[实用新型]一种产生三相正弦波的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种产生三相正弦波的装置，属于电力电子技术领域。

背景技术

随着多电平单元级联高压变频器的发展，人们意识到降低变频器功率单元的供电电压，可以提高功率单元的电压利用率，对提高高压变频器的可靠性，降低器件的耐压要求，提高用电效率具有重要意义。众所周知，传统的三相相电压为正弦波时，其线电压为相电压的倍，虽然通过采用插入3次谐波的办法，可以适当降低相电压，提高电压利用率，但线电压的波形仍然含有3次谐波。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是针对以上缺陷，提供一种产生三相正弦波的装置，利用该装置可以实现线电压不变时，相电压为线电压的1/2倍，能够有效地降低电气器件的供电电压。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种产生三相正弦波的装置，该装置包括相电压产生电路，其特征在于：所述相电压产生电路包括：

角度产生电路，用于产生变化的相位角θ；

角度寄存器，与角度产生电路电连接，用于存储角度产生电路产生的相位角θ；和

相电压波形数据产生电路，与角度寄存器电连接，用来根据相位角θ的取值，对某一采样周期内相位角θ的范围进行判断，并根据判断结论，进行数据变换处理，计算占空比的数据，得到相电压在该采样周期内的占空比数据u；

PWM发生器，与相电压波形数据产生电路电连接，用来根据占空比数据发出脉冲控制信号，控制开关器件的工作，从而输出某一相相电压波形。

上述技术方案的进一步优化，所述相电压产生电路还包括：

周期寄存器，存储有主控制器计算出的实时PWM周期值；

调制深度寄存器，存储有由主控制器根据输出电压计算出的调制度数值；

乘法器，其输入端与相电压波形数据产生电路、周期寄存器和调制深度寄存器电连接，接收相电压波形数据产生电路、周期寄存器和调制深度寄存器输出的信号，并进行乘法运算；

取整运算器，其输入端与乘法器的输出端连接，用于将乘法器的运算结果进行取整运算；和

波形发生器，其输入端与取整运算器的输出端连接，用于将取整运算器的运算结果输出至开关器件以产生相电压波形。

相电压波形数据产生电路的优化方案，所述相电压波形数据产生电路包括：

A相相电压波形数据产生电路、B相相电压波形数据产生电路和C相相电压波形数据产生电路。

乘法器的进一步优化方案，所述乘法器包括A相乘法器、B相乘法器和C相乘法器；

其中，

A相乘法器的输入端与A相相电压波形数据产生电路电连接；

B相乘法器的输入端与B相相电压波形数据产生电路电连接；

C相乘法器的输入端与C相相电压波形数据产生电路电连接。

取整运算器的进一步优化方案，所述取整运算器包括A相取整运算器、B相取整运算器和C相取整运算器；

其中，

A相取整运算器的输入端与A相乘法器连接；

B相取整运算器的输入端与B相乘法器连接；

C相取整运算器的输入端与C相乘法器连接。

波形发生器的进一步优化方案，所述波形发生器包括A相波形发生器、B相波形发生器和C相波形发生器；

其中，

A相波形发生器与A相取整运算器连接；

B相波形发生器与B相取整运算器连接；

C相波形发生器与C相取整运算器连接。

角度产生电路的进一步优化方案，所述角度产生电路包括：

增量角存储器，用来存储一个预置的角度增量值，该值由主控制器根据输出频率进行更新；

累加器，与增量角存储器和时钟电连接，对增量角进行累加操作并将结果输出至角度寄存器；

存储器，与累加器电连接，用于对累加器运算得到的相位角θ进行暂存；

取模运算器，其输入端与存储器及2π存储器电连接，输出端与累加器的输入端连接，用于将存储器内的相位角θ与2π相比；如果相位角θ＜2π，则将该相位角θ输出至累加器，如果相位角θ≥2π，则将该相位角θ取模后输出至累加器；

累加器在时钟信号的作用下，在每个时钟周期内与预置的角度增量值相加，得到的相位角θ输出至角度寄存器和存储器，存储器内的相位角θ经取模运算器后输出至累加器进行循环加法运算。

相电压波形数据产生电路的进一步优化方案，所述A相、B相和C相相电压波形数据产生电路分别包括：

若干个比较运算电路，用于将角度寄存器内的相位角θ与一预置的角度值相比较，并根据比较的结果进行函数运算；

和