本發(fā)明涉及一種供電電源，特別是指一種可重組的單相數(shù)碼變頻發(fā)電機。

背景技術：

獨立供電的發(fā)電機應用中，常根據(jù)所需供電負載的額定功率，選擇可提供該功率的發(fā)電機。所需供電負載額定功率較小時，可采用大功率或與其功率相對應的發(fā)電機為負載供電；所需供電負載額定功率較大時，則只能選擇供電功率更大的發(fā)電機為其供電。然而大多發(fā)電機應用過程中，會出現(xiàn)因負載增多造成用電總功率增大或應用過程中存在功率較大的單獨負載，進一步地需要大功率供電；或因負載需要需多相供電的情況。對于上述這些情況，現(xiàn)有的作法是購買功率更大或更換輸出相數(shù)與負載相同的發(fā)電機，這大大增加了供電設備的購置成本。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可重組的單相數(shù)碼變頻發(fā)電機。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，現(xiàn)詳細說明其技術方案：一種可重組的單相數(shù)碼變頻發(fā)電機，包括可編輯相位信號發(fā)生器、若干單相變頻器及與單相變頻器連接的獨立供電發(fā)電機，所述單相變頻器包括依次連接的相位同步器、帶鎖相的正弦波信號發(fā)生器、自動增益控制模塊、spwm調(diào)制模塊、隔離驅(qū)動模塊和h橋輸出模塊，所述自動增益控制模塊包括電壓反饋模塊和電流反饋模塊，所述電壓反饋模塊和電流反饋模塊還分別與h橋輸出模塊連接，所述可編輯相位信號發(fā)生器與每個單相變頻器的相位同步器連接，若干單相變頻器的h橋輸出模塊的輸出端連接方式為串聯(lián)、并聯(lián)、呈星形相連、呈環(huán)形相連中的任一種。

進一步地，若干單相變頻器均勻分為若干組單元，若干組單元內(nèi)的若干單相變頻器的h橋輸出模塊的輸出端依次串聯(lián)，若干組單元的輸出端依次并聯(lián)或呈星形相連或呈環(huán)形相連。

進一步地，若干單相變頻器均勻分為若干組單元，若干組單元內(nèi)的若干單相變頻器的h橋輸出模塊的輸出端并聯(lián)，若干組單元的輸出端依次串聯(lián)或呈星形相連或呈環(huán)形相連。

進一步地，若干單相變頻器均勻分為若干組單元，若干組單元內(nèi)的若干單相變頻器的h橋輸出模塊的輸出端呈星形相連或環(huán)形相連，若干組單元的輸出端依次并聯(lián)。

本發(fā)明可重組的單相數(shù)碼變頻發(fā)電機，可編輯相位信號發(fā)生器通過若干單相變頻器，使若干獨立供電發(fā)電機的輸出電信號實現(xiàn)鎖相、定頻、定額，串聯(lián)后完成電壓的疊加，或并聯(lián)后完成電流的疊加，或呈星形或呈環(huán)形相連后形成多相電輸出，最終組成單個單相高壓或大電流輸出的發(fā)電機或單個多相交流發(fā)電機，其通過單相變頻器將獨立供電發(fā)電機單相變頻重組，改變輸出模式，實現(xiàn)功率擴容，以滿足任意功率需求應用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一種實施方式的功能框圖；

圖2為本發(fā)明第一種實施方式的可編輯相位信號發(fā)生器發(fā)送給各單相變頻器相位同步器的控制電信號隨時間的關系圖；

圖3為本發(fā)明第一種實施方式的每個單相變頻器的h橋輸出模塊輸出端的電信號電壓隨時間的關系圖；

圖4為本發(fā)明第一種實施方式的若干單相變頻器串聯(lián)后輸出端輸出的電壓隨時間的關系圖；

圖5為本發(fā)明第二種實施方式的功能框圖；

圖6為本發(fā)明第三種實施方式的功能框圖；

圖7為本發(fā)明第三種實施方式的可編輯相位信號發(fā)生器發(fā)送給各單相變頻器相位同步器的控制電信號隨時間的關系圖；

圖8為本發(fā)明第三種實施方式的若干單相變頻器的h橋輸出模塊輸出端呈星形相連后各輸出端輸出的電信號電壓隨時間的關系圖；

圖9為本發(fā)明第四種實施方式的功能框圖；

其中，t表示時間，u表示電信號，t0表示可編輯相位信號發(fā)生器第一次發(fā)送控制信號給單相變頻器相位同步器的時間，t表示h橋輸出模塊輸出端輸出的交流電信號的周期，a、b分別對應若干單相變頻器h橋輸出模塊輸出端，a、b、c分別對應若干單相變頻器h橋輸出模塊輸出端呈星形相連、呈環(huán)形相連重組后的輸出端。

具體實施方式

圖1示出了本發(fā)明可重組的單相數(shù)碼變頻發(fā)電機，如圖1所示，一種可重組的單相數(shù)碼變頻發(fā)電機，包括可編輯相位信號發(fā)生器1、若干單相變頻器2及與單相變頻器2連接的獨立供電發(fā)電機3，所述單相變頻器2包括依次連接的相位同步器21、帶鎖相的正弦波信號發(fā)生器22、自動增益控制模塊23、spwm調(diào)制模塊24、隔離驅(qū)動模塊25和h橋輸出模塊26，所述自動增益控制模塊23包括電壓反饋模塊231和電流反饋模塊232，所述電壓反饋模塊231和電流反饋模塊232分別與h橋輸出模塊26連接，所述可編輯相位信號發(fā)生器1與每個單相變頻器2的相位同步器21連接，若干單相變頻器2的h橋輸出模塊26的輸出端依次串聯(lián)。

在本發(fā)明的第一種實施例中，可編輯相位信號發(fā)生器1起總控制作用；每個獨立供電發(fā)電機3為相應單相變頻器2供電；自動增益控制模塊23的電壓反饋模塊231和電流反饋模塊232用于h橋輸出模塊26的輸出反饋，根據(jù)該反饋，自動增益控制模塊23對帶鎖相的正弦波信號發(fā)生器22產(chǎn)生的正弦波信號進行調(diào)節(jié)，最終使各h橋輸出模塊26的輸出端輸出電信號的電壓和電流相同；spwm調(diào)制模塊24通過隔離驅(qū)動模塊25觸發(fā)h橋輸出模塊26，使h橋輸出模塊26起逆變作用，輸出交流電信號。工作時，可編輯相位信號發(fā)生器1單向控制每個單相變頻器2的相位同步器21，相位同步器21發(fā)送相應信號給帶鎖相的正弦波信號發(fā)生器22，使帶鎖相的正弦波信號發(fā)生器22輸出相關的正弦波信號，正弦波信號通過自動增益控制模塊23調(diào)節(jié)后發(fā)送至spwm調(diào)制模塊24，spwm調(diào)制模塊24通過隔離驅(qū)動模塊25驅(qū)動h橋輸出模塊26，使h橋輸出模塊26的輸出端輸出對應相位、頻率、電壓和電流的電信號，并將若干單相變頻器2的該電信號串聯(lián)，完成電壓的疊加，以實現(xiàn)功率擴容。

具體地，如圖2所示，可編輯相位信號發(fā)生器1于同一時間發(fā)送相同的控制電信號給每個單相變頻器2的相位同步器21，相同的控制電信號最終使各單相變頻器正弦波信號發(fā)生器22產(chǎn)生的正弦波信號的頻率、幅值均相同；而同一時間發(fā)送的控制電信號使正弦波信號發(fā)生器22產(chǎn)生的正弦波信號相位相同。進而最終各單相變頻器正弦波信號發(fā)生器22產(chǎn)生了完全相同的正弦波信號，如此保證每個單相變頻器h橋輸出模塊26輸出端輸出的電信號相位和頻率相同，即使各h橋輸出模塊26輸出端輸出的電信號實現(xiàn)鎖相、定頻；各單相變頻器正弦波信號發(fā)生器22產(chǎn)生的相同的正弦波信號經(jīng)過自動增益控制模塊23，在自動增益控制模塊電壓反饋模塊231和電流反饋模塊232反饋調(diào)節(jié)的作用下，使發(fā)送至各單相變頻器spwm調(diào)制模塊24的正弦波信號幅值得以調(diào)節(jié)，進而使受spwm調(diào)制模塊24驅(qū)發(fā)的各單相變頻器h橋輸出模塊26在各自獨立供電發(fā)電機3輸入不同幅值電信號的情況下，可實現(xiàn)高幅值電信號降低，即最終各spwm調(diào)制模塊24驅(qū)動的h橋輸出模塊26實現(xiàn)逆變輸出的同時，其輸出端輸出的各交流電信號幅值相同。如此，各h橋輸出模塊26輸出端輸出的電信號的相位、頻率、電壓和電流均相同，滿足了串并聯(lián)的條件，如圖3所示，各單相變頻器h橋輸出模塊26輸出端輸出的交流電信號隨時間的變化完全相同。

如圖4所示，各相位同步器h橋輸出模塊26輸出端串聯(lián)后，輸出的電信號實現(xiàn)電壓的疊加，即電壓值增大。

圖5示出了本發(fā)明可重組的單相數(shù)碼變頻發(fā)電機的第二種實施方式。在本發(fā)明的第二種實施方式中，若干單相變頻器2的h橋輸出模塊26的輸出端依次并聯(lián)。其他結(jié)構與實施例1的結(jié)構相同。

在本發(fā)明的第二種實施例中，各單相變頻器h橋輸出模塊26輸出端輸出的交流電信號隨時間的變化完全相同，即各h橋輸出模塊26輸出端輸出的交流電信號的相位、頻率、幅值均相同，具體實現(xiàn)過程與實施例1相同。在本發(fā)明的第二種實施例中，若干單相變頻器h橋輸出模塊26輸出端輸出的相位、頻率、電壓和電流相同的電信號并聯(lián)，完成電流的疊加，以實現(xiàn)功率擴容。

圖6示出了本發(fā)明可重組的單相數(shù)碼變頻發(fā)電機的第三種實施方式。在本發(fā)明的第三種實施方式中，若干單相變頻器2的h橋輸出模塊26的輸出端呈星形相連。其他結(jié)構與實施例1的結(jié)構相同。

在本發(fā)明的第三種實施例中，若干單相變頻器h橋輸出模塊26輸出端輸出的頻率、電壓和電流相同、相位相差一定角度的電信號呈星形相連，形成多相電輸出，改變輸出模式，實現(xiàn)功率擴容。

具體地，如圖7所示，可編輯相位信號發(fā)生器1于若干不同時間點分別發(fā)送相同的控制電信號給每個單相變頻器2的相位同步器21，相同的控制電信號使各單相變頻器正弦波信號發(fā)生器22產(chǎn)生的正弦波信號的頻率、幅值均相同；而若干不同時間點的數(shù)量與單相變頻器2的數(shù)量相同，各相鄰時間點間的時差相同，且除第一個時間點外，其余時間點為編輯相位信號發(fā)生器1在第一個時間點發(fā)送控制電信號后，對應單相變頻器正弦波信號發(fā)生器22產(chǎn)生的正弦波信號首個周期的均分點，該正弦波信號首個周期按單相變頻器2的數(shù)量均分，如此，使各正弦波信號發(fā)生器22產(chǎn)生正弦波信號相位相差一定角度。進而各正弦波信號發(fā)生器22產(chǎn)生了頻率相同、相位不同的正弦波信號，以保證最終各單相變頻器h橋輸出模塊26輸出端輸出的電信號頻率相同而相位不同；各單相變頻器正弦波信號發(fā)生器22產(chǎn)生的正弦波信號經(jīng)過自動增益控制模塊23，在自動增益控制模塊電壓反饋模塊231和電流反饋模塊232反饋調(diào)節(jié)的作用下，使發(fā)送至各單相變頻器spwm調(diào)制模塊24的正弦波信號幅值得以調(diào)節(jié)，進而使受spwm調(diào)制模塊24驅(qū)發(fā)的各單相變頻器h橋輸出模塊26在各自獨立供電發(fā)電機3輸入不同幅值電信號的情況下，可實現(xiàn)高幅值電信號降低，最終各spwm調(diào)制模塊24驅(qū)動的h橋輸出模塊26實現(xiàn)逆變的同時，其輸出端輸出的各交流電信號幅值相同。如此，使各h橋輸出模塊26輸出端輸出的電信號滿足呈星形相連、呈環(huán)形相連的條件，如圖8所示，各單相變頻器h橋輸出模塊26輸出端輸出的交流電信號頻率、電壓和電流相同，相位不同，重組后形成多相電輸出。

圖9示出了本發(fā)明可重組的單相數(shù)碼變頻發(fā)電機的第四種實施方式。在本發(fā)明的第四種實施方式中，若干單相變頻器2的h橋輸出模塊26的輸出端呈環(huán)形相連。其他結(jié)構與實施例1的結(jié)構相同。

在本發(fā)明的第四種實施例中，若干單相變頻器h橋輸出模塊26輸出端輸出的電信號，其頻率、電壓和電流相同，相位相差一定角度，具體實現(xiàn)過程與實施例3相同。若干單相變頻器h橋輸出模塊26輸出端輸出的電信號呈環(huán)形相連后，形成多相電輸出，輸出的多相電與實施例3輸出的多相電僅電信號幅值不同，其也是改變輸出模式，最終實現(xiàn)功率的擴容。

本發(fā)明可重組的單相數(shù)碼變頻發(fā)電機，可編輯相位信號發(fā)生器1通過若干單相變頻器2，使若干獨立供電發(fā)電機3的輸出電信號實現(xiàn)鎖相、定頻、定額，串聯(lián)后完成電壓的疊加，或并聯(lián)后完成電流的疊加，或呈星形或呈環(huán)形相連后形成多相電輸出，最終組成單個單相高壓或大電流輸出的發(fā)電機或單個多相交流發(fā)電機，其通過單相變頻器2將獨立供電發(fā)電機3單相變頻重組，改變輸出模式，實現(xiàn)功率擴容，以滿足任意功率需求應用。

本發(fā)明可重組的單相數(shù)碼變頻發(fā)電機，若干單相變頻器2可均勻分為若干組單元，若干組單元內(nèi)的若干單相變頻器2的h橋輸出模塊26的輸出端可依次串聯(lián)，若干組單元的輸出端依次并聯(lián)或呈星形相連或呈環(huán)形相連；若干組單元內(nèi)的若干單相變頻器2的h橋輸出模塊26的輸出端可依次并聯(lián)，若干組單元的輸出端依次串聯(lián)或呈星形相連或呈環(huán)形相連；若干組單元內(nèi)的若干單相變頻器2的h橋輸出模塊26的輸出端可呈星形相連或呈環(huán)形相連，若干組單元的輸出端依次并聯(lián)。根據(jù)實際應用的需要，若干單相變頻器2可完成串、并聯(lián)、星形相連或環(huán)形相連的組合。