[实用新型]串级调速装置

说明书

本实用新型涉及一种电动机的控制装置，特别是应用功率晶体管来改变转子电流的串级调速装置。

现有的可控硅串级调速装置是由整流器、可控硅逆变器、逆变器控制器，以及保证电机平滑起动的频敏电阻等构成。这种调速装置的不足是：采用可控硅将转子电力逆变反回电网，其调制信号为矩形波，造成反馈电流谐波含量较大，反馈波形不好，不但降低了反馈效率，而且影响电网正常工作和电网质量。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种反馈波形好、保证供电质量的串级调速装置。

本实用新型的技术解决方案是：串级调速装置包括：整流器、由可控元件和变压器构成的逆变器、逆变器的控制电路，以及启动电阻。为了改善反馈波形，本实用新型逆变器中的可控元件采用大功率晶体管，它接受来自控制电路的正弦波脉宽调制（SPWM）信号，输出一个比较平滑，失真度较小的正弦波。    保证反馈信号的质量。

本实用新型与现有技术相比具有如下特点：采用大功率晶体管取代可控硅，可使串级调速装置输出一个谐波含量较小的正弦波，降低了输出波形的失真度，提高了反馈效率，保证供电质量。并且大大降低了滤波电感L的容量。

图1为本实用新型的电路原理图。

图2为本实用新型控制电路的方框图。

下面结合附图作进一步详述：

如图1所示，由三相桥式整流二极管构成的整流器，其输入端通过接触器的触点MS₂与电机转子相连，输出端经一滤波电感L与逆变器的输入端相连，六个大功率晶体管和变压器构成三相桥式逆变器，其输出端经触点MS₄、馈线与电网相连。启动电阻R通过触点MS₂与电机转子相连。

如图2所示，逆变器的控制电路是由具有反馈电压检测器、比例积分调节器、启动控制器、比较器、三角波发生器、正弦波发生器、脉冲分配器、过流检测电路、脉冲封销门、基极驱动电路的集成电路构成。由其输出正弦脉宽调制信号，控制大功率晶体管的基极，使晶体管输出SPWM的脉冲，从而得到接近正弦波的功率输出，再经变压器隔离送至电源。当串级调速时，由反馈电压检测器检取的电压信号经比例积分调节器进入比较器，与给定电压比较后，再经正弦波发生器和三角波发生器调制产生相应的SPWM信号，通过过流检测电路和脉冲封销门至晶体管基极驱动电路，以驱动桥路上的晶体管。

工作时，首先由控制电路控制接触器触点MS₁、MS₂闭合，使电机定子绕组接通电源，转子绕组与启动电阻接通，电机启动。调速时，接触器触点MS₂断开，触点MS₃闭合，接通逆变器，进入串级调整工作。来自转子的反馈信号经整流器整流，滤波电感L滤波后送至三相桥式逆变器。此时逆变器接受来自控制电路的三相正弦波脉宽调制信号的控制，将反馈信号以正弦波的形式反馈至电网。