變頻輸入逆變式直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變頻輸入逆變式直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，它包括主電路和控制電路，主電路包括整流器，整流器的輸出端與濾波器的輸入端連接，濾波器的輸出端與逆變單元的輸入端連接，逆變單元的輸出端與高頻主變壓器的輸入端連接，高頻主變壓器的輸出端與高頻整流器的輸入端連接，高頻整流器的輸出端與高頻濾波器的輸入端連接，控制電路包括高頻信號(hào)發(fā)生電路、頻率檢測電路、信號(hào)處理運(yùn)算電路、采樣電路和中央控制器。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：能夠?qū)㈦妷嚎勺?、頻率可變的三相交流電轉(zhuǎn)換成符合直流電機(jī)工作特性的電壓，輸出的直流電壓與輸入的交流頻率同步變化，實(shí)現(xiàn)用機(jī)組原動(dòng)機(jī)油門踏板控制直流行走電機(jī)無級(jí)變速、達(dá)到模擬汽車行走特性的目的。
【專利說明】變頻輸入逆變式直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機(jī)控制器，具體地說是一種變頻輸入逆變式直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前作為電動(dòng)汽車和電動(dòng)工程機(jī)械的直流行走電機(jī)，其動(dòng)力均是由固定電壓的直流電源(例如蓄電池)或固定電壓的交流電源(例如交流發(fā)電機(jī))來提供的。因此，作為直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的控制器，其輸入均是固定電壓的直流電或是固定頻率、固定電壓的交流電。然而，用三相交流內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組做為動(dòng)力的電動(dòng)汽車或電動(dòng)工程機(jī)械，如果其行走電機(jī)的控制器依然要求輸入的是固定電壓的直流電或固定電壓、固定頻率的交流電，顯然電動(dòng)汽車或電動(dòng)工程機(jī)械行走過程中，作為動(dòng)力的內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組永遠(yuǎn)持續(xù)工作在額定轉(zhuǎn)速、額定頻率、額定電壓的額定工況，機(jī)組的原動(dòng)機(jī)持續(xù)在高轉(zhuǎn)速工況運(yùn)行，這不僅使電動(dòng)汽車或電動(dòng)工程機(jī)械在行走過程中產(chǎn)生持續(xù)較大的噪音，更重要的是增加了機(jī)械磨損和能源消耗。與此同時(shí)，目前常規(guī)的由交流發(fā)電機(jī)組做為動(dòng)力的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，都是機(jī)組提供的交流電經(jīng)工頻變壓器降壓、整流來驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，顯然工頻變壓器不僅體積大、重量重，而且耗費(fèi)的鐵損與銅損都較大，不僅效率低而且成本也相應(yīng)較高，造成極大的浪費(fèi)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種變頻輸入逆變式直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，它能夠?qū)㈦妷嚎勺?150?380V)、頻率(20Hz飛OHz)可變的三相交流電轉(zhuǎn)換成符合直流電機(jī)工作特性的電壓，輸出的直流電壓與輸入的交流頻率同步變化，從而實(shí)現(xiàn)用機(jī)組原動(dòng)機(jī)油門踏板控制直流行走電機(jī)無級(jí)變速、達(dá)到模擬汽車行走特性的目的，降低行走過程中產(chǎn)生的噪音，減少機(jī)械磨損和能源消耗；另外，本發(fā)明逆變電路采用了高頻主變壓器，與現(xiàn)有采用工頻變壓器的驅(qū)動(dòng)電路相比，大幅減小了設(shè)備體積及重量，提高了效率，降低了設(shè)備成本。
[0004]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):包括主電路和控制電路，主電路包括整流器，整流器的輸出端與濾波器的輸入端連接，濾波器的輸出端與逆變單元的輸入端連接，逆變單元的輸出端與高頻主變壓器的輸入端連接，高頻主變壓器的輸出端與高頻整流器的輸入端連接，高頻整流器的輸出端與高頻濾波器的輸入端連接，控制電路包括高頻信號(hào)發(fā)生電路、頻率檢測電路、信號(hào)處理運(yùn)算電路、采樣電路和中央控制器。整流器將輸入的電壓、頻率可變的三相交流電通過整流器U9后整流成直流電，濾波器由電容Cl、電容C5、電容C6和電阻R1、電阻R2組成，電容Cl為吸收電容，C5、C6為濾波電容，R1、R2為均壓電阻，電容Cl的一端與整流器U9的正輸出端相連，另一端與整流器U9的負(fù)輸出端相連，電阻Ri與電容C5并聯(lián)，電阻R2與電容C6并聯(lián)，電容C5正極與電容Cl的一端相連，電容C5負(fù)極與電容C6正極相連，電容C6負(fù)極與電容Cl的另一端相連,逆變單兀將輸入的直流電通過逆變單元UlO逆變輸出頻率KTlOOkHz高頻交流電，高頻主變壓器中高頻變壓器T3的一次側(cè)繞組兩端輸入高頻交流電，高頻變壓器T3的二次側(cè)繞組兩端進(jìn)行輸出，高頻變壓器T3將二次側(cè)繞組兩端得到的交流電通過高頻整流器U13整流輸出直流電，高頻濾波器由電感L4和電容C7組成，電感L4的一端與高頻整流器U13的正輸出端相連，電感L4的另一端與電容C7的正極相連，電容C7的負(fù)極與高頻整流器U13的負(fù)輸出端相連，控制器的外部正輸出端與電容C7的正極相連，控制器的外部負(fù)輸出端與電容C7的負(fù)極相連，高頻信號(hào)發(fā)生電路的電源模塊U15的引腳I接至電源’ 12V，電源模塊U15的引腳2接至電源’0V，電源模塊U15的引腳3上得到電源-15V，電源模塊U15的引腳4接至OV電源，電源模塊U15的引腳5上得到電源+15V，電容C41與電容C42串聯(lián)，電容C41的負(fù)極與電源模塊U15的引腳3相連，電容C41的正極與電源模塊U15的引腳4相連，電容C42的正極與電源模塊U15的引腳5相連，電容C44與電容C41并聯(lián)，電容C43與電容C42并聯(lián)，電源模塊U16的引腳I接至電源+15V，電源模塊U16的引腳2接至電源0V，電容C46的正極與電源模塊U16的引腳3相連，電容C46的負(fù)極接至電源0V，電容C45與電容C46并聯(lián)，給定電壓信號(hào)QG經(jīng)電容C9、電容C10、電阻R4、電阻R5、運(yùn)算放大器U15、電阻R6、電容Cll組成的濾波網(wǎng)絡(luò)到控制芯片Ul的5腳，為控制芯片Ul工作提供給定信號(hào)，電阻R4的一端與電容C9相連，電容C9另一端接至電源0V，電阻R4的另一端與運(yùn)算放大器U15的同相輸入端相連，電阻R5與電容ClO并聯(lián)后一端與運(yùn)算放大器U15的同相輸入端相連，另一端接至電源0V，運(yùn)算放大器U15的反相輸入端與輸出端相連，通過電阻R6連接到控制芯片Ul引腳5，控制芯片Ul的引腳5與電容Cll 一端相連，電容Cll另一端接至電源0V，電阻R7、電阻R8、電容C28、電容C29使控制芯片Ul工作能夠軟啟動(dòng)，電阻R8與電容C29并聯(lián)，電容C29的正極與控制芯片Ul引腳1，電容C29的負(fù)極接至電源0V，電阻R7與電容C28串聯(lián)，電容C28的負(fù)極接至電源0V，電容C29的正極與控制芯片Ul引腳2，電阻R7的另一端與控制芯片Ul引腳I相連，電流傳感器Ull對(duì)高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣所得信號(hào)經(jīng)過電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電容C18組成的濾波網(wǎng)絡(luò)到控制芯片Ul的4腳，為控制芯片Ul工作提供給定信號(hào)，電阻R16與電阻R17串聯(lián)，電阻R17的另一端與電流傳感器Ull的輸出相連，電阻R16的另一端與控制芯片Ul引腳4相連，控制芯片Ul引腳4通過電阻R14接至-15V電源，控制芯片Ul引腳4通過電阻Rl5接至電源0V，諧波補(bǔ)償電路由電阻R11、電阻R12、電容C15、電容C16、運(yùn)算放大器U16組成，運(yùn)算放大器U16的同相輸入端與控制芯片Ul引腳8相連，運(yùn)算放大器U16的反相輸入端與輸出端相連，電阻R11、電容C16串聯(lián)后與電阻R12和電容C15并聯(lián)，電容C15 —端與控制芯片Ul引腳4相連，電容C15另一端與運(yùn)算放大器U16輸出端相連，震蕩定時(shí)電路由電阻R9、電阻R10、電容C12、電容C14組成，電阻R9與電阻RlO并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳8相連，另一端接至電源0V，電容C12與電容C14并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳9相連，另一端接至電源0V，電流傳感器Ull對(duì)高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣所得信號(hào)經(jīng)過電阻R17、電阻R18、電阻R19、電容C18、電容C19為控制芯片Ul提供外部關(guān)斷，電阻R17與電阻R18串聯(lián)連接到控制芯片Ul引腳16，電阻R19與電容C19并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳16相連，另一端接至電源0V，電阻R13為控制芯片Ul輸出級(jí)偏置電壓輸入的保護(hù)電阻，電容C13、電容C17、電容C30、電容C31為濾波電容，電阻R13 —端與控制芯片Ul弓丨腳15相連，電阻R13另一端與控制芯片Ul弓丨腳13相連，電容C13與電容C30并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳15相連，另一端接至電源0V，電容C17與電容C31并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳13相連，另一端接至電源0V，由二極管D10、二極管D11、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電阻R23、三極管Ql、三極管Q2、三極管Q3、三極管Q4、電阻R24、電容C20組成全橋電路，兩路信號(hào)經(jīng)過隔離變壓器Tl、隔離變壓器T2、電容C21、電容C22、電容C23、電容C24、電阻R25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R70、二極管D12、二極管D13、二極管D14、二極管D15變?yōu)樗穆沸盘?hào)驅(qū)動(dòng)逆變單元,三極管Ql的基極通過電阻R20與控制芯片Ul引腳14相連，三極管Q3的基極通過電阻R21與控制芯片Ul引腳14相連，二極管DlO的陰極與控制芯片Ul引腳14相連，二極管DlO的陽極接至電源0V，三極管Q2的基極通過電阻R22與控制芯片Ul引腳11相連，三極管Q4的基極通過電阻R23與控制芯片Ul引腳11相連，二極管Dll的陰極與控制芯片Ul引腳14相連，二極管Dll的陽極接至電源0V，三極管Ql集電極與三極管Q3集電極相連后與隔離變壓器Tl和隔離變壓器T2的引腳I相連，三極管Q2集電極與三極管Q4集電極相連后，與電阻R24和電容C20并聯(lián)后的一端相連，電阻R24和電容C20并聯(lián)后的另一端與隔離變壓器Tl和隔離變壓器T2的引腳2相連，三極管Q3發(fā)射極接至電源0V，三極管Q4發(fā)射極接至電源0V，三極管Ql發(fā)射極與三極管Q2發(fā)射極相連，二極管D15與電阻R70串聯(lián)后與電阻R25并聯(lián)，二極管D15陰極與隔離變壓器Tl引腳6相連，電阻R70的另一端與電容C21 —端相連，電容C21另一端與隔離變壓器Tl引腳5相連，二極管D12與電阻R29串聯(lián)后與電阻R26并聯(lián)，二極管D12陰極與隔離變壓器Tl引腳3相連，電阻R29的另一端與電容C22 —端相連，電容C22另一端與隔離變壓器Tl引腳4相連，二極管D13與電阻R30串聯(lián)后與電阻R27并聯(lián)，二極管D13陰極與隔離變壓器T2引腳6相連，電阻R30的另一端與電容C23 —端相連，電容C23另一端與隔離變壓器T2引腳5相連，二極管D14與電阻R31串聯(lián)后與電阻R28并聯(lián)，二極管D14陰極與隔離變壓器T2引腳3相連，電阻R31的另一端與電容C24 —端相連，電容C24另一端與隔離變壓器T2引腳4相連，分別在電容C21、電容C22、電容C23、電容C24兩端得到四路信號(hào)驅(qū)動(dòng)逆變單元，電阻R54、二極管D2、光耦U6、電阻R61、R62組成頻率檢測電路，得到相應(yīng)的頻率信號(hào)送入控制芯片U8，電阻R54的一端與三相交流電的U相相連，電阻R54的另一端與二極管D2的陽極相連，二極管D2的陰極與光耦U6的引腳I相連，光耦U6的引腳2與三相交流電的V相相連，光耦U6的引腳3與R61的一端相連，R61的另一端接至+5V電源，光耦U6的引腳3與R62的一端相連，R62的另一端接至控制芯片U8的引腳9，信號(hào)處理運(yùn)算電路中控制芯片U8對(duì)信號(hào)處理輸出經(jīng)過電阻R63、電容C4后得到電壓信號(hào)，該信號(hào)通過運(yùn)算放大器U3的C部分U3C構(gòu)成的電壓跟隨器后得到給定信號(hào)UQG，控制芯片U8引腳5通過電阻R63與運(yùn)算放大器U3引腳10相連，電容C4的一端與運(yùn)算放大器U3引腳10相連，電容C4的另一端接至電源0V，運(yùn)算放大器U3引腳8與運(yùn)算放大器U3引腳9相連，電路所使用的電流傳感器為電流型電流傳感器，在電阻R52上得到電壓經(jīng)過二極管Dl、電阻R32、電容C25、電感L5、電阻R3、電容C26、C27組成的濾波網(wǎng)絡(luò)，得到所需要的電壓，接到運(yùn)算放大器U2的A部分U2A的反相端，電流傳感器U12對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行采樣得到的信號(hào)通過二極管D1、電感L5、電阻R3與運(yùn)算放大器U2引腳2相連，二極管Dl陽極與傳感器輸出相連，電阻R52的一端與二極管Dl陽極相連，電阻R52的另一端接至電源0V，電阻R32與電容C25并聯(lián)后一端與二極管Dl陰極相連，另一端接至電源0V，電容C26 —端與電感L5和電阻R3連接處相連，電容C26另一端接至電源0V，電容C27 —端與運(yùn)算放大器U2弓丨腳2相連，電容C27另一端接至電源0V，電阻R40、電阻R41、電阻R42對(duì)輸出電壓進(jìn)行分壓，電壓傳感器采集電阻R42上的電壓，電路所使用的電壓傳感器為電流型電壓傳感器，在電阻R44上得到所需電壓，該電壓與給定信號(hào)UQG經(jīng)過由運(yùn)算放大器U3的B部分U3B、電阻R43、電阻R45、電阻R46、電阻R47、電阻R48、電阻R49組成的P調(diào)節(jié)器后得到的電壓信號(hào)經(jīng)過運(yùn)算放大器U3的A部分U3A組成的電壓跟隨器后得到的電壓通過電阻R37、電阻R38、電阻R39、二極管D9、二極管D6、二極管D5充放電網(wǎng)絡(luò)對(duì)電容C8進(jìn)行充放電，在電容C8上得到給定電壓信號(hào)QG，控制器的外部正輸出端通過電阻R40、電阻R41和電阻R42串聯(lián)連接到控制器的外部負(fù)輸出端，電壓傳感器U14引腳I與電阻R40和電阻R42連接處相連，電壓傳感器U14引腳2與電阻R41和電阻R42連接處相連，電壓傳感器U14引腳3與電阻R44 —端相連到電源0V，電壓傳感器U14引腳4與電阻R44另一端相連，電壓傳感器U14引腳4與運(yùn)算放大器U2引腳6相連，電壓傳感器U14引腳4通過電阻R45與運(yùn)算放大器U3引腳6相連，運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R43與運(yùn)算放大器U3引腳7相連，運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R46接至電源0V，運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R48接至+5V電源，運(yùn)算放大器U3引腳5通過電阻R49接至電源0V，運(yùn)算放大器U3引腳5通過電阻R48與運(yùn)算放大器U3引腳8相連，運(yùn)算放大器U3引腳7與運(yùn)算放大器U3引腳3相連，運(yùn)算放大器U3引腳I與運(yùn)算放大器U3引腳2相連，電阻R39與二極管D9串聯(lián)后與電阻R38并聯(lián)，二極管D9陰極與運(yùn)算放大器U3引腳I相連，電阻R39的另一端與電容CS正極相連，電容CS負(fù)極接至電源0V，電阻R37與二極管D6串聯(lián)，電阻R37的另一端與電容C8正極相連，二極管D6陰極與運(yùn)算放大器U2引腳I相連，二極管D5陽極與二極管D6陽極相連，二極管D5陰極與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R51、二極管D8構(gòu)成電流保護(hù)指示電路，運(yùn)算放大器U2的A部分U2A與電阻R50構(gòu)成滯回比較器，當(dāng)反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓，即在R34上所得到的電壓時(shí)，輸出端為低電位，當(dāng)反相輸入端電壓小于同相輸入端電壓時(shí)，輸出端為高電位，通過調(diào)整電阻R34值來改變輸出電流的保護(hù)值，電阻R34引腳I接至+5V電源，電阻R34引腳3接至電源0V，電阻R34引腳2與運(yùn)算放大器U2引腳3相連，運(yùn)算放大器U2引腳3通過電阻R50與運(yùn)算放大 器U2引腳I相連，電阻R51與二極管D8相連，二極管D8陽極接至+5V電源，電阻R51另一端與與運(yùn)算放大器U2引腳I相連，電阻R36、二極管D7構(gòu)成過電壓指示電路，運(yùn)算放大器U2的B部分U2B與電阻R35構(gòu)成滯回比較器，當(dāng)反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓，即在R33上所得到的電壓時(shí)，輸出端為低電位，當(dāng)反相輸入端電壓小于同相輸入端電壓時(shí)，輸出端為高電位，通過調(diào)整電阻R33值來改變輸出電壓的保護(hù)值，電阻R33引腳I接至+5V電源，電阻R33引腳3接至電源0V，電阻R33引腳2與運(yùn)算放大器U2引腳5相連，運(yùn)算放大器U2引腳5通過電阻R35與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R36與二極管D7，二極管D7陰極與與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R51另一端接至+5V電源，采樣電路的電流傳感器Ull對(duì)高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣，電流傳感器U12對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行米樣，電壓傳感器U14對(duì)負(fù)載電壓進(jìn)行米樣，接插件J3、電阻R56、光稱U5、電阻R59、電阻R60組成溫度采樣電路，得到相應(yīng)的溫度信號(hào)送入控制芯片U8，光耦U5的引腳I通過電阻R56接至’ 12V電源，光耦U5的引腳2與接線柱J3的引腳2相連，接線柱J3的引腳I接至電源’0V，光耦U5的引腳4通過電阻R59接至+5V電源，光耦U5的引腳3接至電源0V，電阻R60的一端與光稱U5的引腳4相連，電阻R60的一端與控制芯片U8的引腳10相連，編程口 11、電阻1?53、控制芯片現(xiàn)、電容02、電容03、晶振￥1組成中央控制器，電容C2、電容C3、晶振Yl組成時(shí)鐘電路，為控制芯片U8提供工作時(shí)鐘信號(hào)，電容C2的一端與晶振Yl的一端相連，電容C2的另一端接至電源0V，電容C3的一端與晶振Yl的另一端相連，電容C3的另一端接至電源0V，晶振Yl的一端與控制芯片U8的引腳2相連，晶振Yl的另一端與控制芯片U8的引腳3相連，編程口 Jl的引腳I與控制芯片U8的引腳4相連，編程口 Jl的引腳2接至+5V電源，編程口 Jl的引腳3接至電源0V，編程口 Jl的引腳4與控制芯片U8的引腳13相連，編程口 Jl的引腳5與控制芯片U8的引腳12相連。主電路和控制電路均安裝在殼體中。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:能夠?qū)㈦妷嚎勺?150?380V)、頻率(20Hz?50Hz)可變的三相交流電轉(zhuǎn)換成符合直流電機(jī)工作特性的電壓，輸出的直流電壓與輸入的交流頻率同步變化，安裝在電動(dòng)汽車或電動(dòng)工程機(jī)械上時(shí)可實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組工作在可變轉(zhuǎn)速工況，通過機(jī)組原動(dòng)機(jī)(汽油機(jī)、柴油機(jī)或天燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī))的油門踏板控制機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，使機(jī)組向控制器輸出一個(gè)自然變頻、變壓的交流電。通過該控制器為直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出一個(gè)滿足直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)特性以及電壓與輸入頻率同步變化的直流電，從而實(shí)現(xiàn)用機(jī)組原動(dòng)機(jī)油門踏板控制直流行走電機(jī)無級(jí)變速、達(dá)到模擬汽車行走特性的目的，降低行走過程中產(chǎn)生的噪音，減少機(jī)械磨損和能源消耗；另外，本發(fā)明逆變電路采用了高頻主變壓器，與現(xiàn)有采用工頻變壓器的驅(qū)動(dòng)電路相比，大幅減小了設(shè)備體積及重量，提高了效率，降低了設(shè)備成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明電路連接關(guān)系不意圖；
圖2是本發(fā)明電原理圖之一，圖2右部與圖3左部相接；
圖3是本發(fā)明電原理圖之二，圖3左部與圖2右部相接，圖3右部與圖4左部相接；
圖4是本發(fā)明電原理圖之三，圖4左部與圖3右部相接；
圖5是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，圖中主要所示為主電路和控制電路安裝在殼體中。
【具體實(shí)施方式】
[0007]本發(fā)明所述的變頻輸入逆變式直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器包括主電路61和控制電路62，主電路61包括整流器1，整流器I的輸出端與濾波器2的輸入端連接，濾波器2的輸出端與逆變單元3的輸入端連接，逆變單元3的輸出端與高頻主變壓器4的輸入端連接，高頻主變壓器4的輸出端與高頻整流器5的輸入端連接，高頻整流器5的輸出端與高頻濾波器6的輸入端連接，控制電路62包括高頻信號(hào)發(fā)生電路7、頻率檢測電路8、信號(hào)處理運(yùn)算電路
9、采樣電路10和中央控制器11。本發(fā)明該控制器的主電路采用“交流-整流-逆變-降壓-再整流”的逆變電路，控制線路采用“同步控制”電路，即做為動(dòng)力的內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組工作在可變轉(zhuǎn)速工況，通過傳感器采集發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速或輸出的交流電源的頻率信號(hào)，控制該控制器的直流輸出電壓值，使輸出的直流電壓與輸入交流電的頻率同步變化，控制和調(diào)整直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而通過機(jī)組原動(dòng)機(jī)油門踏板控制車底盤實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速行走，不僅降低了底盤行走時(shí)的能耗，達(dá)到提高效率和大大的降低成本的目的，同時(shí)降低底盤行走時(shí)發(fā)電機(jī)組發(fā)出的噪音，還能夠使整機(jī)的體積和重量大大地減少，還能夠而且使電動(dòng)車輛模擬汽車行走工況成為可能。
[0008]本發(fā)明所述主電路61及控制電路62的連接關(guān)系如下:整流器I將輸入的電壓、頻率可變的三相交流電通過整流器U9后整流成直流電，濾波器2由電容Cl、電容C5、電容C6和電阻R1、電阻R2組成，電容Cl為吸收電容，C5、C6為濾波電容，RU R2為均壓電阻，電容Cl的一端與整流器U9的正輸出端相連，另一端與整流器U9的負(fù)輸出端相連，電阻Rl與電容C5并聯(lián)，電阻R2與電容C6并聯(lián)，電容C5正極與電容Cl的一端相連，電容C5負(fù)極與電容C6正極相連，電容C6負(fù)極與電容Cl的另一端相連，逆變單元3將輸入的直流電通過逆變單元UlO逆變輸出頻率KTlOOkHz高頻交流電，高頻主變壓器4中高頻變壓器T3的一次側(cè)繞組兩端輸入高頻交流電，高頻變壓器T3的二次側(cè)繞組兩端進(jìn)行輸出，高頻變壓器T3將二次側(cè)繞組兩端得到的交流電通過高頻整流器5U13整流輸出直流電，高頻濾波器6由電感L4和電容C7組成，電感L4的一端與高頻整流器U13的正輸出端相連，電感L4的另一端與電容C7的正極相連，電容C7的負(fù)極與高頻整流器U13的負(fù)輸出端相連，控制器的外部正輸出端與電容C7的正極相連，控制器的外部負(fù)輸出端與電容C7的負(fù)極相連，高頻信號(hào)發(fā)生電路7的電源模塊U15的引腳I接至電源’ 12V，電源模塊U15的引腳2接至電源’ 0V,電源模塊U15的引腳3上得到電源-15V，電源模塊U15的引腳4接至OV電源，電源模塊U15的引腳5上得到電源+15V，電容C41與電容C42串聯(lián)，電容C41的負(fù)極與電源模塊U15的引腳3相連，電容C41的正極與電源模塊U15的引腳4相連，電容C42的正極與電源模塊U15的引腳5相連，電容C44與電容C41并聯(lián)，電容C43與電容C42并聯(lián)，電源模塊U16的引腳I接至電源+15V，電源模塊U16的引腳2接至電源0V，電容C46的正極與電源模塊U16的引腳3相連，電容C46的負(fù)極接至電源0V，電容C45與電容C46并聯(lián)，給定電壓信號(hào)QG經(jīng)電容C9、電容C10、電阻R4、電阻R5、運(yùn)算放大器U15、電阻R6、電容Cll組成的濾波網(wǎng)絡(luò)到控制芯片Ul的5腳，為控制芯片Ul工作提供給定信號(hào)，電阻R4的一端與電容C9相連，電容C9另一端接至電源0V，電阻R4的另一端與運(yùn)算放大器U15的同相輸入端相連，電阻R5與電容ClO并聯(lián)后一端與運(yùn)算放大器U15的同相輸入端相連，另一端接至電源0V，運(yùn)算放大器U15的反相輸入端與輸出端相連，通過電阻R6連接到控制芯片Ul引腳5，控制芯片Ul的引腳5與電容Cll 一端相連，電容Cll另一端接至電源0V，電阻R7、電阻R8、電容C28、電容C29使控制芯片Ul工作能夠軟啟動(dòng)，電阻R8與電容C29并聯(lián)，電容C29的正極與控制芯片Ul引腳1，電容C29的負(fù)極接至電源0V，電阻R7與電容C28串聯(lián)，電容C28的負(fù)極接至電源0V，電容C29的正極與控制芯片Ul引腳2，電阻R7的另一端與控制芯片Ul引腳I相連，電流傳感器Ull對(duì)高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣所得信號(hào)經(jīng)過電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電容C18組成的濾波網(wǎng)絡(luò)到控制芯片Ul的4腳，為控制芯片Ul工作提供給定信號(hào)，電阻R16與電阻R17串聯(lián)，電阻R17的另一端與電流傳感器Ull的輸出相連，電阻R16的另一端與控制芯片Ul引腳4相連，控制芯片Ul引腳4通過電阻R14接至-15V電源，控制芯片Ul引腳4通過電阻Rl5接至電源0V，諧波補(bǔ)償電路由電阻R11、電阻R12、電容C15、電容C16、運(yùn)算放大器U16組成，運(yùn)算放大器U16的同相輸入端與控制芯片Ul引腳8相連，運(yùn)算放大器U16的反相輸入端與輸出端相連，電阻R11、電容C16串聯(lián)后與電阻R12和電容C15并聯(lián)，電容C15 —端與控制芯片Ul引腳4相連，電容C15另一端與運(yùn)算放大器U16輸出端相連，震蕩定時(shí)電路由電阻R9、電阻R10、電容C12、電容C14組成，電阻R9與電阻RlO并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳8相連，另一端接至電源0V，電容C12與電容C14并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳9相連，另一端接至電源0V，電流傳感器Ull對(duì)高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣所得信號(hào)經(jīng)過電阻R17、電阻R18、電阻R19、電容C18、電容C19為控制芯片Ul提供外部關(guān)斷，電阻R17與電阻R18串聯(lián)連接到控制芯片Ul引腳16，電阻R19與電容C19并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳16相連，另一端接至電源0V，電阻R13為控制芯片Ul輸出級(jí)偏置電壓輸入的保護(hù)電阻，電容C13、電容C17、電容C30、電容C31為濾波電容，電阻R13 —端與控制芯片Ul弓丨腳15相連，電阻R13另一端與控制芯片Ul弓丨腳13相連，電容C13與電容C30并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳15相連，另一端接至電源0V，電容C17與電容C31并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳13相連，另一端接至電源0V，由二極管D10、二極管D11、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電阻R23、三極管Ql、三極管Q2、三極管Q3、三極管Q4、電阻R24、電容C20組成全橋電路，兩路信號(hào)經(jīng)過隔離變壓器Tl、隔離變壓器T2、電容C21、電容C22、電容C23、電容C24、電阻R25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R70、二極管D12、二極管D13、二極管D14、二極管D15變?yōu)樗穆沸盘?hào)驅(qū)動(dòng)逆變單元,三極管Ql的基極通過電阻R20與控制芯片Ul引腳14相連，三極管Q3的基極通過電阻R21與控制芯片Ul引腳14相連，二極管DlO的陰極與控制芯片Ul引腳14相連，二極管DlO的陽極接至電源0V，三極管Q2的基極通過電阻R22與控制芯片Ul引腳11相連，三極管Q4的基極通過電阻R23與控制芯片Ul引腳11相連，二極管Dl I的陰極與控制芯片Ul引腳14相連，二極管Dll的陽極接至電源0V，三極管Ql集電極與三極管Q3集電極相連后與隔離變壓器Tl和隔離變壓器T2的引腳I相連，三極管Q2集電極與三極管Q4集電極相連后，與電阻R24和電容C20并聯(lián)后的一端相連，電阻R24和電容C20并聯(lián)后的另一端與隔離變壓器Tl和隔離變壓器T2的引腳2相連，三極管Q3發(fā)射極接至電源0V，三極管Q4發(fā)射極接至電源0V，三極管Ql發(fā)射極與三極管Q2發(fā)射極相連，二極管D15與電阻R70串聯(lián)后與電阻R25并聯(lián)，二極管D15陰極與隔離變壓器Tl引腳6相連，電阻R70的另一端與電容C21 —端相連，電容C21另一端與隔離變壓器Tl引腳5相連，二極管D12與電阻R29串聯(lián)后與電阻R26并聯(lián)，二極管D12陰極與隔離變壓器Tl引腳3相連，電阻R29的另一端與電容C22 —端相連，電容C22另一端與隔離變壓器Tl引腳4相連，二極管D13與電阻R30串聯(lián)后與電阻R27并聯(lián)，二極管D13陰極與隔離變壓器T2引腳6相連，電阻R30的另一端與電容C23 —端相連，電容C23另一端與隔離變壓器T2引腳5相連，二極管D14與電阻R31串聯(lián)后與電阻R28并聯(lián)，二極管D14陰極與隔離變壓器T2引腳3相連，電阻R31的另一端與電容C24 —端相連，電容C24另一端與隔離變壓器T2引腳4相連，分別在電容C21、電容C22、電容C23、電容C24兩端得到四路信號(hào)驅(qū)動(dòng)逆變單元，電阻R54、二極管D2、光耦U6、電阻R61、R62組成頻率檢測電路8，得到相應(yīng)的頻率信號(hào)送入控制芯片U8，電阻R54的一端與三相交流電的U相相連，電阻R54的另一端與二極管D2的陽極相連，二極管D2的陰極與光耦U6的引腳I相連，光耦U6的引腳2與三相交流電的V相相連，光耦U6的引腳3與R61的一端相連，R61的另一端接至+5V電源，光耦U6的引腳3與R62的一端相連，R62的另一端接至控制芯片U8的引腳9，信號(hào)處理運(yùn)算電路9中控制芯片U8對(duì)信號(hào)處理輸出經(jīng)過電阻R63、電容C4后得到電壓信號(hào)，該信號(hào)通過運(yùn)算放大器U3的C部分U3C構(gòu)成的電壓跟隨器后得到給定信號(hào)UQG，控制芯片U8引腳5通過電阻R63與運(yùn)算放大器U3引腳10相連，電容C4的一端與運(yùn)算放大器U3引腳10相連，電容C4的另一端接至電源0V，運(yùn)算放大器U3引腳8與運(yùn)算放大器U3引腳9相連，電路所使用的電流傳感器為電流型電流傳感器，在電阻R52上得到電壓經(jīng)過二極管D1、電阻R32、電容C25、電感L5、電阻R3、電容C26、C27組成的濾波網(wǎng)絡(luò)，得到所需要的電壓，接到運(yùn)算放大器U2的A部分U2A的反相端，電流傳感器U12對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行采樣得到的信號(hào)通過二極管D1、電感L5、電阻R3與運(yùn)算放大器U2引腳2相連，二極管Dl陽極與傳感器輸出相連，電阻R52的一端與二極管Dl陽極相連，電阻R52的另一端接至電源0V，電阻R32與電容C25并聯(lián)后一端與二極管Dl陰極相連，另一端接至電源0V，電容C26 —端與電感L5和電阻R3連接處相連，電容C26另一端接至電源0V，電容C27 —端與運(yùn)算放大器U2引腳2相連，電容C27另一端接至電源0V，電阻R40、電阻R41、電阻R42對(duì)輸出電壓進(jìn)行分壓，電壓傳感器采集電阻R42上的電壓，電路所使用的電壓傳感器為電流型電壓傳感器，在電阻R44上得到所需電壓，該電壓與給定信號(hào)UQG經(jīng)過由運(yùn)算放大器U3的B部分U3B、電阻R43、電阻R45、電阻R46、電阻R47、電阻R48、電阻R49組成的P調(diào)節(jié)器后得到的電壓信號(hào)經(jīng)過運(yùn)算放大器U3的A部分U3A組成的電壓跟隨器后得到的電壓通過電阻R37、電阻R38、電阻R39、二極管D9、二極管D6、二極管D5充放電網(wǎng)絡(luò)對(duì)電容C8進(jìn)行充放電，在電容C8上得到給定電壓信號(hào)QG，控制器的外部正輸出端通過電阻R40、電阻R41和電阻R42串聯(lián)連接到控制器的外部負(fù)輸出端，電壓傳感器U14引腳I與電阻R40和電阻R42連接處相連，電壓傳感器U14引腳2與電阻R41和電阻R42連接處相連，電壓傳感器U14引腳3與電阻R44一端相連到電源0V，電壓傳感器U14引腳4與電阻R44另一端相連，電壓傳感器U14引腳4與運(yùn)算放大器U2引腳6相連，電壓傳感器U14引腳4通過電阻R45與運(yùn)算放大器U3引腳6相連，運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R43與運(yùn)算放大器U3引腳7相連，運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R46接至電源0V，運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R48接至+5V電源，運(yùn)算放大器U3引腳5通過電阻R49接至電源0V，運(yùn)算放大器U3引腳5通過電阻R48與運(yùn)算放大器U3引腳8相連，運(yùn)算放大器U3引腳7與運(yùn)算放大器U3引腳3相連，運(yùn)算放大器U3引腳I與運(yùn)算放大器U3引腳2相連，電阻R39與二極管D9串聯(lián)后與電阻R38并聯(lián)，二極管D9陰極與運(yùn)算放大器U3引腳I相連，電阻R39的另一端與電容CS正極相連，電容CS負(fù)極接至電源0V，電阻R37與二極管D6串聯(lián)，電阻R37的另一端與電容C8正極相連，二極管D6陰極與運(yùn)算放大器U2引腳I相連，二極管D5陽極與二極管D6陽極相連，二極管D5陰極與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R51、二極管D8構(gòu)成電流保護(hù)指示電路，運(yùn)算放大器U2的A部分U2A與電阻R50構(gòu)成滯回比較器，當(dāng)反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓，即在R34上所得到的電壓時(shí)，輸出端為低電位，當(dāng)反相輸入端電壓小于同相輸入端電壓時(shí)，輸出端為高電位，通過調(diào)整電阻R34值來改變輸出電流的保護(hù)值，電阻R34引腳I接至+5V電源，電阻R34引腳3接至電源0V，電阻R34引腳2與運(yùn)算放大器U2引腳3相連，運(yùn)算放大器U2引腳3通過電阻R50與運(yùn)算放大器U2引腳I相連，電阻R51與二極管D8相連，二極管D8陽極接至+5V電源，電阻R51另一端與與運(yùn)算放大器U2引腳I相連，電阻R36、二極管D7構(gòu)成過電壓指示電路，運(yùn)算放大器U2的B部分U2B與電阻R35構(gòu)成滯回比較器，當(dāng)反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓，即在R33上所得到的電壓時(shí)，輸出端為低電位，當(dāng)反相輸入端電壓小于同相輸入端電壓時(shí)，輸出端為高電位，通過調(diào)整電阻R33值來改變輸出電壓的保護(hù)值，電阻R33引腳I接至+5V電源，電阻R33引腳3接至電源0V，電阻R33引腳2與運(yùn)算放大器U2引腳5相連，運(yùn)算放大器U2引腳5通過電阻R35與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R36與二極管D7，二極管D7陰極與與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R51另一端接至+5V電源，采樣電路10的電流傳感器Ull對(duì)高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣，電流傳感器U12對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行采樣，電壓傳感器U14對(duì)負(fù)載電壓進(jìn)行采樣，接插件J3、電阻R56、光耦U5、電阻R59、電阻R60組成溫度采樣電路，得到相應(yīng)的溫度信號(hào)送入控制芯片U8，光耦U5的引腳I通過電阻R56接至’ 12V電源，光耦U5的引腳2與接線柱J3的引腳2相連，接線柱J3的引腳I接至電源’ 0V，光耦U5的引腳4通過電阻R59接至+5V電源，光耦U5的引腳3接至電源0V,電阻R60的一端與光耦U5的引腳4相連，電阻R60的一端與控制芯片U8的引腳10相連，編程口 J1、電阻R53、控制芯片U8、電容C2、電容C3、晶振Yl組成中央控制器11，電容C2、電容C3、晶振Yl組成時(shí)鐘電路，為控制芯片U8提供工作時(shí)鐘信號(hào)，電容C2的一端與晶振Yl的一端相連，電容C2的另一端接至電源0V，電容C3的一端與晶振Yl的另一端相連，電容C3的另一端接至電源0V，晶振Yl的一端與控制芯片U8的引腳2相連，晶振Yl的另一端與控制芯片U8的引腳3相連，編程口 Jl的引腳I與控制芯片U8的引腳4相連，編程口Jl的引腳2接至+5V電源，編程口 Jl的引腳3接至電源0V，編程口 Jl的引腳4與控制芯片U8的引腳13相連，編程口 Jl的引腳5與控制芯片U8的引腳12相連。上述結(jié)構(gòu)具有運(yùn)行穩(wěn)定、故障率低、控制精度高、成本相對(duì)低廉的優(yōu)點(diǎn)。
[0009]本發(fā)明可將主電路61和控制電路62均安裝在殼體14中，制成一個(gè)獨(dú)立的控制器單元，便于與車輛其它部件連接。
【權(quán)利要求】
1.變頻輸入逆變式直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于:包括主電路(61)和控制電路(62)，主電路(61)包括整流器(1)，整流器(I)的輸出端與濾波器(2)的輸入端連接，濾波器(2)的輸出端與逆變單元(3)的輸入端連接，逆變單元(3)的輸出端與高頻主變壓器(4)的輸入端連接，高頻主變壓器(4)的輸出端與高頻整流器(5)的輸入端連接，高頻整流器(5)的輸出端與高頻濾波器(6 )的輸入端連接，控制電路(62 )包括高頻信號(hào)發(fā)生電路(7 )、頻率檢測電路(8)、信號(hào)處理運(yùn)算電路(9)、采樣電路(10)和中央控制器(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻輸入逆變式直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于:主電路(61)及控制電路(62)的連接關(guān)系如下:整流器(1)將輸入的電壓、頻率可變的三相交流電通過整流器U9后整流成直流電，濾波器(2)由電容Cl、電容C5、電容C6和電阻R1、電阻R2組成，電容Cl為吸收電容，C5、C6為濾波電容，Rl、R2為均壓電阻，電容Cl的一端與整流器U9的正輸出端相連，另一端與整流器U9的負(fù)輸出端相連，電阻Rl與電容C5并聯(lián)，電阻R2與電容C6并聯(lián)，電容C5正極與電容Cl的一端相連，電容C5負(fù)極與電容C6正極相連，電容C6負(fù)極與電容Cl的另一端相連，逆變單元(3)將輸入的直流電通過逆變單元UlO逆變輸出頻率KTlOOkHz高頻交流電，高頻主變壓器(4)中高頻變壓器T3的一次側(cè)繞組兩端輸入高頻交流電，高頻變壓器T3的二次側(cè)繞組兩端進(jìn)行輸出，高頻變壓器T3將二次側(cè)繞組兩端得到的交流電通過高頻整流器(5) U13整流輸出直流電，高頻濾波器(6)由電感L4和電容C7組成，電感L4的一端與高頻整流器U13的正輸出端相連，電感L4的另一端與電容C7的正極相連，電容C7的負(fù)極與高頻整流器U13的負(fù)輸出端相連，控制器的外部正輸出端與電容C7的正極相連，控制器的外部負(fù)輸出端與電容C7的負(fù)極相連，高頻信號(hào)發(fā)生電路(7)的電源模塊U15的引腳I接至電源’ 12V，電源模塊U15的引腳2接至電源’ 0V,電源模塊U15的引腳3上得到電源-15V，電源模塊U15的引腳4接至OV電源，電源模塊U15的引腳5上得至Ij電源+15V，電容C 41與電容C42串聯(lián)，電容C41的負(fù)極與電源模塊U15的引腳3相連，電容C41的正極與電源模塊U15的引腳4相連，電容C42的正極與電源模塊U15的引腳5相連，電容C44與電容C41并聯(lián)，電容C43與電容C42并聯(lián)，電源模塊U16的引腳I接至電源+15V，電源模塊U16的引腳2接至電源0V，電容C46的正極與電源模塊U16的引腳3相連，電容C46的負(fù)極接至電源0V，電容C45與電容C46并聯(lián)，給定電壓信號(hào)QG經(jīng)電容C9、電容C10、電阻R4、電阻R5、運(yùn)算放大器U15、電阻R6、電容Cll組成的濾波網(wǎng)絡(luò)到控制芯片Ul的5腳，為控制芯片Ul工作提供給定信號(hào)，電阻R4的一端與電容C9相連，電容C9另一端接至電源0V，電阻R4的另一端與運(yùn)算放大器U15的同相輸入端相連，電阻R5與電容ClO并聯(lián)后一端與運(yùn)算放大器U15的同相輸入端相連，另一端接至電源0V，運(yùn)算放大器U15的反相輸入端與輸出端相連，通過電阻R6連接到控制芯片Ul引腳5，控制芯片Ul的引腳5與電容Cll 一端相連，電容Cll另一端接至電源0V，電阻R7、電阻R8、電容C28、電容C29使控制芯片Ul工作能夠軟啟動(dòng)，電阻R8與電容C29并聯(lián)，電容C29的正極與控制芯片Ul引腳.1，電容C29的負(fù)極接至電源0V，電阻R7與電容C28串聯(lián)，電容C28的負(fù)極接至電源0V，電容C29的正極與控制芯片Ul引腳2，電阻R7的另一端與控制芯片Ul引腳I相連，電流傳感器Ull對(duì)高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣所得信號(hào)經(jīng)過電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電容C18組成的濾波網(wǎng)絡(luò)到控制芯片Ul的4腳，為控制芯片Ul工作提供給定信號(hào)，電阻R16與電阻R17串聯(lián)，電阻R17的另一端與電流傳感器Ull的輸出相連，電阻R16的另一端與控制芯片Ul引腳4相連，控制芯片Ul引腳4通過電阻R14接至-15V電源，控制芯片Ul引腳4通過電阻Rl5接至電源0V，諧波補(bǔ)償電路由電阻R11、電阻R12、電容C15、電容C16、運(yùn)算放大器U16組成，運(yùn)算放大器U16的同相輸入端與控制芯片Ul引腳8相連，運(yùn)算放大器U16的反相輸入端與輸出端相連，電阻R11、電容C16串聯(lián)后與電阻R12和電容C15并聯(lián)，電容C15 —端與控制芯片Ul引腳4相連，電容C15另一端與運(yùn)算放大器U16輸出端相連，震蕩定時(shí)電路由電阻R9、電阻R10、電容C12、電容C14組成，電阻R9與電阻RlO并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳8相連，另一端接至電源0V，電容C12與電容C14并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳9相連，另一端接至電源0V，電流傳感器Ull對(duì)高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣所得信號(hào)經(jīng)過電阻R17、電阻R18、電阻R19、電容C18、電容C19為控制芯片Ul提供外部關(guān)斷，電阻R17與電阻R18串聯(lián)連接到控制芯片Ul引腳16，電阻R19與電容C19并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳16相連，另一端接至電源0V，電阻R13為控制芯片Ul輸出級(jí)偏置電壓輸入的保護(hù)電阻，電容C13、電容C17、電容C30、電容C31為濾波電容，電阻R13 —端與控制芯片Ul弓丨腳15相連，電阻R13另一端與控制芯片Ul弓丨腳13相連，電容C13與電容C30并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳15相連，另一端接至電源0V，電容C17與電容C31并聯(lián)，一端與控制芯片Ul引腳13相連，另一端接至電源0V，由二極管D10、二極管D11、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電阻R23、三極管Ql、三極管Q2、三極管Q3、三極管Q4、電阻R24、電容C20組成全橋電路，兩路信號(hào)經(jīng)過隔離變壓器Tl、隔離變壓器T2、電容C21、電容C22、電容C23、電容C24、電阻R25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R70、二極管D12、二極管D13、二極管D14、二極管D15變?yōu)樗穆沸盘?hào)驅(qū)動(dòng)逆變單元,三極管Ql的基極通過電阻R20與控制芯片Ul引腳14相連，三極管Q3的基極通過電阻R21與控制芯片Ul引腳14相連，二極管DlO的陰極與控制芯片Ul引腳14相連，二極管DlO的陽極接至電源0V，三極管Q2的基極通過電阻R22與控制芯片Ul引腳11相連，三極管Q4的基極通過電阻R23與控制芯片Ul引腳11相連，二極管Dl I的陰極與控制芯片Ul引腳14相連，二極管Dll的陽極接至電源0V，三極管Ql集電極與三極管Q3集電極相連后與隔離變壓器Tl和隔離變壓器T2的引腳I相連，三極管Q2集電極與三極管Q4集電極相連后，與電阻R24和電容C20并聯(lián)后的一端相連，電阻R24和電容C20并聯(lián)后的另一端與隔離變壓器Tl和隔離變壓器T2的引腳2相連，三極管Q3發(fā)射極接至電源0V，三極管Q4發(fā)射極接至電源0V，三極管Ql發(fā)射極與三極管Q2發(fā)射極相連，二極管D15與電阻R70串聯(lián)后與電阻R25并聯(lián)，二極管D15陰極與隔離變壓器Tl引腳6相連，電阻R70的另一端與電容C21 —端相連，電容C21另一端與隔離變壓器Tl引腳5相連，二極管D12與電阻R29串聯(lián)后與電阻R26并聯(lián)，二極管D12陰極與隔離變壓器Tl引腳3相連，電阻R29的另一端與電容C22—端相連，電容C22另一端與隔離變壓器Tl引腳4相連，二極管D13與電阻R30串聯(lián)后與電阻R27并聯(lián)，二極管D13陰極與隔離變壓器T2引腳6相連，電阻R30的另一端與電容C23—端相連，電容C23另一端與隔離變壓器T2引腳5相連，二極管D14與電阻R31串聯(lián)后與電阻R28并聯(lián)，二極管D14陰極與隔離變壓器T2引腳3相連，電阻R31的另一端與電容C24 —端相連，電容C24另一端與隔離變壓器T2引腳4相連，分別在電容C21、電容C22、電容C23、電容C24兩端得到四路信號(hào)驅(qū)動(dòng)逆變單元，電阻R54、二極管D2、光耦U6、電阻R61、R62組成頻率檢測電路(8)，得到相應(yīng)的頻率信號(hào)送入控制芯片U8，電阻R54的一端與三相交流電的U相相連，電阻R54的另一端與二極管D2的陽極相連，二極管D2的陰極與光耦U6的引腳I相連，光耦U6的引腳2與三相交流電的V相相連,光稱U6的引腳3與R61的一端相連，R61的另一端接至+5V電源，光耦U6的引腳3與R62的一端相連，R62的另一端接至控制芯片U8的引腳9，信號(hào)處理運(yùn)算電路(9)中控制芯片U8對(duì)信號(hào)處理輸出經(jīng)過電阻R63、電容C4后得到電壓信號(hào)，該信號(hào)通過運(yùn)算放大器U3的C部分U3C構(gòu)成的電壓跟隨器后得到給定信號(hào)UQG，控制芯片U8引腳5通過電阻R63與運(yùn)算放大器U3引腳10相連，電容C4的一端與運(yùn)算放大器U3引腳10相連，電容C4的另一端接至電源0V，運(yùn)算放大器U3引腳8與運(yùn)算放大器U3引腳9相連，電路所使用的電流傳感器為電流型電流傳感器，在電阻R52上得到電壓經(jīng)過二極管Dl、電阻R32、電容C25、電感L5、電阻R3、電容C26、C27組成的濾波網(wǎng)絡(luò)，得到所需要的電壓，接到運(yùn)算放大器U2的A部分U2A的反相端，電流傳感器U12對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行采樣得到的信號(hào)通過二極管D1、電感L5、電阻R3與運(yùn)算放大器U2引腳2相連，二極管Dl陽極與傳感器輸出相連，電阻R52的一端與二極管Dl陽極相連，電阻R52的另一端接至電源0V，電阻R32與電容C25并聯(lián)后一端與二極管Dl陰極相連，另一端接至電源0V，電容C26 —端與電感L5和電阻R3連接處相連，電容C26另一端接至電源0V，電容C27 —端與運(yùn)算放大器U2弓丨腳2相連，電容C27另一端接至電源0V，電阻R40、電阻R41、電阻R42對(duì)輸出電壓進(jìn)行分壓，電壓傳感器采集電阻R42上的電壓，電路所使用的電壓傳感器為電流型電壓傳感器，在電阻R44上得到所需電壓，該電壓與給定信號(hào)UQG經(jīng)過由運(yùn)算放大器U3的B部分U3B、電阻R43、電阻R45、電阻R46、電阻R47、電阻R48、電阻R49組成的P調(diào)節(jié)器后得到的電壓信號(hào)經(jīng)過運(yùn)算放大器U3的A部分U3A組成的電壓跟隨器后得到的電壓通過電阻R37、電阻R38、電阻R39、二極管D9、二極管D6、二極管D5充放電網(wǎng)絡(luò)對(duì)電容C8進(jìn)行充放電，在電容C8上得到給定電壓信 號(hào)QG，控制器的外部正輸出端通過電阻R40、電阻R41和電阻R42串聯(lián)連接到控制器的外部負(fù)輸出端，電壓傳感器U14引腳I與電阻R40和電阻R42連接處相連，電壓傳感器U14引腳2與電阻R41和電阻R42連接處相連，電壓傳感器U14引腳3與電阻R44 —端相連到電源0V，電壓傳感器U14引腳4與電阻R44另一端相連，電壓傳感器U14引腳4與運(yùn)算放大器U2引腳6相連，電壓傳感器U14引腳4通過電阻R45與運(yùn)算放大器U3引腳6相連，運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R43與運(yùn)算放大器U3引腳7相連，運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R46接至電源0V，運(yùn)算放大器U3引腳6通過電阻R48接至+5V電源，運(yùn)算放大器U3引腳5通過電阻R49接至電源0V，運(yùn)算放大器U3引腳5通過電阻R48與運(yùn)算放大器U3引腳8相連，運(yùn)算放大器U3引腳7與運(yùn)算放大器U3引腳3相連，運(yùn)算放大器U3引腳I與運(yùn)算放大器U3引腳2相連，電阻R39與二極管D9串聯(lián)后與電阻R38并聯(lián)，二極管D9陰極與運(yùn)算放大器U3引腳I相連，電阻R39的另一端與電容CS正極相連，電容CS負(fù)極接至電源0V，電阻R37與二極管D6串聯(lián)，電阻R37的另一端與電容C8正極相連，二極管D6陰極與運(yùn)算放大器U2引腳I相連，二極管D5陽極與二極管D6陽極相連，二極管D5陰極與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R51、二極管D8構(gòu)成電流保護(hù)指示電路，運(yùn)算放大器U2的A部分U2A與電阻R50構(gòu)成滯回比較器，當(dāng)反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓，即在R34上所得到的電壓時(shí)，輸出端為低電位，當(dāng)反相輸入端電壓小于同相輸入端電壓時(shí)，輸出端為高電位，通過調(diào)整電阻R34值來改變輸出電流的保護(hù)值，電阻R34引腳I接至+5V電源，電阻R34引腳3接至電源0V，電阻R34引腳2與運(yùn)算放大器U2引腳3相連，運(yùn)算放大器U2引腳3通過電阻R50與運(yùn)算放大器U2引腳I相連，電阻R51與二極管D8相連，二極管D8陽極接至+5V電源，電阻R51另一端與與運(yùn)算放大器U2引腳I相連，電阻R36、二極管D7構(gòu)成過電壓指示電路，運(yùn)算放大器U2的B部分U2B與電阻R35構(gòu)成滯回比較器，當(dāng)反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓，即在R33上所得到的電壓時(shí)，輸出端為低電位，當(dāng)反相輸入端電壓小于同相輸入端電壓時(shí)，輸出端為高電位，通過調(diào)整電阻R33值來改變輸出電壓的保護(hù)值，電阻R33引腳I接至+5V電源，電阻R33引腳3接至電源0V，電阻R33引腳2與運(yùn)算放大器U2引腳5相連，運(yùn)算放大器U2引腳5通過電阻R35與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R36與二極管D7，二極管D7陰極與與運(yùn)算放大器U2引腳7相連，電阻R51另一端接至+5V電源，采樣電路(10)的電流傳感器Ull對(duì)高頻變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行采樣，電流傳感器U12對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行采樣，電壓傳感器U14對(duì)負(fù)載電壓進(jìn)行采樣，接插件J3、電阻R56、光耦U5、電阻R59、電阻R60組成溫度采樣電路，得到相應(yīng)的溫度信號(hào)送入控制芯片U8，光耦U5的引腳I通過電阻R56接至’ 12V電源，光耦U5的引腳2與接線柱J3的引腳2相連，接線柱J3的引腳I接至電源’ 0V，光耦U5的引腳4通過電阻R59接至+5V電源，光耦U5的引腳3接至電源0V,電阻R60的一端與光耦U5的引腳4相連，電阻R60的一端與控制芯片U8的引腳10相連，編程口 11、電阻1?53、控制芯片現(xiàn)、電容02、電容03、晶振￥1組成中央控制器(11)，電容C2、電容C3、晶振Yl組成時(shí)鐘電路，為控制芯片U8提供工作時(shí)鐘信號(hào)，電容C2的一端與晶振Yl的一端相連，電容C2的另一端接至電源0V，電容C3的一端與晶振Yl的另一端相連，電容C3的另一端接至電源0V，晶振Yl的一端與控制芯片U8的引腳2相連，晶振Yl的另一端與控制芯片U8的引腳3相連，編程口 Jl的引腳I與控制芯片U8的引腳4相連，編程口 Jl的引腳2接至+5V電源，編程口 Jl的引腳3接至電源0V，編程口 Jl的引腳4與控制芯片U8的引腳13相連，編程口 Jl的引腳5與控制芯片U8的引腳12相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻輸入逆變式直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于:主電路(61)和控制電路(62)均安裝在殼體(14)中。
【文檔編號(hào)】H02P7/06GK103929102SQ201410149988
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月17日
【發(fā)明者】欒亞倫, 王興智, 楊松, 張格文 申請(qǐng)人:濟(jì)南田中工貿(mào)有限公司