專利名稱：在線解析式正弦波交流電源變頻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種正弦波交流電源變頻方法，特別是在線解析式正弦波交流電源變頻方法。
背景技術(shù)：
變頻調(diào)速器自二十世紀(jì)七十年代末問世以來，經(jīng)過近三十年的發(fā)展演變，經(jīng)歷四次革新，目前在生產(chǎn)與生活的各個領(lǐng)域已得到較為廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)外對各類變頻器技術(shù)也有大量的報導(dǎo)。但是，現(xiàn)在普遍使用的變頻調(diào)速器使用壽命短、體積大、成本高、逆變模塊開關(guān)損耗大?，F(xiàn)有的變頻調(diào)速技術(shù)，在根據(jù)需要設(shè)定了電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩數(shù)值后，對電機(jī)的實際反饋值進(jìn)行一次性采樣、一次性比較運算和實現(xiàn)矢量控制，使得輸出值與設(shè)定值的差距較大，難以滿足設(shè)計要求和使用要求，能耗較大功效較低，并且由于在輸出電源波形進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)不能突破，使得調(diào)制效果也較差，波形失真較大，抗干擾能力不強(qiáng)，并且無法降低變頻器的溫升，從而難以保證變頻器的使用壽命，由于增設(shè)散熱裝置，增大了變頻器的體積，降低了功率，傳導(dǎo)干擾也難以控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提供一種在線解析式正弦波交流電源變頻方法，既能保證有足夠的變頻范圍、頻率分辨率，又能極大地降低諧波對用電設(shè)備的影響，克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種在線解析式正弦波交流電源變頻方法，是一種控制電壓的變頻方法，它是一種通過函數(shù)計算結(jié)果來控制電源通斷時間的變頻方法，其特征在于它是當(dāng)正弦波交流電源變頻時，對固定頻率的三角波函數(shù)與給定頻率的正弦波函數(shù)在0到π范圍內(nèi)進(jìn)行求解，獲得通斷時間數(shù)據(jù)，并將其保存起來，用計算得到的數(shù)據(jù)對電力電子器件進(jìn)行控制，生成一系列與三角波頻率相同的不等寬的脈沖電壓，經(jīng)濾波后得到與給定的正弦波函數(shù)相同頻率的輸出正弦波電壓。


圖1是A、B、C三相電壓中任意一相0～π范圍內(nèi)的三角波調(diào)制及不等寬脈沖電壓示意圖；圖中，橫坐標(biāo)為時間t，縱坐標(biāo)是電壓瞬時值U。
圖2是在線解析式變頻裝置結(jié)構(gòu)組成方框圖；圖3是IGBT電子開關(guān)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明結(jié)合具體實施例參見附圖進(jìn)一步說明如下一種在線解析式正弦波交流電源變頻方法，它是一種通過函數(shù)計算結(jié)果來控制電源通斷時間的變頻方法，它是當(dāng)正弦波交流電源變頻時，對固定頻率的三角波函數(shù)與給定頻率的正弦波函數(shù)在0到π范圍內(nèi)進(jìn)行求解，獲得通斷時間數(shù)據(jù)，并將其保存起來，用計算得到的數(shù)據(jù)對電力電子器件進(jìn)行控制，生成一系列與三角波頻率相同的不等寬的脈沖電壓，經(jīng)濾波后得到與給定的正弦波函數(shù)相同頻率的輸出正弦波電壓。
本發(fā)明通過一套電壓變頻控制裝置來實現(xiàn)的，參見附圖2，該裝置由電壓采樣及整流穩(wěn)壓電路1、單片機(jī)控制電路2、電子開關(guān)驅(qū)動電路3、整流濾波電路4、大功率電子開關(guān)電路5電聯(lián)接組成。電壓采樣及整流穩(wěn)壓電路1輸入端接到三相電源進(jìn)行電壓采樣，輸出的電壓采樣信號接到單片機(jī)控制電路2，同時電壓采樣及整流穩(wěn)壓電路輸出直流恒壓分別接至單片機(jī)控制電路2及電子開關(guān)驅(qū)動電路3提供直流工作電源；單片機(jī)控制電路2根據(jù)變頻頻率輸入數(shù)據(jù)計算后進(jìn)行電壓控制，輸出控制信號接至電子開關(guān)驅(qū)動電路3，電子開關(guān)驅(qū)動電路3發(fā)出不等寬脈沖導(dǎo)通信號接至大功率電子開關(guān)電路5，大功率電子開關(guān)電路5的三相可控開關(guān)支路分別輸出T、U、V三相不等寬脈沖電壓，再經(jīng)通用濾波器濾波，達(dá)到在線解析式正弦波交流電源變頻的目的。
整流濾波電路4大功率整流管組成。
大功率電子開關(guān)電路5可由可關(guān)斷的大功率電子器件，如IGBT聯(lián)接組成，參見附圖3。也可以由其他可關(guān)斷的大功率電子器件組成大功率電子開關(guān)電路5。
本發(fā)明的方法的優(yōu)點是實現(xiàn)電路簡單，載波信號頻率固定，因此可以應(yīng)用通用的濾波器進(jìn)行濾波。保證變頻器變頻范圍及頻率分辨率要求的前提下大大降低了諧波成份，從而減小變頻電源對用電器的影響。
權(quán)利要求
1.一種在線解析式正弦波交流電源變頻方法，它是一種通過函數(shù)計算結(jié)果來控制電源通斷時間的變頻方法，其特征在于它是當(dāng)正弦波交流電源變頻時，對固定頻率的三角波函數(shù)與給定頻率的正弦波函數(shù)在0到π范圍內(nèi)進(jìn)行求解，獲得通斷時間數(shù)據(jù)，并將其保存起來，用計算得到的數(shù)據(jù)對電力電子器件進(jìn)行控制，生成一系列與三角波頻率相同的不等寬的脈沖電壓，經(jīng)濾波后得到與給定的正弦波函數(shù)相同頻率的輸出正弦波電壓。
全文摘要
一種在線解析式正弦波交流電源變頻方法，是一種通過函數(shù)計算結(jié)果來控制電源通斷時間的變頻方法，它是當(dāng)正弦波交流電源變頻時，對固定頻率的三角波函數(shù)與給定頻率的正弦波函數(shù)在0到π范圍內(nèi)進(jìn)行求解，獲得通斷時間數(shù)據(jù)，并將其保存起來，用計算得到的數(shù)據(jù)對電力電子器件進(jìn)行控制，生成一系列與三角波頻率相同的不等寬的脈沖電壓，經(jīng)濾波后得到與給定的正弦波函數(shù)相同頻率的輸出正弦波電壓。本發(fā)明的方法的優(yōu)點是實現(xiàn)電路簡單，載波信號頻率固定，因此可以應(yīng)用通用的濾波器進(jìn)行濾波。保證變頻器變頻范圍及頻率分辨率要求的前提下大大降低了諧波成份，從而減小變頻電源對用電器的影響。
文檔編號H02M5/458GK101068098SQ200710035080
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月8日
發(fā)明者沈進(jìn) 申請人:沈進(jìn)