[实用新型]混凝土振捣器用变频器

说明书

本实用新型涉及砼用振捣器的专用电源及配套控制设备。

建筑行业，特别是水工建筑施工中混凝土振捣器采用二种频率分别为150和200HZ，电压均为48V的感应异步电动机为动力的偏心旋转式插入振捣器。其电源装置是由电动机同轴驱动的发电机组，即变频器，每种产品仅只提供一种输出的频率电流，以及用于变频器保护和远距离控制“启动”的继电辅助设备。其缺点是：1、采用机械部分，维修任务重，2、噪音大，3、体积大。

本实用新型目的是提供一种无机械部分、无噪音、体积小、即PWM变频和控制设备为一体的混凝土振捣器用变频器。

本实用新型的目的是这样实现的：一种混凝土振捣器用变频器，包括与电源装置相连的变压、整流、滤波电路提供直流电源，构成电源电路；与振捣器相连接的微控制器，其特征在于：微控制器由带脉宽调制的单片机或集成电路组成，产生脉宽、时序、控制信号；驱动器与微控制器连接，驱动器与电源电路相连，完成脉宽调制信号驱动，产生驱动电压；开关功率器件与驱动电路输出端连接，接受驱动电路产生的驱动电压，产生三相有效值为正弦的交流电构成变频器，驱动振捣器。开关功率器件采用IGBT模板和MOSFET管。微控制器为80×96系列单片机8098作为主机。变频器与振捣器的四线连接方式，用微处理器和接口电路构成指令信号检测电路，完成辨别和处理，获得控制指令及“启动”、“停止”和干扰信号。

由于本实用新型是由带脉宽的调制器(PWM)的微控制器和开关功率器件构成的逆变器电源，即PWM变频器，可供给实现砼用150/200HZ二种三相交流电，其特点有：1、无机械部分，可免除机械维护；2、无噪音，体积小，易于移动；3、增设可变频多用途和辅助功能；4、机电保护与控制于一体，是一种理想的振捣器专用变频器，可广泛的用于建筑施工部门。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1是本实用新型的原理框图。

图2是本实用新型检测信号原理图。

图3是本实用新型的电路原理图。

图4是本实用新型的电路原理图。

图5-图7是本实用新型实施例的程序框图。

脉宽调制(PWM)和大功率开关器件构成的逆变器作异步感应电机的驱动级，可实现三相交流电的变频调速。其原理是载波频率的脉宽以正弦方式变换三相SPWM变频器调制脉宽为：

△A＝T_R/2(1+MSina_i)

△B＝T_R/2(1+MSin(a_i+2/3π))

△C＝T_R/2(1+MSin(a_i+4/3π))

其中：T_R-载波周期

      M-电压调制比

      a_i-各载波位角(i＝1，2，3，......R)

载波周期T_R按下式计算： T R = 1 Rf ]]>其中：R-载波比

  f-变频器输出频率

本实用新型由带PWM的单片机(微控制器)包括相应软件，信号检测电路，驱动和保护电路等组成，结构见附图1。

系统将工频电源经变压、整流、滤波得到50V直流后作为逆变器的电源。由微控制器80×96系列单片机依据指令和运行情况要求，其主程序和波形发生器提供SPWM脉宽、时序和控制信号，构成核心部分。产生的三相六路PWM信号由HSO高速输出端口去触动驱动电路。依据现混凝土用振捣器要求，变频器仅需输出固定的150和200HZ二种工作频率的三相交流电，频率变换可手动切换主程序参数即可实现。大功率开关器件前的专用驱动器IC具有过流、过压、错误逻辑控制保护电路，以保证大功率开关器件工作在合法工作状态，苦处于非法状态时即可封锁本驱动级输出，同时告知微控制器。大功率开关器件采用IGBT模板或MOSFET管，其栅极是电压驱动，抗干扰能力强，驱动比较简单。