[发明专利]在线解析式正弦波交流电源变频方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种正弦波交流电源变频方法，特别是在线解析式正弦波交流电源变频方法。

背景技术：

变频调速器自二十世纪七十年代末问世以来，经过近三十年的发展演变，经历四次革新，目前在生产与生活的各个领域已得到较为广泛的应用，国内外对各类变频器技术也有大量的报导。但是，现在普遍使用的变频调速器使用寿命短、体积大、成本高、逆变模块开关损耗大。现有的变频调速技术，在根据需要设定了电机的转速、转矩数值后，对电机的实际反馈值进行一次性采样、一次性比较运算和实现矢量控制，使得输出值与设定值的差距较大，难以满足设计要求和使用要求，能耗较大功效较低，并且由于在输出电源波形进行调制的技术不能突破，使得调制效果也较差，波形失真较大，抗干扰能力不强，并且无法降低变频器的温升，从而难以保证变频器的使用寿命，由于增设散热装置，增大了变频器的体积，降低了功率，传导干扰也难以控制。

发明内容：

本发明的目的，在于提供一种在线解析式正弦波交流电源变频方法，既能保证有足够的变频范围、频率分辨率，又能极大地降低谐波对用电设备的影响，克服现有技术的上述缺点。

本发明的技术解决方案是一种在线解析式正弦波交流电源变频方法，是一种控制电压的变频方法，它是一种通过函数计算结果来控制电源通断时间的变频方法，其特征在于它是当正弦波交流电源变频时，对固定频率的三角波函数与给定频率的正弦波函数在0到π范围内进行求解，获得通断时间数据，并将其保存起来，用计算得到的数据对电力电子器件进行控制，生成一系列与三角波频率相同的不等宽的脉冲电压，经滤波后得到与给定的正弦波函数相同频率的输出正弦波电压。

附图说明：

图1是A、B、C三相电压中任意一相0～π范围内的三角波调制及不等宽脉冲电压示意图；图中，横坐标为时间t，纵坐标是电压瞬时值U。

图2是在线解析式变频装置结构组成方框图；

图3是IGBT电子开关示意图。

具体实施方式：

本发明结合具体实施例参见附图进一步说明如下：

一种在线解析式正弦波交流电源变频方法，它是一种通过函数计算结果来控制电源通断时间的变频方法，它是当正弦波交流电源变频时，对固定频率的三角波函数与给定频率的正弦波函数在0到π范围内进行求解，获得通断时间数据，并将其保存起来，用计算得到的数据对电力电子器件进行控制，生成一系列与三角波频率相同的不等宽的脉冲电压，经滤波后得到与给定的正弦波函数相同频率的输出正弦波电压。

本发明通过一套电压变频控制装置来实现的，参见附图2，该装置由电压采样及整流稳压电路1、单片机控制电路2、电子开关驱动电路3、整流滤波电路4、大功率电子开关电路5电联接组成。电压采样及整流稳压电路1输入端接到三相电源进行电压采样，输出的电压采样信号接到单片机控制电路2，同时电压采样及整流稳压电路输出直流恒压分别接至单片机控制电路2及电子开关驱动电路3提供直流工作电源；单片机控制电路2根据变频频率输入数据计算后进行电压控制，输出控制信号接至电子开关驱动电路3，电子开关驱动电路3发出不等宽脉冲导通信号接至大功率电子开关电路5，大功率电子开关电路5的三相可控开关支路分别输出T、U、V三相不等宽脉冲电压，再经通用滤波器滤波，达到在线解析式正弦波交流电源变频的目的。

整流滤波电路4大功率整流管组成。

大功率电子开关电路5可由可关断的大功率电子器件，如IGBT联接组成，参见附图3。也可以由其他可关断的大功率电子器件组成大功率电子开关电路5。

本发明的方法的优点是实现电路简单，载波信号频率固定，因此可以应用通用的滤波器进行滤波。保证变频器变频范围及频率分辨率要求的前提下大大降低了谐波成份，从而减小变频电源对用电器的影响。