[发明专利]一种变频一体机

说明书

本发明公开了一种变频一体机。该变频一体机包括：变频器，其用于将交流电进行频率转换并输出；电机，其用于接收所述变频器输出的所述交流电，以便使得所述电机进行软启动并且驱动所述电机运转；制动装置，其连接于所述电机的轴伸端，并且用于在所述变频一体机断电时，将所述电机进行制动；以及控制器，其配置用于控制所述变频器将交流电进行频率转换，并且用于控制所述制动装置将所述电机进行制动。本发明的变频一体机将变频器、制动器和电机集成为一体，从而提高了不同系统间的兼容性和设备安装空间的利用率，并且整合后的变频一体机解决了电机软启动和电机制动的问题。

技术领域

本发明一般地涉及电机应用领域。更具体地，本发明涉及一种变频一体机。

背景技术

目前，在煤矿、港口等工作场景中，经常使用电机来驱动皮带进行货物运输。在电机的运行过程中，根据运输货物和应用场景的不同，有时需要改变电机的转速。而现有的电机通常不具有改变转速的功能，或者虽然可以改变电机转速，但是采用不改变同步转速的调速方法，例如采用斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力耦合器、油膜离合器等进行调速。

当电机启动过程中，需要进行软启动，以减小电机对皮带及关联机械结构件的冲击。为实现电机软启动的运行方式，现有的解决方案通常在电机驱动轴伸端添加一个液力耦合器，或单独匹配一个变频器，或在电源与被控电机之间串接软启动器来实现软启动。但是，上述软启动的方案均存在一些缺点和不足之处。

首先，液力耦合器的启动过程时间较短，因此会给皮带带来一定的冲击从而降低了皮带使用的寿命。其次，单独匹配一个变频器的解决方案，虽然可以满足皮带软启动的需求，但是独立设计的变频器和电机在配合使用的过程存在设备兼容性的问题。另一方面，将变频器和电机这两个设备分开设置并且独立安装，造成了设备的安装空间较大，不利于井下等狭窄空间的作业需求。

另外，在利用软启动器进行软启动的方案中，通过微电脑控制其内部的晶闸管触发导通来实现交流调压，使电机输入电压从零开始，以预设的函数关系逐渐上升，直至起动结束，即实现了电机软起动。在这个过程中，电机起动转矩逐渐增加，导致转速也逐渐增加，直到晶闸管全部导通。此时，电机工作在额定电压的机械特性上，降低了启动电流，从而实现电机平滑启动。但是这种软启动方式不能调节电源频率，不能从零压、零频启动电机，因此不能实现零冲击启动。其次，这种软启动方式不能对电机进行调速。另外，软启动器在启动电机之后退出系统，从而失去对电机的保护功能。

此外，电机在切除电源后依靠惯性还要转动一段时间(或距离)才能停下来。而在生产中，货物运输往往需要进行准确定位或者要求立刻停止运动。这就要求在断电时对电机进行制动，以便给电机一个与转动方向相反的转矩使其迅速停转。现有的电机制动设备一般进行独立安装，并且需要提供独立的供电设备及线路，因此造成电机和制动装置结构不紧凑，整体体积较大。

发明内容

为了解决上述背景技术中的一个或多个问题，本发明提供了一种将变频器、电机以及制动器配合使用的变频一体机。该变频一体机通过控制器控制变频器的逆变单元，从而将三相交流电进行频率转换并向所述电机进行输出，从而改变电机的转速。另外，本发明的变频一体机通过布置制动装置，使得电机在断电时，瞬间将电机的转轴进行制动，从而使得电机驱动的皮带轮瞬间停止运动。

具体地，本发明公开了一种变频一体机。该变频一体机包括：变频器，其用于将交流电进行频率转换并输出；电机，其用于接收所述变频器输出的所述交流电，以便使得所述电机进行软启动并且驱动所述电机运转；制动装置，其连接于所述电机的轴伸端，并且用于在所述变频一体机断电时，将所述电机进行制动；以及控制器，其配置用于控制所述变频器将交流电进行频率转换，并且用于控制所述制动装置将所述电机进行制动。

在一个实施例中，所述变频器布置于所述变频一体机的上部，所述电机和制动装置布置于所述变频一体机的下部，并且所述电机和制动装置分别布置有独立的底座。