一種高壓變頻器功率單元單光纖環(huán)網(wǎng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高壓變頻器功率單元單光纖環(huán)網(wǎng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高壓變頻器在電機(jī)控制中的廣泛應(yīng)用，高壓變頻器的控制技術(shù)漸進(jìn)成熟。目前高壓變頻器均采用光纖通訊技術(shù)與變頻器內(nèi)部功率單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，目前所采用的光纖通訊拓?fù)浞桨甘歉邏鹤冾l器中每一個(gè)功率單元都與控制系統(tǒng)采用獨(dú)立的光纖，但功率單元數(shù)量增加、光纖數(shù)量會(huì)成倍數(shù)遞增，同時(shí)功率單元數(shù)量的增加造成光纖長度的增加對光纖通訊的可靠性又造成了一定的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出了一種高壓變頻器功率單元單光纖環(huán)網(wǎng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，旨在解決高壓變頻器功率單元增加造成光纖數(shù)量增加、光纖增長造成成本增加、可靠性下降等問題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]—種高壓變頻器功率單元單光纖環(huán)網(wǎng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，變頻器控制機(jī)僅需一個(gè)PWM板，PWM板光纖通訊模塊的收發(fā)端口僅需3個(gè)，其特征在于，每一個(gè)光纖通訊模塊收發(fā)端口的發(fā)送端分別與U、V、W相中的一個(gè)功率單元通過單光纖相連，其他功率單元與前一個(gè)功率單元通過單光纖連接;最后一個(gè)功率單元將光信號發(fā)送端口與PWM板光信號接收端口采用光纖連接，從而構(gòu)成單光纖環(huán)網(wǎng)。
[0006]所述的光纖通訊模塊包括數(shù)據(jù)采集端口、控制芯片、單元驅(qū)動(dòng)、光纖通訊接口，所述的光纖通訊接口包括一個(gè)接收端口和一個(gè)發(fā)送端口，分別位于每個(gè)功率單元的接收端和發(fā)送端。
[0007]所述的變頻器控制機(jī)包括一個(gè)PffM板、CPU板、模擬板、數(shù)字版、通訊板、電源板。
[0008]所述的光纖通訊模塊或變頻器控制機(jī)中的控制芯片為CPLD、FPGA、DSP、或單片機(jī)。
[0009]所述的高壓變頻器每相的功率單元數(shù)量大于等于I。
[0010]所述的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可應(yīng)用高壓變頻器設(shè)備但不限于此應(yīng)用范圍。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、簡化高壓變頻器控制系統(tǒng)，控制機(jī)只需與U、V、W相功率單元中的一個(gè)單元采用單光纖連接即可，無需控制機(jī)與每個(gè)單元都采用光纖連接。
[0013]2、由于功率單元之間的數(shù)據(jù)傳輸均通過功率單元逐級從控制機(jī)下發(fā)，因此，高壓變頻器設(shè)備光纖用量大大降低，設(shè)備成本大大降低。
[0014]3、由于光纖長度僅為相鄰功率單元之間的距離，因此光纖長度的縮減提高了光纖通訊的可靠性，設(shè)備可靠性由此得到進(jìn)一步提升。
【附圖說明】
[0015]圖1是原高壓變頻器功率單元光纖通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2是本發(fā)明高壓變頻器功率單元單光纖環(huán)網(wǎng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖3是本發(fā)明高壓變頻器功率單元單光纖環(huán)網(wǎng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)傳輸原理圖。
[0018]圖4是功率單元光纖通訊模塊的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0020]圖1為原高壓變頻器功率單元光纖通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，高壓變頻器控制機(jī)由3個(gè)PWM板、CPU板、模擬板、數(shù)字板、電源板構(gòu)成，每個(gè)PffM板與變頻器一相單元通過光纖連接，一相功率單元由I到N個(gè)功率單元構(gòu)成，變頻器由U、V、W三相單元;每一相單元與對應(yīng)PffM板連接，每個(gè)單元有獨(dú)立的光纖。
[0021]見圖2、圖3，高壓變頻器功率單元單光纖環(huán)網(wǎng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及原理，變頻器控制機(jī)僅需一個(gè)PWM板，光纖通訊僅需3個(gè)，分別與U、V、W相中的一個(gè)單元通過單光纖相連，其他功率單元與前一個(gè)功率單元通過單光纖連接，不在與PWM板單獨(dú)通過光纖連接;最后一個(gè)功率單元的光信號發(fā)送端與控制機(jī)PWM的光信號接收端采用單光纖連接，從而構(gòu)成單光纖環(huán)網(wǎng)。
[0022]圖4為功率單元光纖通訊模塊結(jié)構(gòu)，所述的光纖通訊模塊包括數(shù)據(jù)采集端口、控制芯片、單元驅(qū)動(dòng)、光纖通訊接口，所述的光纖通訊接口包括一個(gè)接收端口和一個(gè)發(fā)送端口，分別位于每個(gè)功率單元的接收端和發(fā)送端。
[0023]如圖3所示，變頻器控制機(jī)僅需一個(gè)PWM板，只需通過3個(gè)光纖通訊模塊，分別與U、V、W相中的一個(gè)功率單元通過單光纖相連，每個(gè)功率單元的兩個(gè)單光纖連接處設(shè)有一個(gè)光信號收(發(fā))端口，其他功率單元與前一個(gè)功率單元通過單光纖連接，不再與PWM板單獨(dú)通過光纖連接;最后一個(gè)功率單元的光信號發(fā)送端與控制機(jī)PWM的光信號接收端采用單光纖連接。
[0024]高壓變頻器控制機(jī)PffM板采用單光纖(I根光纖)將PWM的光信號發(fā)送端與U、V、W相單個(gè)功率單元的光信號接收端口相連，其他功率單元與相鄰功率單元采用單光纖相連，后末端功率單元的光信號通過發(fā)送端與控制機(jī)的PffM板的光信號接收端相連，通過此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)功率單元數(shù)據(jù)由控制系統(tǒng)下發(fā)并通過單元逐級下發(fā)到其他功率單元。此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)縮短了每個(gè)功率單元的通訊光纖，降低了設(shè)備成本、提高了光纖通訊可靠性，功率單元數(shù)量越多此拓?fù)渥饔迷郊用黠@。
[0025]所述的控制機(jī)是高壓變頻器的控制系統(tǒng)，主要用來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、1控制、對外通訊、以及采用光纖通訊控制高壓變頻器功率單元；
[0026]所述的HVM板為控制機(jī)的組成部分，主要用來實(shí)現(xiàn)控制機(jī)與功率單元之間光纖通訊；
[0027]所述的功率單元是高壓變頻器的驅(qū)動(dòng)裝置，主要通過接收控制機(jī)下發(fā)的控制指令實(shí)現(xiàn)變壓、變頻輸出；
[0028]所述的單光纖是高壓變頻器控制機(jī)與單元通訊的光纖，由于需要單根光纖因此稱為單光纖。
[0029]由圖1-圖4可以看出，與原拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比，采用單光纖環(huán)網(wǎng)通訊后，變頻器控制機(jī)簡化少了兩個(gè)PWM板，PWM板上光纖端口簡化僅需3對，功率單元光纖端口沒有變化，光纖用量大大降低，僅需原拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的第N個(gè)單元的光纖長度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓變頻器功率單元單光纖環(huán)網(wǎng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，變頻器控制機(jī)僅需一個(gè)PWM板，PWM板光纖通訊模塊的收發(fā)端口僅需3個(gè)，其特征在于，每一個(gè)光纖通訊模塊收發(fā)端口的發(fā)送端分別與U、V、W相中的一個(gè)功率單元通過單光纖相連，其他功率單元與前一個(gè)功率單元通過單光纖連接;最后一個(gè)功率單元將光信號發(fā)送端口與PWM板光信號接收端口采用光纖連接，從而構(gòu)成單光纖環(huán)網(wǎng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓變頻器功率單元單光纖環(huán)網(wǎng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的光纖通訊模塊包括數(shù)據(jù)采集端口、控制芯片、單元驅(qū)動(dòng)、光纖通訊接口，所述的光纖通訊接口包括一個(gè)接收端口和一個(gè)發(fā)送端口，分別位于每個(gè)功率單元的接收端和發(fā)送端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓變頻器功率單元單光纖環(huán)網(wǎng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的變頻器控制機(jī)包括一個(gè)PWM板、CPU板、模擬板、數(shù)字版、通訊板、電源板。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種高壓變頻器功率單元單光纖環(huán)網(wǎng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的光纖通訊模塊或變頻器控制機(jī)中的控制芯片為CPLD、FPGA、DSP、或單片機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓變頻器功率單元單光纖環(huán)網(wǎng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的高壓變頻器每相的功率單元數(shù)量大于等于I。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓變頻器功率單元單光纖環(huán)網(wǎng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可應(yīng)用高壓變頻器設(shè)備但不限于此應(yīng)用范圍。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種高壓變頻器功率單元單光纖環(huán)網(wǎng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，旨在解決高壓變頻器功率單元增加光纖數(shù)量及長度的增加造成成本增加、可靠性下降等問題。高壓變頻器控制機(jī)PWM板采用單光纖將PWM的光信號發(fā)送端與U、V、W相單個(gè)功率單元的光信號接收端口相連，其他功率單元與相鄰功率單元采用單光纖相連，后末端單元的光信號發(fā)送端與控制機(jī)的PWM板的光信號接收端相連，通過此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)功率單元數(shù)據(jù)由控制系統(tǒng)下發(fā)并通過單元逐級下發(fā)到其他功率單元。此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)縮短了每個(gè)功率單元的通訊光纖，降低了設(shè)備成本、提高了光纖通訊可靠性，功率單元數(shù)量越多此拓?fù)渥饔迷郊用黠@。
【IPC分類】G08C23/06
【公開號】CN105551230
【申請?zhí)枴緾N201610124344
【發(fā)明人】李太峰, 曹鵬, 郝爽, 劉相鶴, 孫錫星, 劉洋, 白宏磊, 張丹
【申請人】遼寧榮信電氣傳動(dòng)技術(shù)有限責(zé)任公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年3月4日