[发明专利]用于控制力矩电机的变频控制器及方法

说明书

技术领域

本发明涉及变频控制器，具体涉及用于控制力矩电机的变频控制器及方法。

背景技术

现在的线材加工设备大多需要对加工完成的成品进行工字轮收线。过去常采用力矩电机驱动工字轮收线，材料经过前级处理后需要按照一定的张力要求收紧在工字轮上，通过力矩电机驱动收卷工字轮，通过力矩电机控制器（调压器）设定收卷转矩，驱动力矩电机保持设定张力；收卷部分没有安装反馈当前张力大小的信号的检测装置。但该方式能耗大，力矩电机和控制器维护成本高，电机最高速度固定（50Hz），无法根据需要调整。急需一种新的控制方式来解决以上问题，以保证对力矩电机的精确控制，提高产品质量和生产安全性，满足不同的生产加工需求。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种用于控制力矩电机的变频控制器。

根据本发明的用于控制力矩电机的变频控制器包括主电路、控制电路以及操作面板，主电路包括电源输入接口、整流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路以及变频变压输出接口；控制电路包括中央处理器、集成电路、基极驱动电路、直流侧电压采集模块、直流侧电流采集模块以及交流侧电压采集模块；集成电路主要包括运算电路；其中，

电源输入接口连接整流电路，整流电路通过滤波电路以及制动电路与逆变电路连通，逆变电路与变频变压输出接口相连，整流电路与逆变电路之间形成主电路直流侧，逆变电路与变频变压输出接口之间形成主电路交流侧，主电路直流侧分别经直流侧电压采集模块、直流侧电流采集模块连接到控制电路的中央处理器；中央处理器与集成电路相连通，基极驱动电路与主电路的逆变电路和控制电路的运算电路均连通，变压变频输出接口还通过交流侧电压采集模块与中央处理器连接；操作面板与中央处理器和集成电路均连通。

本发明的另一个目的在于提供一种用于控制力矩电机的方法。

根据本发明的用于控制力矩电机的方法包括以下步骤：

提供上述的用于控制力矩电机的变频控制器；

通过运算电路将外部的速度、转矩等指令同电流、电压采集模块采集的信号进行比较运算；

设定运算电路的软件算法，在运算电路中计算矩频曲线时，使电压保持恒定不变；

然后，基极驱动电路将运算电路的控制信号进行放大，并输入到逆变电路对力矩电机进行控制。

本发明的有益效果在于：通过本变频控制器的使用，很好地解决了力矩电机最高转速不可调的问题，保证了控制精度，电机转速控制范围变大，响应更加迅速，便于操作人员观测加工过程中设备的输出电压、电流、转矩等参数，产品可靠性进一步提高，同时降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明的用于控制力矩电机的变频控制器的结构示意图；

图2是通用变频控制器工作时的V/F特性曲线；以及

图3是根据本发明的变频控制器工作时的V/F特性曲线。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的用于控制力矩电机的变频控制器及方法。本领域技术人员应当理解，下面描述的实施例仅是对本发明的示例性说明，而非用于对其作出任何限制。

如图1所示，根据本发明的用于控制力矩电机的变频控制器，主要包括主电路1、控制电路2以及操作面板3。主电路1主要包括电源输入接口、整流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路以及变频变压输出接口。控制电路2主要包括中央处理器（CPU）、集成电路(LSI)、基极驱动电路、直流侧电压采集模块、直流侧电流采集模块以及交流侧电压采集模块。

如图1所示，电源输入接口连接整流电路，整流电路通过滤波电路以及制动电路与逆变电路连通，逆变电路与变频变压输出接口相连，整流电路与逆变电路之间形成主电路直流侧，逆变电路与变频变压输出接口之间形成主电路交流侧，主电路直流侧分别经直流侧电压采集模块、直流侧电流采集模块连接到控制电路2的CPU；CPU与LSI相连通，基极驱动电路与主电路1的逆变电路和控制电路2的LSI均连通，变压变频输出接口还通过交流侧电压采集模块与CPU连接。其中，LSI主要包括运算电路、驱动电路以及保护电路，运算电路与CPU和基极驱动电路均连接。操作面板3与CPU和LSI均连通，操作面板3上安装有多个开关按钮以及信号参数显示和调节仪表。

下面以用于控制线材生产加工中的力矩电机为例，详细描述根据本发明的变频控制器的工作原理及控制方法。