雙變頻控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種雙變頻控制系統(tǒng)，其包括一控制板及兩功率單元，所述控制板包括一數(shù)字信號(hào)處理器、一信號(hào)采樣電路、一電源電路及兩驅(qū)動(dòng)電路，所述信號(hào)采樣電路、電源電路及驅(qū)動(dòng)電路均與所述數(shù)字信號(hào)處理器相連，其中，兩所述驅(qū)動(dòng)電路分別與兩所述功率單元相連以接收兩所述驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，兩所述功率單元用于分別與兩電機(jī)相連以分別驅(qū)動(dòng)該兩電機(jī)工作。本實(shí)用新型雙變頻控制系統(tǒng)將現(xiàn)有兩個(gè)變頻控制系統(tǒng)的功能整合到一個(gè)系統(tǒng)中，在該系統(tǒng)中僅用一塊控制板實(shí)現(xiàn)對(duì)兩功率單元的控制，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)，從而縮小體積且降低成本，而且由于無(wú)需設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)部的通訊電路，進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)且避免使用通訊連接線，可提高系統(tǒng)可靠性。
【專利說(shuō)明】雙變頻控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地涉及一種雙變頻控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]變頻器(Variable-frequency Drive，VFD)是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電機(jī)的電力控制設(shè)備。目前，變頻器作為系統(tǒng)的重要功率變換部件，提供可控的高性能變壓變頻的交流電源而得到迅猛發(fā)展。
[0003]在某些應(yīng)用場(chǎng)合，例如，對(duì)于煤炭開(kāi)采時(shí)所使用的皮帶運(yùn)輸機(jī)，需要使用功率均衡模式同時(shí)控制兩個(gè)電機(jī)以驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的機(jī)器設(shè)備例如皮帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行工作。如圖1所示，現(xiàn)有針對(duì)上述皮帶運(yùn)輸機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式通常是由兩個(gè)變頻控制系統(tǒng)1a和1b構(gòu)成主從控制系統(tǒng)10來(lái)控制兩個(gè)電機(jī)(第一電機(jī)21和第二電機(jī)22)的工作狀態(tài)。其中，每個(gè)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同，下面以其中一個(gè)控制系統(tǒng)1a的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明?？刂葡到y(tǒng)1a包括一控制板Ila及一功率單元12a，功率單元12a同時(shí)與電機(jī)21和控制板Ila相連，用于根據(jù)控制板11的控制信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)21，其中控制板Ila包括一數(shù)字信號(hào)處理器(digital signal processor,DSP) 111a，該數(shù)字信號(hào)處理器11 Ia連接有一電源電路112a、一信號(hào)采樣電路113a、一驅(qū)動(dòng)電路114a、一外部通訊電路115a及其它外圍電路116a，由于兩個(gè)變頻控制系統(tǒng)1a和1b需要共享采樣信號(hào)、故障信號(hào)，主從控制下還需要通過(guò)指令控制，所以兩個(gè)變頻控制系統(tǒng)1a和1b的控制板之間需要進(jìn)行通信，因此每個(gè)系統(tǒng)的控制板均需再設(shè)置一系統(tǒng)內(nèi)部通訊電路，例如內(nèi)部通訊電路117a，其包括485通訊電路、CAN通訊電路、光纖通訊電路等以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換及主從控制。該主從控制系統(tǒng)10中通訊電路復(fù)雜、系統(tǒng)可靠性變差；且該主從控制系統(tǒng)10系統(tǒng)復(fù)雜、體積增大、成本高。
[0004]經(jīng) 申請(qǐng)人:研宄發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致上述缺陷的主要原因是，兩個(gè)變頻控制系統(tǒng)1a和1b的控制板之間需要進(jìn)行通信導(dǎo)致增加復(fù)雜的通訊電路，通訊電路之間較長(zhǎng)的通訊連接線容易導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性變差；而主從控制系統(tǒng)10系統(tǒng)復(fù)雜、體積增大、成本高在于該主從控制系統(tǒng)10中有很多重復(fù)的功能電路。
[0005]鑒于此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較小、成本較低的雙變頻控制系統(tǒng)以解決上述缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較小、成本較低的雙變頻控制系統(tǒng)以解決上述缺陷。
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種雙變頻控制系統(tǒng)，其包括一控制板及兩功率單元，所述控制板包括一數(shù)字信號(hào)處理器、一信號(hào)采樣電路、一電源電路及兩驅(qū)動(dòng)電路，所述信號(hào)采樣電路、電源電路及驅(qū)動(dòng)電路均與所述數(shù)字信號(hào)處理器相連，其中，兩所述驅(qū)動(dòng)電路分別與兩所述功率單元相連，兩所述功率單元用于分別與兩電機(jī)相連以分別驅(qū)動(dòng)該兩電機(jī)工作。
[0008]其進(jìn)一步技術(shù)方案為:所述信號(hào)采樣電路包括一母線電壓檢測(cè)模塊、兩輸出電流檢測(cè)模塊及兩功率單元溫度檢測(cè)模塊，所述母線電壓檢測(cè)模塊、輸出電流檢測(cè)模塊及功率單元溫度檢測(cè)模塊均與所述數(shù)字信號(hào)處理器相連。
[0009]其進(jìn)一步技術(shù)方案為:所述控制板還包括一外部通訊電路，該外部通訊電路包括485通訊電路和/或CAN通訊電路，所述485通訊電路和CAN通訊電路均與所述數(shù)字信號(hào)處理器相連。
[0010]其進(jìn)一步技術(shù)方案為:所述控制板還包括一用戶接口電路，該用戶接口電路與所述數(shù)字信號(hào)處理器相連。
[0011]其進(jìn)一步技術(shù)方案為:所述控制板還包括一人機(jī)界面電路，該人機(jī)界面電路與所述所述數(shù)字信號(hào)處理器相連。
[0012]其進(jìn)一步技術(shù)方案為:所述控制板還包括一擴(kuò)展卡接口電路，該擴(kuò)展卡接口電路與所述所述數(shù)字信號(hào)處理器相連。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型雙變頻控制系統(tǒng)將現(xiàn)有兩個(gè)變頻控制系統(tǒng)的功能整合到一個(gè)系統(tǒng)中，在該系統(tǒng)中僅用一塊控制板，通過(guò)在控制板上設(shè)置兩驅(qū)動(dòng)電路來(lái)同時(shí)控制兩功率單元，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)，從而縮小體積且降低成本，而且由于無(wú)需設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)部的通訊電路，進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)且避免使用通訊連接線，可提高系統(tǒng)可靠性。
[0014]通過(guò)以下的描述并結(jié)合附圖，本實(shí)用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實(shí)用新型的實(shí)施例。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1展示了現(xiàn)有用于控制雙電機(jī)設(shè)備的主從控制系統(tǒng)。
[0016]圖2展示了本實(shí)用新型雙變頻控制系統(tǒng)的一實(shí)施例。
[0017]圖3展示了圖2所示雙變頻控制系統(tǒng)中信號(hào)采樣電路的具體結(jié)構(gòu)。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，附圖中類似的組件標(biāo)號(hào)代表類似的組件。顯然，以下將描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0019]本實(shí)用新型的雙變頻控制系統(tǒng)用于控制具有雙電機(jī)的機(jī)器設(shè)備例如煤炭開(kāi)采時(shí)所使用的皮帶運(yùn)輸機(jī)，圖2展示了本實(shí)用新型雙變頻控制系統(tǒng)的一實(shí)施例。
[0020]參照?qǐng)D2，本實(shí)施例雙變頻控制系統(tǒng)30包括一控制板31及兩功率單元(即第一功率單元32a和第二功率單元32b)，所述控制板31包括一數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 311、一電源電路312、一信號(hào)采樣電路313及兩驅(qū)動(dòng)電路314 (即第一驅(qū)動(dòng)電路314a和第二驅(qū)動(dòng)電路314b)，所述電源電路312、信號(hào)采樣電路313及第一驅(qū)動(dòng)電路314a和第二驅(qū)動(dòng)電路314b均與所述數(shù)字信號(hào)處理器311相連，其中，第一驅(qū)動(dòng)電路314a和第二驅(qū)動(dòng)電路314b分別與第一功率單元32a和第二功率單元32b相連，第一功率單元32a和第二功率單元32b分別與第一電機(jī)21和第二電機(jī)22相連以分別驅(qū)動(dòng)該兩電機(jī)21和22工作。[0021 ] 參照?qǐng)D2并結(jié)合圖1，基于上述設(shè)計(jì)，本實(shí)施例雙變頻控制系統(tǒng)30僅需一塊控制板31則可替代傳統(tǒng)的兩個(gè)控制板Ila和11b，其中，數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)311選用功能較為強(qiáng)大DSP芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)其寫入兩套控制程序可實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)兩個(gè)電機(jī)20進(jìn)行控制，具體的軟件控制方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，且非本實(shí)用新型所要求保護(hù)的內(nèi)容，在此不進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]參照?qǐng)D2和圖3并結(jié)合圖1，在本優(yōu)選實(shí)施例中，所述信號(hào)采樣電路313包括一母線電壓檢測(cè)模塊313a、兩輸出電流檢測(cè)模塊(第一輸出電流檢測(cè)模塊313b和第二輸出電流檢測(cè)模塊313c)及兩功率單元溫度檢測(cè)模塊(第一功率單元溫度檢測(cè)模塊313d和第二功率單元溫度檢測(cè)模塊313e)，所述母線電壓檢測(cè)模塊313a、第一輸出電流檢測(cè)模塊313b和第二輸出電流檢測(cè)模塊313c及第一功率單元溫度檢測(cè)模塊313d和第二功率單元溫度檢測(cè)模塊313e均與所述數(shù)字信號(hào)處理器311相連而受控于該數(shù)字信號(hào)處理器311從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。其中，由于本實(shí)施例的雙變頻控制系統(tǒng)30僅設(shè)置需設(shè)置一個(gè)電源電路312，因此，信號(hào)采樣電路313僅需設(shè)置一個(gè)母線電壓檢測(cè)模塊313a來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的電壓檢測(cè)；而兩輸出電流檢測(cè)模塊及兩功率單元溫度檢測(cè)模塊分別對(duì)應(yīng)于兩功率單元實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的參數(shù)檢測(cè)。
[0023]繼續(xù)參照?qǐng)D2和圖3并結(jié)合圖1，本實(shí)施例的信號(hào)采樣電路313整合了傳統(tǒng)的兩塊控制板Ila和Ilb中信號(hào)采樣電路的功能且簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)(傳統(tǒng)的控制板Ila中信號(hào)采樣電路113a通常包括一母線電壓檢測(cè)模塊、一輸出電流檢測(cè)模塊及一功率單元溫度檢測(cè)模塊，則兩塊控制板Ila共需設(shè)置兩母線電壓檢測(cè)模塊、兩輸出電流檢測(cè)模塊及兩功率單元溫度檢測(cè)模塊)。上述信號(hào)采樣電路313中各個(gè)模塊的電路結(jié)構(gòu)及功能原理均為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。
[0024]在某些實(shí)施例，例如本實(shí)施例中，為了與上位機(jī)進(jìn)行通訊，所述控制板還包括一外部通訊電路，該外部通訊電路包括485通訊電路315和CAN通訊電路316，所述485通訊電路315和CAN通訊電路316均與所述數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 311相連。
[0025]優(yōu)選地，為了進(jìn)一步完善本實(shí)用新型雙變頻控制系統(tǒng)30的功能，所述控制板31還包括其它外圍電路，在某些實(shí)施例，例如本實(shí)施例中，其它外圍電路包括有用戶接口電路317、人機(jī)界面電路318及擴(kuò)展卡接口電路319，所述用戶接口電路317、人機(jī)界面電路318及擴(kuò)展卡接口電路319均與所述數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 311相連而進(jìn)行通訊，方便用戶操作和控制所述雙變頻控制系統(tǒng)30。上述用戶接口電路317、人機(jī)界面電路318及擴(kuò)展卡接口電路319等外圍電路的電路結(jié)構(gòu)及功能原理均為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。
[0026]如上所述，本實(shí)用新型雙變頻控制系統(tǒng)將現(xiàn)有兩個(gè)變頻控制系統(tǒng)的功能整合到一個(gè)系統(tǒng)中，在該系統(tǒng)中僅用一塊控制板也即一個(gè)DSP，通過(guò)在控制板上設(shè)置兩驅(qū)動(dòng)電路來(lái)同時(shí)控制兩功率單元，減少了一個(gè)DSP及其一系列外圍電路，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)，從而縮小體積且降低成本，而且由于無(wú)需設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)部的通訊電路，進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)且避免使用通訊連接線，可提高系統(tǒng)可靠性。
[0027]以上結(jié)合較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但本實(shí)用新型并不局限于以上揭示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本實(shí)用新型的本質(zhì)進(jìn)行的修改。
【權(quán)利要求】
1.一種雙變頻控制系統(tǒng)，其特征在于:包括一控制板及兩功率單元，所述控制板包括一數(shù)字信號(hào)處理器、一信號(hào)采樣電路、一電源電路及兩驅(qū)動(dòng)電路，所述信號(hào)采樣電路、電源電路及驅(qū)動(dòng)電路均與所述數(shù)字信號(hào)處理器相連，其中，兩所述驅(qū)動(dòng)電路分別與兩所述功率單元相連以接收兩所述驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，兩所述功率單元用于分別與兩電機(jī)相連以分別驅(qū)動(dòng)該兩電機(jī)工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙變頻控制系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)采樣電路包括一母線電壓檢測(cè)模塊、兩輸出電流檢測(cè)模塊及兩功率單元溫度檢測(cè)模塊，所述母線電壓檢測(cè)模塊、輸出電流檢測(cè)模塊及功率單元溫度檢測(cè)模塊均與所述數(shù)字信號(hào)處理器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙變頻控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制板還包括一外部通訊電路，該外部通訊電路包括485通訊電路和/或CAN通訊電路，所述485通訊電路和CAN通訊電路均與所述數(shù)字信號(hào)處理器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙變頻控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制板還包括一用戶接口電路，該用戶接口電路與所述數(shù)字信號(hào)處理器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙變頻控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制板還包括一人機(jī)界面電路，該人機(jī)界面電路與所述數(shù)字信號(hào)處理器相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙變頻控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制板還包括一擴(kuò)展卡接口電路，該擴(kuò)展卡接口電路與所述數(shù)字信號(hào)處理器相連。
【文檔編號(hào)】H02P5/74GK204258672SQ201420777234
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】申大力 申請(qǐng)人:深圳市英威騰電氣股份有限公司