CN201750344U - 一种用于自动伸缩门的三相交流感应电机变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及到自动伸缩门领域，尤其涉及到一种用于自动伸缩门的三相交流感应电机变频器。其包括主控CPU和交流电源，所述的主控CPU和交流电源之间设有整流滤波电路，主控CPU还分别连设有电压采样模块、电流采样模块、电流检测模块、温度检测模块、泵升限制模块，主控CPU还连设有驱动电路，主控CPU和驱动电路之间设有PWM控制器，主控CPU还设有显示模块、接口和设定模块。其优点是：是当今节电、改善工艺流程以提高产品性能和保护环境、推动技术进步的一种主要手段。以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式，具有十分积极的意义。

Description

一种用于自动伸缩门的三相交流感应电机变频器

技术领域

本实用新型涉及到自动伸缩门领域，尤其涉及到一种用于自动伸缩门的三相交流感应电机变频器。

背景技术

随着时代的发展，我国的门控行业也发展迅速。自动门、自动伸缩门、无轨自动伸缩门等均逐步发展起来，参与到整个轰轰烈烈的中国建设事业当中。而应用变频技术后，既环保节能、又性能良好的新一代机器人门控***是对于所有自动门控***市场更新换代和强势竞争的一把利刃。也就是说，自动门应用到哪里，哪里就有机器人门控***的市场。

不过随着生产技术的不断发展，机器人门控***直流拖动的薄弱环节逐步显露出来。由于换向器的存在，直流电机的维护量加大，单机容量、最高转速以及使用环境都受到限制。人们开始转向结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉的异步电动机。但异步电动机的调速性能难以满足生产的需要。目前，交流调速已进入逐步代替直流调速的时代。在自动伸缩门行业，这一改变势在必行。

基于上述现有机器人门控***的不足之处，本发明人设计了本实用新型“一种用于自动伸缩门的三相交流感应电机变频器”。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足所要解决的技术问题是：提供一种用于自动伸缩门的三相交流感应电机变频器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于自动伸缩门的三相交流感应电机变频器，包括主控电路和交流电源，所述的主控CPU和交流电源之间设有整流滤波电路，主控CPU还分别连设有电压采样模块、电流采样模块、电流检测模块、温度检测模块、泵升限制模块，主控CPU还连设有驱动电路，主控CPU和驱动电路之间设有PWM控制器，整流滤波电路将市电转成直流电，再经主控CPU和PWM控制器产生变频PWM波形，然后通过驱动电路和逆变器逆变成三相相角成120度的交流电，其中主控CPU定期采样电流和电压反馈，进行相应的控制，以及泵升控制，主控CPU还设有显示模块、接口和设定模块，变频器的主要参数和和控制流程由统一人机界面显示模块和接口进行设置。

所述的交流电源为单相交流电源或三相交流电源。

机器人门控***主要由：减速机构.三相交流感应电机控制器、三相交流感应电机和门体组成。三相交流感应电机控制器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及主控制电路(MCU/DSP)等部分组成。首先将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后，形成幅值基本固定的直流电压加在逆变器上，利用逆变器功率元件的通断控制，使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。在这里，通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值，改变调制周期控制其输出频率，从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制，满足变频调速对U/f协调控制的要求。PWM的优点是能消除或抑制低次谐波，使负载电机在近正弦波的交变电压下运行，转矩脉冲小，调速范围宽。

三相交流感应电机控制器的调速是采用PWM控制方式，电机转速受到上限转速的限制。如对伸缩门电机来讲，一般不超过7000r/min。而采用PAM控制方式的压缩机转速可提高1.5倍左右，这样大大提高了快速增速和减速能力。同时，由于PAM在调整电压时具有对电流波形的整形作用，因而可以获得比PWM更高的效率。此外，在抗干扰方面也有着PWM无法比拟的优越性，可抑制高次谐波的生成，减小对电网的污染。采用该控制方式的变频调速技术后，电机定子电流下降64％，电源频率降低30％。由电机理论可知，异步电机的转速可表示为：N＝60f/p(1-s)

其中f为电机定子频率(也即是电网频率)，P电机定子的绕组极对数，s为转差率。由上式可知，只要转差率不太大，可以近似认为转速n与fs成正比，这就意味着连续平滑地改变电源频率，就可以实现交流电动机大范围的连续平滑调速。例如一个额定转速3000转/分的电动机，由三相交流感应电机变频器供电，若启动频率设定为5Hz，那么三相交流感应电机变频器可以运行在5-50Hz之间的任一频率上，则电动机可以运行在300～3000转/分之间的任一转速上电动机由市电启动，启动平衡，力矩大又节能。

50Hz380V的市电经过整流滤波环节后成为直流电，再经过逆变环节变成了频率和幅度都可调的交流电。在三相交流感应电机变频器主回路中电能经过了交流-直流-交流的变换，所以这类三相交流感应电机变频器称作交-直-交类三相交流感应异步电机变频器。

本实用新型一种用于自动伸缩门的三相交流感应电机变频器的有益效果是：

带三相交流感应电机变频器的自动伸缩门是近年来电子技术发展和伸缩门行业发展的一个重大的突破。本实用新型应用三相交流感应电机变频调速技术，是当今节电、改善工艺流程以提高产品性能和保护环境、推动技术进步的一种主要手段。三相交流感应电机变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式，具有十分积极的意义。

机器人门控***将有效在使用过程中采用全新磁铁计数限位方式，以更准确、安全、可靠的方式控制门体，简化了原有门控***限位开关和导航磁铁的安装，是对传统无轨伸缩门导航装置的重大突破和创新。

应用了本实用新型的自动伸缩门，拥有普通自动伸缩门无法比拟的节能、环保、方便控制等优势。应用了变频技术的机器人门控***，将更加节能，而且可以做到快速开门，慢速关门，遇到障碍快速规避的特点，这些都是传统开门机无法实现的功能，而这些功能将提升自动伸缩门的安全性、实用性和经济性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是机器人门控***的电路结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型是这样实施的：

一种用于自动伸缩门的三相交流感应电机变频器，包括主控电路和电源，所述的主控CPU和交流电源之间设有整流滤波电路，主控CPU还分别连设有电压采样模块、电流采样模块、电流检测模块、温度检测模块、泵升限制模块，主控CPU还连设有驱动电路，主控CPU和驱动电路之间设有PWM控制器，整流滤波电路将市电转成直流电，再经主控CPU和PWM控制器产生变频PWM波形，然后通过驱动电路和逆变器逆变成三相相角成120度的交流电，其中主控CPU定期采样电流和电压反馈，进行相应的控制，以及泵升控制，主控CPU还设有显示模块、接口和设定模块，变频器的主要参数和和控制流程由统一人机界面显示模块和接口进行设置。

所述的交流电源为三相交流电源，其也可以为单相交流电源。

采用本实用新型使得省电效果十分明显，节能效果达到75％。传统机器人控制***每台功率为350W×2，耗电量0.7KWH，按平均每天使用3小时来计算，耗电量将达到2.1KWH，那么一年一台传统机器人控制***的用电量为2.1KWH/天×365天＝766.5KWH。如果采用节能型机器人控制***，每台每年将节省575KWH的电量，按每年18万台的使用量，那一年将节省103,500,000KWH电量。这样对于国家的节能减排将作出积极的贡献。

以上所述，仅是本实用新型一种用于自动伸缩门的三相交流感应电机变频器较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上的实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种用于自动伸缩门的三相交流感应电机变频器，包括主控CPU和交流电源，其特征在于：所述的主控CPU和交流电源之间设有整流滤波电路，主控CPU还分别连设有电压采样模块、电流采样模块、电流检测模块、温度检测模块、泵升限制模块，主控CPU还连设有驱动电路，主控CPU和驱动电路之间设有PWM控制器，整流滤波电路将市电转成直流电，再经主控CPU和PWM控制器产生变频PWM波形，然后通过驱动电路和逆变器逆变成三相相角成120度的交流电，其中主控CPU定期采样电流和电压反馈，进行相应的控制，以及泵升控制，主控CPU还设有显示模块、接口和设定模块，变频器的主要参数和和控制流程由统一人机界面显示模块和接口进行设置。

2.根据权利要求1所述的一种用于自动伸缩门的三相交流感应电机变频器，其特征在于所述的交流电源为单相交流电源或三相交流电源。

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