[实用新型]一种数码发电机变频器

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种发电机用的变频器。

背景技术

    一般变频数码发电机,该发电机为一台内燃发动机,一台永磁电机,一个变频器和发电机外壳及其他辅助元件组成.这种数码发电机是传统励磁发电机的替代产品,具有电源品质高,体积小重量轻,效率高,噪音低等优点。其中变频器的价格较高，直接导致了发电机整体的价位较高。图1中显示了现有技术中标准的AC-DC-AC拓扑，现有标准电路中有电容C2滤波,电容C2两端的电压一般要求纹波电压小于5%，这就要求使用较大容量的电容C2，常常需要多个电容并联才能满足要求。由于电容上的电压较高，大容量的电容价格昂贵，数个电容并联工作时温度不均衡，不仅不经济，而且可靠性也较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种成本低、寿命长的数码发电机变频器。

为了实现上述目的，采用以下技术方案：

一种数码发电机变频器，包括三相整流桥和PWM全桥逆变器，其特征在于：在三相整流桥和PWM全桥逆变器之间连接有能量吸收器，串联的电感L1和电容C1组成第一电路，第一电路和并联的电容C2组成能量吸收器。

所述第一电路的电感L1和电容C1的谐振频率在输入电压频率的0.5~5倍之间。

    本实用新型的具有如下优点：

    跟原来的标准变频器AC-DC-AC电路类似,不同点在于DC直流母线没有大电解电容滤波,而在直流母线上增加了一个能量吸收电路，该能量吸收电路由电感L1和电容C1、电容C2组成，用来吸收绝缘栅双极晶体管开关时产生的电压尖峰,以及由于正弦波换向或者负载功率因数不为1时，通过绝缘栅双极晶体管的反向二极管向母线回馈电流而产生的尖峰电压。能量吸收电路用来保证母线电压不超过绝缘栅双极晶体管的安全工作电压。

    本实用新型没有能量损失，不影响整个产品的效率，能量吸收电路的成本很低，在取消了母线滤波电容后仍然具备低成本的优点，同时可以确保S1~S4工作在安全电压范围内。

附图说明

图1为现有技术的电路原理图；

图2为现有技术的具体电路图；

图3为本实用新型实施例1的电路原理图；

图4为本实用新型实施例1的具体电路图；

图5为三相高压电源经过D1~D6整流,得到脉动的直流电压的波形图；

图6为经过能量吸收电路的作用后，母线电压的波形图；

图7为经过全桥逆变后的电压后得到的波形图；

图8为经过低通滤波器得到低频的正弦波电压的波形图；

图9为本实用新型具体应用的电原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。

     实施例：如图3至图9所示，一种数码发电机变频器，包括三相整流桥和PWM全桥逆变器，在三相整流桥和PWM全桥逆变器之间连接有能量吸收器，串联的电感L1和电容C1组成第一电路，第一电路和并联的电容C2组成能量吸收器。第一电路的电感L1,电容C1的谐振频率在输入电压频率的0.5~5倍之间。

    本实用新型跟图1和图2中所示的标准变频器不同点在于DC直流母线没有大电解电容滤波,而在直流母线上增加了一个能量吸收电路，该能量吸收电路由电感L1和电容C1、电容C2组成，用来吸收绝缘栅双极晶体管开关时产生的电压尖峰,以及由于正弦波换向或者负载功率因数不为1时，通过绝缘栅双极晶体管的反向二极管向母线回馈电流而产生的尖峰电压。能量吸收电路用来保证母线电压不超过绝缘栅双极晶体管的安全工作电压。

    具体的，汽油发动机或者柴油发动机带动永磁发电机转动,永磁发电机的输出三相高压电源和低压电源连接到变频器。其高压电源为数百伏特和数百赫兹不定。低压电源为数十伏特和数百赫兹。高压电源经过三相整流电路后得到脉动的母线电压，经过 PWM全桥逆变电路后得到正弦包络电压,经LC低通滤波器得到低频电源输出。母线电压上连接的能量吸收电路用来吸收负载及LC低通滤波器回馈到母线上的尖峰电压，确保母线电压不超过PWM全桥逆变电路中的开关元件的安全电压。整个电路由MCU控制单元进行协调和控制，它负责根据输出采样的电压和电流大小生成合适的PWM信号，通过IGBT驱动电路去驱动PWM全桥逆变电路中的开关元件，使输出得到正弦波电压。