[实用新型]一种SPWM智能调速装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能调速技术领域，具体地，涉及一种SPWM智能调速装置。

背景技术

脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，简称PWM），是通过改变输出方波的占空比来改变等效的输出电压。广泛地用于电动机调速和阀门控制，比如我们现在的电动车电机调速就是使用这种方式。 

SPWM（Sinusoidal PWM），就是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式，脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列，这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。它广泛地用于直流交流逆变器等，比如高级一些的UPS就是一个例子。三相SPWM是使用SPWM模拟市电的三相输出，在变频器领域被广泛的采用。

SPWM法就是以该结论（冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同）为理论基础，用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断，使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等，通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。

在智能调速技术中，SPWM调速装置的调速范围宽、功率因数高、对电网影响小、电机运行平稳、可有效抑制低次谐波、可实现较大容量等诸多优点，而越来越受到人们的重视，一直被视作非常有发展前途的变频方案，越来越多的科研技术人员开始讨论这一课题。

但是，传统的交流感应电机其控制设计多为模拟系统，难以升级，且系统温度变化会引起电机使用寿命变化，要实现高频调速智能化，必须做相应调整。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在难以升级、温度变化频繁、影响电机使用寿命和操作过程复杂等缺陷。 

发明内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种SPWM智能调速装置，以实现方便升级、温度变化小、电机使用寿命长和操作过程简单的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种SPWM智能调速装置，主要包括依次连接至电机M的DSP芯片、隔离与驱动电路、以及保护电路，以及配合连接在交流输入电源与电机M之间的主电路；所述隔离与驱动电路、以及保护电路，分别与主电路连接。

进一步地，所述主电路，包括第一至六绝缘栅双极晶体管VT1至VT6、以及第一至十二二极管D1至D12，其中：

所述第一绝缘栅双极晶体管VT1的基极、第四绝缘栅双极晶体管VT4的基极、第三绝缘栅双极晶体管VT3的基极、第六绝缘栅双极晶体管VT6的基极、第五绝缘栅双极晶体管VT5的基极、第二绝缘栅双极晶体管VT2的基极，分别连接至隔离与驱动电路；

所述第一绝缘栅双极晶体管VT1的发射极和第四绝缘栅双极晶体管VT4的集电极连接、并连接至电机M的A相输入端，第三绝缘栅双极晶体管VT3的发射极和第六绝缘栅双极晶体管VT6的集电极连接、并连接至电机M的B相输入端，第五绝缘栅双极晶体管VT5的发射极和第二绝缘栅双极晶体管VT2的集电极连接、并连接至电机M的C相输入端；

所述第一绝缘栅双极晶体管VT1的集电极、第三绝缘栅双极晶体管VT3的集电极、第五绝缘栅双极晶体管VT5的集电极、第一二极管D1的阴极、第三二极管D3的阴极、第五二极管D5的阴极、第七二极管D7的阴极、第九二极管D9的阴极和第十一二极管D11的阴极，均相连；

所述第四绝缘栅双极晶体管VT4的发射极、第六绝缘栅双极晶体管VT6的发射极、第二绝缘栅双极晶体管VT2的发射极、第二二极管D2的阳极、第四二极管D4的阳极、第六二极管D5的阳极、第八二极管D8的阳极、第十二极管D10的阳极和第十二二极管D12的阳极，均相连；

所述第一二极管D1的阳极和第二二极管D2的阴极连接、并与三相交流输入电源的第一相输入端连接，第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阴极连接、并与三相交流输入电源的第二相输入端连接，第五二极管D5的阳极和第六二极管D6的阴极连接、并与三相交流输入电源的第三相输入端连接，第七二极管D7的阳极与第八二极管D8的阴极连接，第九二极管D9的阳极与第十二极管D10的阴极连接，第十一二极管D11的阳极与第十二二极管D12的阴极连接。

进一步地，所述主电路，还包括第一电容C1和第二电容C2，其中：

所述第一电容C1和第二电容C2，依次连接在第五二极管D5的阴极与第六二极管D6的阳极之间，第一电容C1和第二电容C2的公共端为接地端，电机M的接地端接地。