專利名稱：一種三相大功率變頻電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種三相大功率變頻電源，屬于變頻電源技術領域。
背景技術：
變頻電源是將市電中的交流電經過AC — DC — AC變換，輸出為正弦波的電源設備，其輸出頻率和電壓在一定范圍內可調，主要采用IGBT或IPM逆變技術實現。其PWM控制波形的產生和控制方法是首先采用信號發生電路產生頻率和幅值一定的標準正弦波， 然后通過頻率和幅值一定的載波(一般為三角波或鋸齒波)對正弦波進行調制，從而產生 PWM控制波形，驅動逆變電路實現變頻輸出。而對變頻電源輸出電壓的控制則通過輸出電壓反饋信號與給定基準電壓信號的負反饋電路實現。由于變頻電源工作的電磁環境惡劣，且內部使用了整流橋、IGBT等電力電子開關器件，變頻電源在工作時自身也會產生較強的電磁干擾，特別是三相大功率變頻電源 (60KVA以上)在運行時的電磁干擾更加嚴重，在嚴重的電磁干擾環境下，變頻電源的標準正弦波、載波、基準電壓信號以及反饋信號等模擬信號易受到干擾而使變頻電源產生誤動作，甚至引起變頻電源的損壞。同時變頻電源的應用領域越來越廣泛，近年來在大功率電機領域，由于變頻電源輸出電壓的穩定性和實際應用中的經濟環保性，越來越多的用戶選擇變頻電源取代發電機，為電機負載提供動力。但由于電機的負載特性較為復雜，現有變頻電源的控制方法對電機負載的適應性不強。在電機的變頻啟動應用中，要求變頻電源的輸出電壓頻率比恒定，即V/F = C(常數)。且由于電機特性復雜，往往需要根據電機的特性參數確定電機啟動的V/F曲線，現有的變頻電源電壓和頻率不能同時調節，或者不能對輸出V/F曲線進行控制，不能實現變頻啟動。啟動電機時，往往采用直接啟動的方式，需要較大容量的變頻電源(一般為電機額定功率的7倍)，不但造成經濟上的浪費，而且造成對電網的污染。變頻器雖然能夠實現電機的變頻控制，但由于變頻器的輸出電壓波形不是正弦波，諧波含量較高，波形質量較差，一般只應用于電機的變頻調速控制，在綜合性負載供電場合，如電機、照明、設備、儀表等的應用場合，變頻器會對儀表設備造成很大的干擾，使儀表設備無法正常工作，因而變頻器的應用范圍受到很大限制。由于變頻電源采用PWM逆變方式，輸出電壓中包含有一定的高頻諧波成分，其頻譜以載波為基波，當高頻諧波頻譜與電機固有頻率接近時形成共振，會引起電機的振動，影響電機特性，降低電機使用壽命。現有的變頻電源無法解決該問題，或者只能有針對性地進行現場調試，更改內部硬件電路進行處理，處理方案不易實施且不具有普遍性和可重復性。專利200710098692. 8采用電壓空間矢量脈寬調制技術(SVPWM)，該技術僅適合于電機的速度控制，其輸出電壓波形失真度大，不適合其他負載應用，具有局限性。專利 200710098692. 8的逆變電路輸出沒有電氣隔離，存在安全隱患，當逆變電路故障時，電網電
4壓通過整流橋、整流輸入慢啟動電路、逆變電路、負載(電機)形成回路，危害操作人員的安全。專利200710098692. 8的整流電路采用整流橋實現，在大功率應用中，由于整流橋電路的功率因數較低(一般為0.6左右)，諧波電流大，對電網會造成嚴重的污染，并干擾電網上其他設備的正常運行。專利200710098692. 8沒有逆變輸出電壓和電流的檢測反饋電路和控制算法，無法實現對輸出電壓和電流的實時監測與控制。專利200720064002. 2為一單相輸出高壓電源，其技術方案不能實現三相電源輸
出。并且存在著濾波電路復雜，包含了變壓器、電抗器、電阻、電容等多種元件，因而可靠性低，功率損耗大，不適合大功率應用。總之，現有變頻電源，特別是三相大功率變頻電源，存在以下缺點和不足1、抗干擾能力差，易受到干擾而使變頻電源產生誤動作，甚至引起變頻電源的損壞。2、不能控制輸出V/F曲線，實現對電機的變頻啟動。3、難以解決因共振而引起的電機振動問題。
發明內容針對現有技術的缺陷，本實用新型提供一種三相大功率變頻電源。本實用新型通過對變頻電源輸出電壓和電流信號的實時采樣與處理分析，調節變頻電源的PWM控制波形，從而實現對變頻電源輸出的快速調節和對負載的實時響應，特別適用于大功率電機負載。本實用新型通過對變頻電源輸出電壓和電流信號的矢量分析，根據電機啟動特性實時調節變頻電源輸出的V/F曲線，實現電機的變頻啟動；根據對電機振動信號在頻域的傅里葉變換與分析，識別電機是否有振動及其振動頻率，并在一定范圍內自動調整變頻電源的載波頻率，不需要復雜的現場調試即可避開電機的固有頻率，防止電機振動的發生。一種三相大功率變頻電源，包括三相電網輸入電路、整流電路、逆變單元、輸出變壓器、直流母線監測電路、逆變驅動電路、逆變輸出監測電路、變壓器輸出監測電路、輸出開關驅動電路、變頻電源輸出監測電路、數字信號處理器DSP、鍵盤與顯示電路、通訊電路、振動檢測電路和保護電路；三相電網輸入電路與整流電路連接，整流電路通過軟啟動開關、軟啟動限流電阻和直流母線電容與逆變單元連接，軟啟動開關、軟啟動限流電阻和直流母線電容同時通過直流母線監測電路與數字信號處理器DSP連接；逆變單元與輸出變壓器連接，同時通過逆變驅動電路與數字信號處理器DSP連接；輸出變壓器通過輸出開關與電源輸出端連接，輸出變壓器的輸入端和輸出端分別通過逆變輸出監測電路和變壓器輸出監測電路與數字信號處理器DSP連接，輸出開關通過輸出開關驅動電路與數字信號處理器DSP 連接；電源輸出端通過變頻電源輸出監測電路與數字信號處理器DSP連接；鍵盤與顯示電路、通訊電路、振動檢測電路和保護電路分別與數字信號處理器DSP連接。所述的直流母線監測電路，由光電耦合器U1A、U1B和運算放大器U2A、U2B以及若干電阻、電容、二極管組成，直流母線電壓信號經UlB進行光電隔離，由UlA和U2A組成線性補償電路對UlB的非線性進行補償，然后經U2B電壓跟隨器連接至數字信號處理器DSP的 ADC輸入口 ；其中U1A、U1B的型號為TLP521，U2A和U2B的型號為0058。所述的變頻電源輸出監測電路包括輸出電壓信號監測電路和輸出電流信號監測電路；其中輸出電壓信號監測電路由電壓互感器Tl、運算放大器U3以及電阻、電容組成； 輸出電壓信號經Tl進行電氣隔離，U3組成的差分放大電路放大后，連接至數字信號處理器 DSP的ADC輸入口 ；電阻R8、電阻R9起限流作用，電阻RlO為輸出電壓信號取樣電阻，電容 C3起濾波作用；U3與電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14共同組成差分放大電路；其中輸出電流信號監測電路由電流互感器T2、運算放大器U4以及若干電阻、電容組成；輸出電流信號經T2進行電氣隔離，U4組成的差分放大電路放大后，連接至數字信號處理器DSP的 ADC輸入口 ；電阻R15為輸出電流信號取樣電阻，電容C5起濾波作用；U4與電阻R16、電阻 R17、電阻R18、電阻R19共同組成差分放大電路，其中U3、U4的型號為TL084。所述的變壓器輸出監測電路，由電壓互感器T3、運算放大器TO以及若干電阻、電容組成。變壓器輸出電壓信號經T3進行電氣隔離，TO組成的差分放大電路放大后，連接至數字信號處理器DSP的ADC輸入口 ；電阻R20、電阻R21起限流作用，電阻R22為輸出電壓信號取樣電阻，電容C4起濾波作用；U5與電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻似6共同組成差分放大電路，其中U5的型號為TL084。所述的逆變輸出監測電路，由電流互感器T4、運算放大器TO以及若干電阻、電容組成；逆變輸出電流信號經T4進行電氣隔離，TO組成的差分放大電路放大后，連接至數字信號處理器DSP的ADC輸入口 ；電阻R27、電阻似8起分壓作用，電阻R28為逆變輸出電流信號取樣電阻，電容C6起濾波作用。TO與電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R32共同組成差分放大電路，其中U6的型號為TL084。所述的逆變驅動電路，由數字信號處理器DSP的GPIO輸出口、邏輯電路U10A、 U10B、U10C、U10D、U11A、U11B、U11C、U11D、U12A、U12B、U12C、U12D 和驅動電路 U7、U8、U9 組成；數字信號處理器 DSP 經由 GPI0B0、GPIOBU GPI0B2、GPI0B3、GPI0B4、GPI0B5 發出的六路PWM信號經邏輯電路和驅動電路后，產生六路逆變驅動信號，用于驅動逆變單元；OCP為過流保護信號，用于故障時關斷PWM信號；GPI0B8為啟動停止控制信號，用于變頻電源輸出的啟動停止控制；其中 U10A、U10B、U10C、U10D、U11A、U11B、U11C、U11D、U12A、U12B、U12C、 U12D 的型號為 74HC08, U7、U8、U9 的型號為 MC341520所述的振動檢測電路，由加速度傳感器T5、運算放大器U13以及若干電阻、電容組成。電機振動信號經T5進行電氣隔離，U13組成的差分放大電路放大后，連接至數字信號處理器DSP的ADC輸入口。電阻R33為電機振動信號取樣電阻，電容C7起濾波作用。U13與電阻R34、電阻R35、電阻R36、電阻R37共同組成差分放大電路，其中U13的型號為TL084。所述的數字信號處理器DSP為集成電路TMS320F2812。三相電網輸入電路、整流電路和直流母線電容實現AC/DC變換，為逆變單元提供所需的直流電壓。軟啟動開關和軟啟動限流電阻用于對直流母線電容的充電電流進行限流，防止開機上電時瞬間充電電流過大造成器件的損壞和對電網的沖擊。逆變單元實現DC/AC變換，將直流母線電容的直流電變換為頻率和幅值一定的交流電并輸出。逆變驅動電路為逆變單元提供PWM驅動信號，控制逆變單元的輸出頻率和幅值。輸出變壓器用于將逆變單元的輸出進行升壓或降壓，以適合不同額定工作電壓的電機負載。并濾除逆變單元的輸出中包含的高頻諧波。[0029]輸出開關為一電子可控開關，用于變頻電源故障時切斷輸出，斷開變頻電源與負載的連接。輸出開關驅動電路用于控制并驅動輸出開關。 直流母線監測電路用于檢測直流母線電容的電壓，防止電壓過高造成電容損壞。逆變輸出監測電路、變壓器輸出監測電路、變頻電源輸出監測電路用于監測各自的輸出電壓和(或)電流信號，并將電壓和(或)電流信號進行處理后送至數字信號處理器DSP進行計算分析。數字信號處理器DSP是系統控制的核心，通過對各種電壓和(或)電流信號的計算、分析、處理，采用先進的自動控制算法，實時動態地調節PWM控制波形，實現對變頻電源輸出的控制。鍵盤與顯示電路提供變頻電源的人機對話接口。通訊電路實現變頻電源與計算機的遠程通訊。振動檢測電路的作用是檢測電機振動信號，并將振動信號轉化為電壓信號，以便 DSP進行分析處理。保護電路用于監測變頻電源工作時的異常和故障，保護變頻電源內部器件不受損壞并及時切斷輸出。在本實用新型的總體結構中，采用了數字信號處理器(DSP)作為系統控制的核心，具體型號為TI公司的TMS320F2812，其內部包含了大量的外設資源，可節省外圍電路設計，通過軟件控制，可直接產生6路PWM信號，使得PWM信號的產生和驅動實現全數字化， 大大提高了系統的可靠性和抗干擾能力。數字信號處理器具有強大的計算、分析、處理能力，本實用新型通過對多種信號的計算、分析、處理，實時地調整變頻電源PWM控制波形，可以大大提高變頻電源的負載適應性和響應速度。本實用新型針對電機的負載特性實現電機的變頻啟動，降低了電機啟動對變頻電源及其系統配電的額定容量要求，同時降低了電機啟動時對電網的電流沖擊，減少了電機啟動時對電網的諧波污染，具有良好的經濟和社會意義。本實用新型通過對輸出載波頻率的自動調整，不需要復雜的現場調試即可避開電機的固有頻率，防止電機振動，使變頻電源的負載適應性大大提高。


圖1為本實用新型總體結構框圖。 圖2為本實用新型直流母線監測電路圖。 圖3為本實用新型變頻電源輸出電壓信號監測電路圖。 圖4為本實用新型變頻電源輸出電流信號監測電路圖。 圖5為本實用新型變壓器輸出監測電路圖。 圖6為本實用新型逆變輸出監測電路圖。 圖7為本實用新型逆變驅動電路圖。 圖8為本實用新型A相數字PWM信號產生示意圖。 圖9為本實用新型B相數字PWM信號產生示意圖。 圖10為本實用新型C相數字PWM信號產生示意圖。[0050]圖11為本實用新型振動檢測電路圖。其中，1、三相電網輸入電路，2、整流電路，3、軟啟動開關，4、軟啟動限流電阻，5、直流母線電容，6、逆變單元，7、輸出變壓器，8、輸出開關，9、直流母線監測電路，10、逆變驅動電路，11、逆變輸出監測電路，12、變壓器輸出監測電路，13、輸出開關驅動電路，14、變頻電源輸出監測電路，15、數字信號處理器DSP，16、鍵盤與顯示電路，17、通訊電路，18、振動檢測電路，19、保護電路。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例圖1為本實用新型總體結構框圖，從電網輸入的三相電經過整流電路(2) 進行AC/DC變換，并經啟動限流電阻(4)對直流母線電容(5)進行充電，啟動限流電阻起到對充電電流進行限流的作用，防止開機上電時瞬間充電電流過大造成器件的損壞和對電網的沖擊。在充電的同時，通過直流母線監測電路(9)測量直流母線電容(5)上的電壓，當充電電壓達到額定值的90%以上時，閉合軟啟動開關(3)，將啟動限流電阻⑷短路。逆變單元(6)實現DC/AC變換，將直流母線電容(5)的直流電變換為頻率和幅值一定的交流電。逆變單元(6)的輸出經輸出變壓器(7)進行升壓或降壓，經輸出開關(8)后為負載(如電機)供電。逆變輸出監測電路(11)、變壓器輸出監測電路(12)、變頻電源輸出監測電路 (14)用于監測各自的輸出電壓和(或)電流信號，并將電壓和(或)電流信號進行處理后送至數字信號處理器DSP(1 進行計算分析。振動檢測電路(18)檢測電機振動信號，并將振動信號轉化為電壓信號，以便數字信號處理器DSP (1 進行分析處理。數字信號處理器 DSP(15)將輸入的信號進行計算、分析、處理，根據負載特性實時調節內部PWM，經逆變驅動電路(10)為逆變單元(6)提供PWM驅動信號，控制逆變單元(6)的輸出頻率和幅值。圖2為直流母線監測電路圖，用于測量變頻電源的直流母線電壓。直流母線電容 (5)的電壓信號經電容Cl濾波和電阻R1、電阻R2限流連接至光電耦合器UlB的輸入端陽極和陰極，二極管Dl的作用是在直流電壓極性接反時保護UlB不受損壞，光電耦合器U1A、 UlB和運算放大器U2A，以及外圍電路電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電容C2組成線性光耦電路，以補償光電耦合器電流傳輸比的非線性。經上述電路，實現直流母線電壓的光電隔離并轉化為0 3V的電壓信號，經運算放大器U2B進行電壓跟隨后，連接至DSP 的ADC通道。圖3為變頻電源輸出監測電路圖(電壓信號)，用于變頻電源輸出電壓信號的測量，由于變頻電源的三相輸出電壓監測電路相同，僅以A相為例說明。變頻電源A相輸出電壓經電阻R8、電阻R9限流，連接至Tl互感器的初級線圈，經Tl隔離和電阻RlO取樣電阻后，轉化為0 3V信號，經U3、電阻Rl 1、電阻Rl2、電阻Rl3、電阻R14組成的差分放大器后， 連接至DSP的ADC通道。圖4為變頻電源輸出監測電路圖(電流信號)，用于變頻電源輸出電流信號的測量，由于變頻電源的三相輸出電流監測電路相同，僅以A相為例說明。變頻電源A相輸出電流經T2互感器的初級線圈，經T2隔離和電阻R15取樣電阻后，轉化為0 3V信號，經U4、 電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19組成的差分放大器后，連接至DSP的ADC通道。圖5為變壓器輸出監測電路圖，用于變壓器輸出電壓信號的測量，由于變壓器的三相輸出電壓監測電路相同，僅以A相為例說明。變壓器A相輸出電壓經電阻R20、電阻R21 限流，連接至T3互感器的初級線圈，經T3隔離和電阻R22取樣電阻后，轉化為0 3V信號，經U5、電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻似6組成的差分放大器后，連接至DSP的ADC通道。圖6為逆變輸出監測電路圖，用于逆變單元輸出電流信號的測量，由于逆變單元的三相輸出電流監測電路相同，僅以A相為例說明。逆變單元A相輸出電流經霍爾電流傳感器T4轉化為0 4V的電壓信號，經電阻R27、電阻R28電阻分壓后，轉化為0 3V信號， 經U5、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R32組成的差分放大器后，連接至DSP的ADC通道。圖11為振動檢測電路圖，用于電機振動信號的測量。電機的振動信號經加速度傳感器(Lance公司LCOl系列)T5轉化為0 20mA的電流信號，經電阻R33取樣電阻后，轉化為0 3V信號，經U13、電阻R34、電阻R35、電阻R36、電阻R37組成的差分放大器后，連接至DSP的ADC通道。以上電路中的運算放大器均使用高精度運算放大器0P07。數字信號處理器(DSP)具體型號為TI公司的TMS320F2812，TMS320F2812是TI公司推出的功能強大的的32位定點DSP，擁有EVA、EVB事件管理器和12位16通道的ADC數據采集，以及豐富的外設接口，如CAN、SCI等。使其非常適用于電機控制。下面以A相輸出為例，說明三相數字PWM的產生過程。如圖8-10所示，使用DSP內部的事件管理器EVB，采用數字的方法產生所需的PWM 波形。EVB計數器T3CNT工作在自動增減計數方式，產生對稱PWM，計數器T3CNT從0開始工作在增計數方式，當計數值與EVB周期寄存器T3PR匹配時，自動改變為減計數方式，當計數值為0時，自動改變為增計數方式，如此循環，產生PWM的三角形載波。載波周期為周期寄存器周期值的2倍，在本實用新型的應用實例中，載波周期初始值為4KHz，DSP系統時鐘為120MHz，則
1 9ΠΜ T3PR = -^l = 15000正弦波通過TI提供的庫函數QSIN(X)計算產生，為簡化運算量，提高程序運行速度，將計算后的波表數據存儲在數組sin_tab[]中，當計數器T3CNT與周期寄存器周期匹配時程序產生中斷，在中斷程序中將Sin_tab[]波表值配置給事件管理器EVB的比較寄存器CMPR3。則事件管理器自動比較T3CNT和CMPR3的值，從而產生P麗波形。數字信號處理器(DSP)產生的一對互補PWM波形通過GPIOBO和GPIOBl兩個輸出口輸出，經邏輯控制電路(U12A、U12B、U12C、U12D)和驅動電路(U7)后，形成可以驅動逆變單元的P麗控制波形P^l和P麗2。B相和C相數字PWM的產生過程與A相相同。程序中控制正弦波的頻率和幅值即可控制變頻電源輸出電壓的頻率和幅值。在電機變頻啟動時，首先需要設置電機的額定電壓(如380V)和額定頻率(如 50Hz)，然后設置電機的啟動電壓(如228V)和啟動頻率(如30Hz)。啟動變頻電源輸出后， 變頻電源輸出頻率為30Hz，電壓從0升至228V。然后根據電機的啟動特性參數，按照給定 V/F曲線提高輸出頻率和輸出電壓至額定值。在變頻和調壓過程中，通過對輸出電壓和輸出電流的實時計算分析，判斷電機啟動過程中是否有過流沖擊現象，若有過流沖擊現象，則停止變頻和調壓，等待過流沖擊現象消失后再繼續變頻調壓，防止電機啟動過程中產生過大的沖擊電流。 電機運行過程中，由于變頻電源輸出中包含一定的諧波成分，當諧波頻率與電機固有頻率接近時會造成電機的振動。變頻電源的輸出諧波頻譜以載波為中心，在載波附近諧波含量最高，故可以通過調整載波頻率的辦法，避開電機的固有頻率范圍，消除因此產生的電機振動。本實用新型通過加速度傳感器檢測電機的振動信號，經DSP進行計算，分析電機的振動頻譜，并將電機的振動頻譜與變頻電源輸出電流的頻譜進行對比分析，以此判斷識別電機的振動。然后在一定范圍內調整變頻電源的載波頻率以減小或消除電機的振動。
權利要求1.一種三相大功率變頻電源，其特征在于，包括三相電網輸入電路、整流電路、逆變單元、輸出變壓器、直流母線監測電路、逆變驅動電路、逆變輸出監測電路、變壓器輸出監測電路、輸出開關驅動電路、變頻電源輸出監測電路、數字信號處理器DSP、鍵盤與顯示電路、通訊電路、振動檢測電路和保護電路；三相電網輸入電路與整流電路連接，整流電路通過軟啟動開關、軟啟動限流電阻和直流母線電容與逆變單元連接，軟啟動開關、軟啟動限流電阻和直流母線電容同時通過直流母線監測電路與數字信號處理器DSP連接；逆變單元與輸出變壓器連接，同時通過逆變驅動電路與數字信號處理器DSP連接；輸出變壓器通過輸出開關與電源輸出端連接，輸出變壓器的輸入端和輸出端分別通過逆變輸出監測電路和變壓器輸出監測電路與數字信號處理器DSP連接，輸出開關通過輸出開關驅動電路與數字信號處理器DSP連接；電源輸出端通過變頻電源輸出監測電路與數字信號處理器DSP連接；鍵盤與顯示電路、通訊電路、振動檢測電路和保護電路分別與數字信號處理器DSP連接。
2.如權利要求1所述的一種三相大功率變頻電源，其特征在于，所述的直流母線監測電路，由光電耦合器U1A、U1B和運算放大器U2A、U2B以及若干電阻、電容、二極管組成，直流母線電壓信號經UlB進行光電隔離，由UlA和U2A組成線性補償電路對UlB的非線性進行補償，然后經U2B電壓跟隨器連接至數字信號處理器DSP的ADC輸入口 ；其中U1A、U1B的型號為TLP521，U2A和U2B的型號為0058。
3.如權利要求1所述的一種三相大功率變頻電源，其特征在于，所述的變頻電源輸出監測電路包括輸出電壓信號監測電路和輸出電流信號監測電路；其中輸出電壓信號監測電路由電壓互感器Tl、運算放大器U3以及電阻、電容組成；輸出電壓信號經Tl進行電氣隔離，U3組成的差分放大電路放大后，連接至數字信號處理器DSP的ADC輸入口 ；電阻R8、電阻R9起限流作用，電阻RlO為輸出電壓信號取樣電阻，電容C3起濾波作用；U3與電阻R11、 電阻R12、電阻R13、電阻R14共同組成差分放大電路；其中輸出電流信號監測電路由電流互感器T2、運算放大器U4以及若干電阻、電容組成；輸出電流信號經T2進行電氣隔離，U4組成的差分放大電路放大后，連接至數字信號處理器DSP的ADC輸入口 ；電阻R15為輸出電流信號取樣電阻，電容C5起濾波作用；U4與電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19共同組成差分放大電路，其中U3、U4的型號為TL084。
4.如權利要求1所述的一種三相大功率變頻電源，其特征在于，所述的變壓器輸出監測電路，由電壓互感器T3、運算放大器U5以及若干電阻、電容組成；變壓器輸出電壓信號經 T3進行電氣隔離，U5組成的差分放大電路放大后，連接至數字信號處理器DSP的ADC輸入口 ；電阻R20、電阻R21起限流作用，電阻R22為輸出電壓信號取樣電阻，電容C4起濾波作用；U5與電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻似6共同組成差分放大電路，其中U5的型號為 TL084。
5.如權利要求1所述的一種三相大功率變頻電源，其特征在于，所述的逆變輸出監測電路，由電流互感器T4、運算放大器U6以及若干電阻、電容組成；逆變輸出電流信號經T4 進行電氣隔離，U6組成的差分放大電路放大后，連接至數字信號處理器DSP的ADC輸入口 ； 電阻R27、電阻似8起分壓作用，電阻似8為逆變輸出電流信號取樣電阻，電容C6起濾波作用；TO與電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R32共同組成差分放大電路，其中TO的型號為 TL084。
6.如權利要求1所述的一種三相大功率變頻電源，其特征在于，所述的逆變驅動電路，由數字信號處理器DSP的GPIO輸出口、邏輯電路U10A、U10B、U10C、U10D、U11A、U11B、U11C、 U11D、U12A、U12B、U12C、U12D和驅動電路U7、U8、U9組成；數字信號處理器DSP經由GPI0B0、 GPIOB1、GP10B2、GP10B3、GP10B4、GP10B5發出的六路PWM信號經邏輯電路和驅動電路后，產生六路逆變驅動信號，用于驅動逆變單元；OCP為過流保護信號，用于故障時關斷PWM信號； GPI0B8為啟動停止控制信號，用于變頻電源輸出的啟動停止控制；其中U10A、U10B、U10C、 U10D、U11A、U11B、U11C、U11D、U12A、U12B、U12C、U12D 的型號為 74HC08, U7、U8、U9 的型號為 MC34152。
7.如權利要求1所述的一種三相大功率變頻電源，其特征在于，所述的振動檢測電路， 由加速度傳感器T5、運算放大器U13以及若干電阻、電容組成；電機振動信號經T5進行電氣隔離，U13組成的差分放大電路放大后，連接至數字信號處理器DSP的ADC輸入口 ；電阻 R33為電機振動信號取樣電阻，電容C7起濾波作用；U13與電阻R34、電阻R35、電阻R36、電阻R37共同組成差分放大電路，其中U13的型號為TL084。
8.如權利要求1所述的一種三相大功率變頻電源，其特征在于，所述的數字信號處理器DSP為集成電路TMS320擬812。
專利摘要一種三相大功率變頻電源，屬于變頻電源技術領域。包括三相電網輸入電路、整流電路、逆變單元、輸出變壓器、直流母線監測電路、逆變驅動電路、逆變輸出監測電路、變壓器輸出監測電路、輸出開關驅動電路、變頻電源輸出監測電路、數字信號處理器DSP、鍵盤與顯示電路、通訊電路、振動檢測電路和保護電路；三相電網輸入電路與整流電路連接，整流電路與逆變單元連接，逆變單元與輸出變壓器連接，同時通過逆變驅動電路與數字信號處理器DSP連接；輸出變壓器與電源輸出端連接，輸出變壓器的輸入端和輸出端、電源輸出端和輸出開關與數字信號處理器DSP連接，變頻電源在軟件控制下工作。
文檔編號H02M5/458GK202019304SQ20112005165
公開日2011年10月26日 申請日期2011年3月1日 優先權日2011年3月1日
發明者孔德寶, 李振虎, 趙金寶 申請人:山東沃森電源設備有限公司