变频器通讯装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及交流变频器，特别涉及变频器控制系统。本实用新型专利技术克服了现有变频器通讯装置结构复杂，需要的通讯光纤数量大，可靠性低，成本高的缺点，公开了一种变频器串行通讯装置。本实用新型专利技术的技术方案是，变频器通讯装置，包括Ａ相ｎ级功率单元、Ｂ相ｎ级率单元和Ｃ相ｎ级率单元以及控制系统，所述功率单元通讯端口与控制系统连接；其特征在于：ｋ个功率单元通讯端口串联后与控制系统连接。本实用新型专利技术的有益效果是，简化了控制系统的结构，减少了通讯光纤用量，降低了系统成本，提高了系统可靠性。通讯实时性强，功率单元互换性高。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及交流变频器，特别涉及变频器控制系统。
技术介绍
高压变频器，特别是工作在3kV以上的高压大功率变频器，一般采用多级串联输出的结构形式。其基本结构包括多段移相变压器、功率单元、及控制系统等。控制系统通过通讯端口，向各个功率单元传送PWM波形数据及各种控制信息，各个功率单元也会向控制系统传送各种状态信息，各个功率单元输出的信号波形，经过叠加合成频率、电压受控制系统控制的正弦波电压。高压变频器有三相电压输出，每一相均由多级功率单元串联输出，对于n级串联的高压变频器，共有3n个功率单元。根据电压等级的不同，每相串联的功率单元数目不同。国内、国际上生产这种拓扑结构的高压变频器厂家，一般每相串联功率单元数目为3～12个。但无论串联单元数目的多少，都存在控制系统同时与多个功率单元的通讯问题。为了保证通讯的可靠性及抗干扰性，控制系统与功率单元之间的通讯一般都采用光纤，以实现各种上、下行信号的可靠传送。目前，高压变频器的光纤传送都采用如下方法每一个功率单元都有两根光纤与控制系统连接，分别为下行信号——控制系统传送到功率单元的数据和控制信号，及上行信号——功率单元返回至控制系统的各种状态信息。这种传送方式称为并行通讯方式，其缺点是控制系统通讯端口众多，需要太多的通讯器件，结构复杂。以每相6个功率单元串联的高压变频器为例，功率单元数目为18个，控制系统共有18对通讯端口与18个功率单元连接，总共需要18对光纤(共36根)进行信号传送。这种方式需要的光纤及通讯器件很多，成本高，可靠性低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题，就是针对现有变频器通讯装置结构复杂，需要的通讯光纤数量大，可靠性低，成本高的缺点，提供一种变频器串行通讯装置。本技术解决上述技术问题，采用的技术方案是，变频器通讯装置，包括A相n级功率单元、B相n级率单元和C相n级率单元以及控制系统，所述功率单元通讯端口与控制系统连接；其特征在于k个功率单元通讯端口串联后与控制系统连接；所述n≥3，k＝3；所述功率单元为不同相的功率单元；所述功率单元为同一级的功率单元；所述n＝3～12。本技术的有益效果是，简化了控制系统的结构，减少了通讯光纤用量，降低了系统成本，提高了系统可靠性。通讯实时性强，功率单元互换性高。附图说明图1是功率单元与控制系统连接示意图；图2是实施例的结构示意图。具体实施方式以下结合附图及实施例，详细描述本技术的技术方案。本技术将多个功率单元的通讯端口串联起来，再与控制系统的对应端口连接，可以节省控制系统通讯端口，减少通讯光纤的用量。图1示出了功率单元与控制系统连接的示意图。图中，功率单元Ai为A相某一功率单元，功率单元Bj为B相某一功率单元，功率单元Cm为C相某一功率单元。控制系统的发送端通过发送光纤701将信号发送至功率单元Ai的接收端；功率单元Ai的发送端通过发送光纤702将信号发送至功率单元Bj的接收端；功率单元Bi的发送端通过发送光纤703将信号发送至功率单元Cm的接收端；功率单元Cm的发送端通过发送光纤704将信号发送至控制系统的接收端。在上述四段光纤中传送的串行信号编码的帧结构、帧周期均相同，上述功率单元的串联顺序可以是任意的。由于功率单元之间的光纤长度，远远小于控制系统到各个功率单元的光纤长度，这样的连接方式可以节省大量光纤。上述连接方式，不但可以减少高压变频器控制系统光纤及通讯器件的数目，有效降低成本，使尽可能多的功率单元实现互换，而且能够灵活应用串行通讯数据扩展性好、速度快的优点。实施例对于一个每相六级串联的高压变频器，我们将功率单元分别命名为A1、A2、A3……A6，B1、B2、B3……B6，C1、C2、C3……C6，如图2所示。控制系统共有六对发送接收端口，每个功率单元有一对发送、接收端口；控制系统的发送端口101通过光纤与功率单元A1的接收端口连接；功率单元A1的发送端口与功率单元B1的接收端口连接；功率单元B1的发送端口与功率单元C1的接收端口连接；功率单元C1的发送端口通过光纤与控制系统的接收端口102连接，余类推。同相的功率单元可以任意互换，不同相的功率单元可以通过跳线设置进行互换。高压变频器控制系统与功率单元之间，以及各个功率单元之间，传送的信号数据帧的格式可以按以下方式定义 t0时刻，控制系统的发送光纤至A相功率单元的信号为 当A相功率单元接收上述信号后，t1时刻，A相功率单元向B相功率单元发送的信号为 当B相功率单元接收上述信号后，t2时刻，B相功率单元向C相功率单元发送的信号为 当C相功率单元接收上述信号后，t3时刻，C相功率单元向控制系统的接收光纤发送的信号为 各相功率单元更新信号的周期为上述时间之和。用这种方式，在一个通讯周期里，三个单元不仅得到了自己的波形数据，同时还能将状态信息传回控制系统，该种串行通讯数据扩展性很好。本技术的高压变频器控制系统与功率单元之间的信号发送与接收还可以按照如下方式进行控制系统与功率单元之间及各个功率单元之间的数据帧的格式可以按以下方式定义 t0时刻，控制系统的发送光纤至A相功率单元的信号为 同一时刻，A相功率单元向B相功率单元发送的信号为 同一时刻，B相功率单元向C相功率单元发送的信号为 同一时刻，C相功率单元向控制系统的接收光纤发送的信号为 即某一时刻，在每一级的通讯回路中总共有四组信号在传送。用这种方式，三个单元不仅得到了自己的波形数据，同时还能将状态信息传回控制系统，该种串行通讯速度快，通讯实时性好。从上述实施例中可以看出，本技术的高压大功率变频器比一般的高压大功率变频器控制系统的光纤对数及通讯端口减少了2/3，大量降低了控制系统光纤及通讯器件的数目，有效降低成本，使功率单元可以实现互换，而且能够灵活应用串行通讯数据扩展性好、速度快的优点。以上实施例对本技术进行了详细说明，本技术显然不受上述实施例的限制，任何基于本技术的等效变换，均属于本技术的保护范围。权利要求1.变频器通讯装置，包括A相n级功率单元、B相n级率单元和C相n级率单元以及控制系统，所述功率单元通讯端口与控制系统连接；其特征在于k个功率单元通讯端口串联后与控制系统连接。2.根据权利要求1所述的变频器通讯装置，其特征在于所述n≥3，所述k＝3。3.根据权利要求2所述的变频器通讯装置，其特征在于所述功率单元为不同相的功率单元。4.根据权利要求3所述的变频器通讯装置，其特征在于所述功率单元为同一级的功率单元。5.根据权利要求1、2、3或4所述的变频器通讯装置，其特征在于所述n＝3～12。专利摘要本技术涉及交流变频器，特别涉及变频器控制系统。本技术克服了现有变频器通讯装置结构复杂，需要的通讯光纤数量大，可靠性低，成本高的缺点，公开了一种变频器串行通讯装置。本技术的技术方案是，变频器通讯装置，包括A相n级功率单元、B相n级率单元和C相n级率单元以及控制系统，所述功率单元通讯端口与控制系统连接；其特征在于k个功率单元通讯端口串联后与控制系统连接。本技术的有益效果是，简化了控制系统的结构，减少了通讯光纤用量，降低了系统成本，提高了系统可靠性。通讯实时性强，功率单元互换性高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
变频器通讯装置，包括Ａ相ｎ级功率单元、Ｂ相ｎ级率单元和Ｃ相ｎ级率单元以及控制系统，所述功率单元通讯端口与控制系统连接；其特征在于：ｋ个功率单元通讯端口串联后与控制系统连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赖成毅，彭良平，崔杨，常瑞，梁之龙，
申请(专利权)人：东方日立成都电控设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]