输出端分别连接加法器的输入端，加法器的输出端连接驱动控制电路的输入端，主控制器的输出端还电连接驱动控制电路；驱动控制电路的输出端经由光耦隔离电路连接全桥电路，全桥电路的输出端分别连接负载、电压采样电路和频率采样电路；电压采样电路的输出端经调理电路连接驱动控制电路和AD采样电路，AD采样电路的输出端连接主控制器；频率采样电路经锁相电路连接至主控制器。此种变频器电路结构简单可靠，性价比高。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于变频器
，特别涉及一种智能变频器装置。
技术介绍
变频器是一种针对电机的可以调节频率的驱动系统，利用变频技术通过改变压频来实现平滑控制交流电动机所输出的速度及转矩的目的。随着世界各国可持续发展的提出，着眼全球环境与能源的现状，优化生产设计工艺，节省电能损耗，提高能源利用率，对减少环境污染起到了积极而深远的影响。变频器作为电力传动单元，具有广阔的应用发展前景。随着电力电子技术、控制技术的高速发展和市场需求量大等因素，使得变频控制技术及理论日趋成熟及不断创新，促进了变频器调速性能的进一步提高。例如出现了利用DSP处理器的强大的数据处理能力作为变频器控制核心，实现了高可靠性的变频控制系统。但是对于低功率变频器需求领域，这种控制系统性价比不高，且控制结构复杂，所以急需出现一种新的频率输出控制装置，本案由此产生。
技术实现思路
本技术的目的，在于提供一种智能变频器，其电路结构简单可靠，性价比高。为了达成上述目的，本技术的解决方案是：一种智能变频器，包括主控制器，第一DA电路、第二DA电路、加法器、驱动控制电路、光耦隔离驱动电路、全桥电路、频率采样电路、电压采样电路、调理电路、AD采样电路和锁相电路，其中，第一DA电路和第二DA电路的输入端均连接主控制器，第一DA电路和第二DA电路的输出端分别连接加法器的输入端，加法器的输出端连接驱动控制电路的输入端，主控制器的输出端还电连接驱动控制电路的输入端；所述驱动控制电路的输出端经由光耦隔离电路连接全桥电路的输入端，而全桥电路的输出端分别连接负载、电压采样电路和频率采样电路；电压采样电路的输出端经调理电路连接驱动控制电路和AD采样电路的输入端，AD采样电路的输出端连接主控制器的输入端；频率采样电路经锁相电路连接至主控制器的输入端。上述驱动控制电路采用EG8010芯片。上述光耦隔离驱动电路采用6N137芯片，与EG8010的SPWM引脚相连接。上述调理电路包括依次连接的电压跟随器和滤波电路，电压跟随器的输入端连接电压采样电路的输出端，而滤波电路的输出端分别连接AD采样电路的输入端和EG8010的VFB引脚。上述第一DA电路采用12位高精度数模转换器，第二DA电路采用由三极管9013和电阻构成的数模转换器。上述全桥电路由四个电力电子开关采用两两串联然后并联的连接结构组成。上述频率采样电路采用过零比较器。上述锁相电路采用CD4046芯片。上述主控制器采用C8051f330芯片。上述主控制器还分别连接有按键模块和指示灯。采用上述方案后，本技术具有以下特点：（1）本技术通过实时采集输出电源的频率信息，主控制器对实时采集的频率信息与系统设定的频率要求进行比较分析，根据比较的结果，通过实时调节EG8010的 FRQADJ引脚的参考电压达到调节实际输出电源频率的目的。由于该频率控制属于闭环控制，提高了输出电源频率的精度；（2）本技术实现输出电源频率和电源电压的闭环控制，提高了输出电源的频率和电压精度；（3）驱动控制电路采用高度集成的具有SPWM功能的EG8010芯片，实现了变频器输出电源电压正弦化和驱动控制电路的集成化，减少了系统设计的复杂度和体积。由于整个系统设计成本低，控制简单，性价比高，可靠性能好，具有很高的推广价值。附图说明图1是本技术的电路原理框图；图2是本技术的频率闭环控制工作原理图。具体实施方式以下将结合附图，对本技术的技术方案进行详细说明。如图1所示，本技术提供一种智能变频器，包括主控制器，第一DA电路、第二DA电路、加法器、驱动控制电路、光耦隔离驱动电路、全桥电路、频率采样电路、电压采样电路、调理电路、AD采样电路和锁相电路，下面分别介绍。所述频率采样电路的输入端连接全桥电路，输出端经由锁相电路连接主控制器。所述频率采样电路将系统输出的电源频率经锁相电路后送入主控制器，实现对系统实际输出电源频率进行实时监测的目的。所述第一DA电路、第二DA电路的输入端均连接主控制器，输出端分别连接加法器的输入端，而加法器的输出端连接驱动控制电路，在本实施例中，驱动控制电路采用高度集成的具有SPWM功能的EG8010芯片，加法器的输出端连接EG8010的FRQADJ引脚，输出参考电压。所述主控制通过控制第一DA电路和第二DA电路（第一DA电路用于细调，第二DA电路用于粗调）的输出，实时改变EG8010的FRQADJ引脚的参考电压，实现实时调节系统输出电源频率的目的，提高输出电源频率的精度。所述电压采样电路的输入端连接全桥电路的输出端，输出端经由调理电路连接EG8010的VFB引脚，实现驱动控制电路对系统电源输出电压实时监测的闭环控制。EG8010产生的SPWM信号经由光耦隔离驱动电路连接全桥电路的输入端。系统通过实时监测系统电源输出电压的反馈值，通过实时调节SPWM信号，达到实时改变系统输出电源电压的目的，实现系统输出的实际电源电压与设定的电源电压实时相比较的闭环控制，提高输出电源电压的精度。所述调理电路的输出端还经由AD采样电路连接主控制器，实现主控制器实时监测系统实际输出的电源电压的目的。在本实施例中，第一DA电路可采用12位高精度数模转换器，用于细调，第二DA电路可采用由三极管9013和电阻构成的数模转换器，用于实现粗调，二者在主控制器的控制下，可提供0-5V高精度可调参考电压；加法器由比较器和电阻构成，用于将第一、第二DA电路的输出信号相叠加。所述光耦隔离电路可采用具有光电隔离功能的6N137芯片，与EG8010的SPWM引脚连接；全桥电路则由四个具有可控开断的电力电子开关采用两两串联然后并联的连接结构组成，所述全桥电路还连接直流电源，由直流电源供给工作电压。所述调理电路包括依次连接的电压跟随器和滤波电路，电压跟随器的输入端连接电压采样电路的输出端，而滤波电路的输出端分别连接AD采样电路的输出端和EG8010的VFB引脚。所述频率采样电路由过零比较器构成，锁相电路可采用具有锁相环功能的CD4046芯片，而主控制器可采用C8051f330芯片。在本实施例中，主控制器还分别连接有按键模块和指示灯，其中，按键模块用于供操作者输入控制指令，而指示灯则可在主控制器的控制下显示装置的当前工作状态。配合图2所示，本技术在工作时，在全桥电路接入的负载开始工作后，利用频率采样电路采集系统实际输出电压频率，主控制器通过对实际系统输出的电源频率和系统设定的输出电源频率进行误差计算分析，通过利用误差计算分析得出的差值。经过PID控制器调节，主控制器控制第一DA电路和第二DA电路，输出最优的频率调节参考电压值，驱动控制电路通过主控制器给定的参考电压值，输出对应频率的电源，形成输出电源频率的闭环控制，减少实际输出电源频率与系统设定的电源频率的误差，提高输出电源频率的精度。综合上述，本技术一种智能变频器，驱动控制电路采用高度集成的具有SPWM功能的EG8010芯片，实现了变频器输出电源电压正弦化、驱动控制电路的集成化、减少了变频器的体积和系统控制的复杂度，提高了系统的可靠性和降低了系统的设计生产成本，使得整个系统具有控制灵活、可靠性好、控制简单、性价比高的特点，具有很高的研究和推广价值。以上实施例仅为说明本技术的技术思想，不能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能变频器，其特征在于：包括主控制器，第一DA电路、第二DA电路、加法器、驱动控制电路、光耦隔离驱动电路、全桥电路、频率采样电路、电压采样电路、调理电路、AD采样电路和锁相电路，其中，第一DA电路和第二DA电路的输入端均连接主控制器，第一DA电路和第二DA电路的输出端分别连接加法器的输入端，加法器的输出端连接驱动控制电路的输入端，主控制器的输出端还电连接驱动控制电路的输入端；所述驱动控制电路的输出端经由光耦隔离电路连接全桥电路的输入端，而全桥电路的输出端分别连接负载、电压采样电路和频率采样电路；电压采样电路的输出端经调理电路连接驱动控制电路和AD采样电路的输入端，AD采样电路的输出端连接主控制器的输入端；频率采样电路经锁相电路连接至主控制器的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种智能变频器，其特征在于：包括主控制器，第一DA电路、第二DA电路、加法器、驱动控制电路、光耦隔离驱动电路、全桥电路、频率采样电路、电压采样电路、调理电路、AD采样电路和锁相电路，其中，第一DA电路和第二DA电路的输入端均连接主控制器，第一DA电路和第二DA电路的输出端分别连接加法器的输入端，加法器的输出端连接驱动控制电路的输入端，主控制器的输出端还电连接驱动控制电路的输入端；所述驱动控制电路的输出端经由光耦隔离电路连接全桥电路的输入端，而全桥电路的输出端分别连接负载、电压采样电路和频率采样电路；电压采样电路的输出端经调理电路连接驱动控制电路和AD采样电路的输入端，AD采样电路的输出端连接主控制器的输入端；频率采样电路经锁相电路连接至主控制器的输入端。2.如权利要求1所述的一种智能变频器，其特征在于：所述驱动控制电路采用EG8010芯片。3.如权利要求2所述的一种智能变频器，其特征在于：所述光耦隔离驱动电路采用6N137芯片，与EG801...

【专利技术属性】
技术研发人员：高锵源，郑雪钦，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：新型
国别省市：福建;35