專利名稱：雙向功率流高效節(jié)能變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變頻器，尤其涉及一種可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)和電動(dòng)機(jī)之間的 能量雙向傳送、高功率因數(shù)和高效節(jié)能的變頻器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有變頻器大都采用結(jié)構(gòu)為不可控整流——直流——逆變，控制方法 為空間電壓矢量的通用變頻器。
但這種變頻器存在一些弊端。首先，當(dāng)電動(dòng)機(jī)減速或者所傳動(dòng)的位能 負(fù)載下放時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，變頻器逆變器的六個(gè)回饋二極管將這 種電能回饋到直流側(cè)，因?yàn)椴豢煽卣髌鞯膯蜗蛄鲃?dòng)性使電能無法返回電 網(wǎng)，從而導(dǎo)致變頻器直流母線電壓升高而無法正常工作。所以要使變頻器 直流母線電壓保持在正常工作范圍內(nèi)，必須對(duì)這些能量進(jìn)行處理。
由圖1可見三相交流電經(jīng)不可控整流器來提供直流電壓，不可控整 流器采用的是普通二極管，由于二極管的單向性，所以當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電 狀態(tài)，電能經(jīng)PWM逆變器使直流母線電壓升高一定值時(shí)，通過控制絕緣柵
雙極型晶體管Q1導(dǎo)通使制動(dòng)電阻R來消耗直流母線上的電能，從而使直流 電壓降到允許值。這種方式不但浪費(fèi)能源，而且污染環(huán)境。另外，由于整 流器的輸入電流就是給電解電容E1的充電電流，所以電流波形不是正弦波，
高次諧波含量相當(dāng)大，這種變頻器的功率因數(shù)較低，造成許多不良影響，
例如占用電網(wǎng)容量；污染電網(wǎng)，引起電網(wǎng)電壓波形畸變，使線路上的其 它設(shè)備無法正常工作等等。再次，驅(qū)動(dòng)PWM逆變器的空間電壓矢量控制方 式是建立在異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上的，動(dòng)態(tài)性能不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供了一種雙向功率流高效節(jié)能變頻 器，旨在解決上述的缺陷。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明包括PWM逆變器、電解電容、接觸器、異步電動(dòng)機(jī)、鍵盤 控制顯示單元；還包括三相交流電的A相、B相、C相通過第一電感、 第二電感、第三電感分別與PWM整流器的R、 S、 T端相連，PWM整流器 的Pl端與接觸器的三個(gè)輸入觸點(diǎn)相連，接觸器的三個(gè)輸出觸點(diǎn)與PWM逆 變器的P端相連，電阻與接觸器并聯(lián)，PWM整流器的N端與PWM逆變器 的N端相連，電解電容正極與PWM逆變器的P端相連，電解電容負(fù)極和 PWM逆變器的N端相連，PWM逆變器的U、 V、 W端分別與異步電動(dòng)機(jī) 的三相相連；電網(wǎng)電壓采樣信號(hào)、輸入電流采樣信號(hào)、直流電壓采樣信號(hào) 與SPWM信號(hào)發(fā)生及缺相保護(hù)單元相連，SPWM信號(hào)發(fā)生及缺相保護(hù)單元的六 個(gè)驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)與PWM整流器相連，SP麗信號(hào)發(fā)生及缺相保護(hù)單元與磁 鏈閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù)處理單元相連，輸出電壓采樣信號(hào)、輸出電流采 樣信號(hào)、直流電壓采樣信號(hào)與磁鏈閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù)處理單元相連， 磁鏈閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù)處理單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與PWM逆變器相連，磁鏈 閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù)處理單元與鍵盤控制顯示單元相連。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是采用雙PWM變頻主電路拓?fù)?結(jié)構(gòu)，將三相PWM整流與三相PWM逆變結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)四象限控制的 變頻器，使電網(wǎng)和電動(dòng)機(jī)之間的能量雙向傳送，當(dāng)電機(jī)發(fā)電時(shí)可以直接將 電能回饋電網(wǎng)，并能自動(dòng)調(diào)整制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，不僅保護(hù)了環(huán)境，而且節(jié)約了電 能；大幅度提高功率因數(shù)，既能有效抑制電磁干擾、諧波污染又減少開關(guān) 損耗；整個(gè)系統(tǒng)采用雙閉環(huán)矢量控制方案和自適應(yīng)功能，具有良好的靜動(dòng) 態(tài)特性和低頻起動(dòng)特性。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)變頻器模塊圖； 圖2是本發(fā)明模塊圖3是圖2中磁鏈閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù)處理單元模塊圖4是圖2中SPW4信號(hào)發(fā)生及缺相保護(hù)單元模塊圖；
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述
由圖2可見，本發(fā)明包括PWM逆變器2、電解電容El、接觸器KM1 、 異步電動(dòng)機(jī)3、鍵盤控制顯示單元6;還包括三相交流電的A相、B相、 C相通過第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3分別與PWM整流器1 的R、 S、 T端相連，PWM整流器1的Pl端與接觸器KM1的三個(gè)輸入觸 點(diǎn)相連，接觸器KM1的三個(gè)輸出觸點(diǎn)與PWM逆變器2的P端相連，電阻 Rl與接觸器KM1并聯(lián)，PWM整流器1的N端與PWM逆變器2的N端 相連，電解電容E1正極與PWM逆變器2的P端相連，電解電容E1負(fù)極 和PWM逆變器2的N端相連，PWM逆變器2的U、 V、 W端與異步電動(dòng) 機(jī)3的三相相連；電網(wǎng)電壓采樣信號(hào)、輸入電流采樣信號(hào)、直流電壓采樣 信號(hào)與SPWM信號(hào)發(fā)生及缺相保護(hù)單元4相連，SPWM信號(hào)發(fā)生及缺相保護(hù)單 元4的六個(gè)驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)與PWM整流器1相連，SP麗信號(hào)發(fā)生及缺相保 護(hù)單元4與磁鏈閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù)處理單元5相連，輸出電壓采樣信 號(hào)、輸出電流采樣信號(hào)、直流電壓采樣信號(hào)與磁鏈閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù) 處理單元5相連，磁鏈閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù)處理單元5的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與PWM 逆變器2相連，磁鏈閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù)處理單元5與鍵盤控制顯示單 元6相連。
所述的PWM整流器1和PWM逆變器2相同均是由6只IGBT (絕 緣柵雙極型晶體管)組成；
1. 采用雙PWM方式，即整流部分也通過PWM波控制，在電動(dòng)機(jī)發(fā)電時(shí)， 直接通過SPWM整流器將能量回饋至電網(wǎng)，回饋電流為正弦波，且自動(dòng)跟蹤 電網(wǎng)電壓相位，從而真正實(shí)現(xiàn)四象限控制的變頻器。
2. 采用矢量控制方式。通過坐標(biāo)變換將異步電動(dòng)機(jī)等效成直流電動(dòng)機(jī)， 把定子電流的磁場分量和轉(zhuǎn)矩分量解耦開來，分別加以控制，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn) 矩的快速調(diào)節(jié)，從而獲得理想的動(dòng)態(tài)性能。
由圖3可見，所述的磁鏈閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù)處理單元包括轉(zhuǎn)子
轉(zhuǎn)速給定信號(hào)" 與轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)"r相比較后，經(jīng)過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器7得到轉(zhuǎn) 矩給定信號(hào)T ^與轉(zhuǎn)子磁鏈^2相除后產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩電流給定信號(hào)I*tl, I*tl 與轉(zhuǎn)矩電流反饋信號(hào)Iti相比較后，經(jīng)過轉(zhuǎn)矩電流調(diào)節(jié)器10得到I*t;轉(zhuǎn) 速反饋信號(hào)co r通過弱磁控制器20后作為轉(zhuǎn)子磁鏈給定信號(hào)W*2， W*2與轉(zhuǎn) 子磁鏈W2相比較后，經(jīng)過磁鏈調(diào)節(jié)器8得到勵(lì)磁電流給定信號(hào)I:i， I*ml
與勵(lì)磁電流反饋信號(hào)Iml相比較后，經(jīng)過勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器9得到I;;所述
的I*t、 I*m、 "r通過電流電壓變換11后得到勵(lì)磁電壓給定信號(hào)U*mi和轉(zhuǎn)
矩電壓給定信號(hào)U i;所述的lTna、 U*tl、 sin^、 cosSi通過反旋轉(zhuǎn)變換
12后得到l/"cu、 U、i， U*ai、 U、i通過2/3變換13后得到三相電壓給定
信號(hào)U 1、 U*vl、 U*wi;所述的lAa、 U*vl、 U i通過門極控制14產(chǎn)生 PWM逆變器2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；輸出電壓采樣信號(hào)Uuvw經(jīng)3/2變換16得到U al、 Um;輸出電流采樣信號(hào)Iuvw經(jīng)3/2變換17得到Iai、 所述的U
al、 U{3 1、 Ial、 lM經(jīng)磁鏈觀測15得到^2、 sin^、 COS^1;所述的I a 1、 Ipi、 sin ~、 COS Pl經(jīng)旋轉(zhuǎn)變換18后得到Iml。 Itl;所述的Uuvw、 IUVW
經(jīng)過速度估測19后得到"r。
由圖4可見，SPWM信號(hào)發(fā)生及缺相保護(hù)單元包括A相電壓信號(hào)經(jīng)第 一整流器21與第一電阻R21相連，第一電阻R21再經(jīng)第二電阻R22與第一 運(yùn)放22的正極相連，第一運(yùn)放22的正極和輸出間用第三電阻R23連接， 第一運(yùn)放22的正極和地間用第一電容C21連接，第一運(yùn)放22的輸出與極 性鑒別器25相連，A相電壓信號(hào)還與極性鑒別器25相連，A相電流信號(hào) 經(jīng)第二整流器31與第一運(yùn)放22的負(fù)極相連，直流母線電壓信號(hào)與PWM (脈 寬調(diào)制)信號(hào)發(fā)生單元24相連，PWM信號(hào)發(fā)生單元的輸出與第一反相器 23、第二反相器36和第三反相器37的輸入端相連，第一反相器23的輸出 面玲瓏端與第一電阻R21和第二電阻R22的節(jié)點(diǎn)相連；B相電壓信號(hào)經(jīng)第 三整流器32與第四電阻R24相連，第四電阻R24再經(jīng)第五電阻R25與第二 運(yùn)放38的正極相連，第二運(yùn)放38的正極和輸出間用第六電阻R26連接， 第二運(yùn)放38的正極和地間用第二電容C22連接，第二運(yùn)放38的輸出與極 性鑒別器25相連，B相電壓信號(hào)還與極性鑒別器25相連，B相電流信號(hào)經(jīng) 第四整流器33與第二運(yùn)放38的負(fù)極相連，第二反相器36的輸出端與第四 電阻R24和第五電阻R25的節(jié)點(diǎn)相連；C相電壓信號(hào)經(jīng)第五整流器34與第 七電阻R27相連，第七電阻R27再經(jīng)第八電阻R28與第三運(yùn)放39的正極相 連，第三運(yùn)放39的正極和輸出間用第九電阻R29連接，第三運(yùn)放39的正 極和地間用第三電容C23連接，第三運(yùn)放39的輸出與極性鑒別器25相連， C相電壓信號(hào)還與極性鑒別器25相連，C相電流信號(hào)經(jīng)第六整流器35與第 三運(yùn)放39的負(fù)極相連，第三反相器37的輸出端與第七電阻R27和第八電 阻R28的節(jié)點(diǎn)相連；所述的極性鑒別器25的六組輸出分別經(jīng)第一光藕26、
第二光藕40、第三光藕41、第四光藕42、第五光藕43、第六光藕44的隔 離后作為P麗整流器1的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)Gl、第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)G2、第三驅(qū)動(dòng)信 號(hào)G3、第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)G4、第五驅(qū)動(dòng)信號(hào)G5、第六驅(qū)動(dòng)信號(hào)G6; A、 B、 C三 相電流信號(hào)經(jīng)過零電流檢測27和與門28的一個(gè)輸入端相連，與門28的另 一輸入端和PWM信號(hào)發(fā)生單元24相連，與門28的輸出端也和PWM信號(hào)發(fā) 生單元24相連；直流母線電壓信號(hào)和P麗信號(hào)發(fā)生單元24相連；A、 B、 C 三相電壓信號(hào)經(jīng)整流器30與比較器29的負(fù)輸入相連，基準(zhǔn)電壓與比較器 29的正輸入相連，比較器29的輸出端接P麗信號(hào)發(fā)生單元24， PWM信號(hào)發(fā) 生單元24與磁鏈閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù)處理單元相連。 本發(fā)明的主要性能是
1. 輸入電流為正弦波，且自動(dòng)跟蹤電網(wǎng)電壓的相位，功率因數(shù)>0.95。
2. 能根據(jù)再生電能的多少，而自動(dòng)調(diào)整最佳制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
3. 干擾較傳統(tǒng)變頻器降低一半以上。
4. 全數(shù)字矢量控制方式，速度和電流雙環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。在l: IO的速度 范圍內(nèi)，速度精度<0.5%，轉(zhuǎn)速上升時(shí)間《100ms;低速過載能力達(dá) 到150% (5hz);載波頻率1.0-16.0KHz連續(xù)可調(diào)；輸出頻率分辨 率0.01Hz;具有自動(dòng)啟動(dòng)，故障試恢復(fù)，動(dòng)態(tài)參數(shù)修改，過電壓、 過電流、過負(fù)載、過熱和欠電壓保護(hù)，輸入欠壓、缺相保護(hù)，"無跳 閘功能"等等。
采用PWM整流器，即斬控式整流器，整流器由6只IGBT組成，當(dāng)直流 母線電壓上升到一定值時(shí)，使其工作在有源逆變狀態(tài)。具體過程是以十幾 KHz的頻率對(duì)相電壓檢測信號(hào)進(jìn)行給電容充放電，從而產(chǎn)生了在50Hz正弦 波上疊加十幾KHz三角波的波形，用這個(gè)波形作為參考信號(hào)與實(shí)際相電流 檢測信號(hào)相比較，其偏差經(jīng)過具有滯環(huán)特性的高增益放大器，控制整流器 的該相上下兩個(gè)橋臂IGBT的通或斷，迫使實(shí)際電流不斷跟蹤給定參考信號(hào)
的波形從而實(shí)現(xiàn)了回饋電流為正弦波，且自動(dòng)跟蹤電網(wǎng)電壓的相位。在這 里采用單極式，在電壓正半周時(shí)，只控制上橋臂的通斷；而在電壓負(fù)半周
時(shí)，只控制下橋臂的通斷。
采用一個(gè)PWM信號(hào)發(fā)生單元由磁鏈閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù)處理單元
5的DSP芯片TMS320F2407的IO口產(chǎn)生具有一定占空比、頻率為十幾KHz、 三相共用的開關(guān)信號(hào)。根據(jù)直流母線的電壓值來調(diào)節(jié)PWM信號(hào)發(fā)生單元輸 出開關(guān)信號(hào)的占空比當(dāng)電壓值較高時(shí)，增大占空比，也就是增大給電容 的充電時(shí)間，減少給電容的放電時(shí)間，使正弦波的有效值增加，那么實(shí)際 回饋電流有效值也會(huì)增加，從而實(shí)現(xiàn)了增大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；當(dāng)電壓值較低度時(shí)， 減小占空比，也就是減小給電容的充電時(shí)間，增大給電容的放電時(shí)間，使 正弦波的有效值減小，那么實(shí)際回饋電流有效值也會(huì)減小，從而實(shí)現(xiàn)了減 小制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
采用速度外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)矢量控制方式。如圖3所示，三相 坐標(biāo)系下的交流電流Iuvw通過三/二變換可以等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交
流電流Ial、 Ipi。
Ual、 U^同樣可以用此三/二變換公式求出。
再通過按轉(zhuǎn)子定向的旋轉(zhuǎn)變換成在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im][、
<formula>formula see original document page 13</formula>
磁鏈^2的觀測采用電壓模型法，
<formula>formula see original document page 13</formula>注Zr是轉(zhuǎn)子的電感，
Z^是定轉(zhuǎn)子之間的互感，
<formula>formula see original document page 13</formula>
電壓電流變換中U:i、 U*
<formula>formula see original document page 13</formula>注^是定子時(shí)間常數(shù), ^是轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)，
反旋轉(zhuǎn)變換器VR"中U:、 iTtl和lTal、 U、1的關(guān)系為:
<formula>formula see original document page 14</formula>二/三變換是上面三/ 1
:變換逆過程，具體公式為:
<formula>formula see original document page 14</formula>弱磁控制是當(dāng)頻率在基底頻率以下時(shí)，保持磁通不變，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)
速；當(dāng)頻率在基底頻率以上時(shí)，進(jìn)入恒功率區(qū)，此時(shí)磁通與頻率成反比地 降低。
速度估測是由于不采用速度傳感器，通過對(duì)輸出電壓和電流的采樣信 號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)速的估算。
權(quán)利要求
1.一種雙向功率流高效節(jié)能變頻器，包括PWM逆變器(2)、電解電容(E1)、接觸器(KM1)、異步電動(dòng)機(jī)(3)、鍵盤控制顯示單元(6)；其特征在于還包括三相交流電的A相、B相、C相通過第一電感(L1)、第二電感(L2)、第三電感(L3)分別與PWM整流器(1)的R、S、T端相連，PWM整流器(1)的P1端與接觸器(KM1)的三個(gè)輸入觸點(diǎn)相連，接觸器(KM1)的三個(gè)輸出觸點(diǎn)與PWM逆變器(2)的P端相連，電阻(R1)與接觸器(KM1)并聯(lián)，PWM整流器(1)的N端與PWM逆變器(2)的N端相連，電解電容(E1)正極與PWM逆變器(2)的P端相連，電解電容(E1)負(fù)極和PWM逆變器(2)的N端相連，PWM逆變器(2)的U、V、W端與異步電動(dòng)機(jī)(3)的三相相連；電網(wǎng)電壓采樣信號(hào)、輸入電流采樣信號(hào)、直流電壓采樣信號(hào)與SPWM信號(hào)發(fā)生及缺相保護(hù)單元(4)相連，SPWM信號(hào)發(fā)生及缺相保護(hù)單元(4)的六個(gè)驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)與PWM整流器(1)相連，SPWM信號(hào)發(fā)生及缺相保護(hù)單元(4)與磁鏈閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù)處理單元(5)相連，輸出電壓采樣信號(hào)、輸出電流采樣信號(hào)、直流電壓采樣信號(hào)與磁鏈閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù)處理單元(5)相連，磁鏈閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù)處理單元(5)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與PWM逆變器(2)相連，磁鏈閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù)處理單元(5)與鍵盤控制顯示單元(6)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向功率流高效節(jié)能變頻器，其特征在于 所述的PWM整流器(1)和PWM逆變器(2)相同均是由6只絕緣柵雙 極型晶體管組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙向功率流高效節(jié)能變頻器，其特征在 于所述的磁鏈閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù)處理單元包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速給定信號(hào)" 與轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)"r相比較后，經(jīng)過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器(7)得到轉(zhuǎn)矩給定信 號(hào)T /與轉(zhuǎn)子磁鏈^2相除后產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩電流給定信號(hào)^u，卩u與轉(zhuǎn)矩電 流反饋信號(hào)Iti相比較后，經(jīng)過轉(zhuǎn)矩電流調(diào)節(jié)器(10)得到I*t;轉(zhuǎn)速反饋 信號(hào)"r通過弱磁控制器(20)后作為轉(zhuǎn)子磁鏈給定信號(hào)W ，W 與轉(zhuǎn)子 磁鏈W2相比較后，經(jīng)過磁鏈調(diào)節(jié)器(8)得到勵(lì)磁電流給定信號(hào)I:!， I*ml 與勵(lì)磁電流反饋信號(hào)Iml相比較后，經(jīng)過勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器(9)得到I*m;所 述的1 、I:、 "r通過電流電壓變換(11)后得到勵(lì)磁電壓給定信號(hào)l/^ 和轉(zhuǎn)矩電壓給定信號(hào)l/u;所述的U:i、 U*ti、 sin"i、 cos^通過反旋轉(zhuǎn) 變換(12)后得到U、1、 U、b U*al、 U、i通過2/3變換(13)后得到三相電壓給定信號(hào)lAn、lTvl、U 1;所述的l/"ul、U*V1、 U 1通過門極控制(14)產(chǎn)生PWM逆變器(2)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；輸出電壓采樣信號(hào)Uuvw經(jīng) 3/2變換(16)得到Ucu、 Up1;輸出電流釆樣信號(hào)Iuvw經(jīng)3/2變換(17)得到Ial、 所述的Ual、 UM、 Ial、 I P 1經(jīng)磁鏈觀測(15)得到^2、sin Pi、 cos 所述的Ial、 Iei、 sin ~、 cos 經(jīng)旋轉(zhuǎn)變換(18)后得到Iml。 Itl;所述的Uuvw、 Iuvw經(jīng)過速度估測(19)后得到"r。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙向功率流高效節(jié)能變頻器，其特征在 于SPWM信號(hào)發(fā)生及缺相保護(hù)單元包括A相電壓信號(hào)經(jīng)第一整流器(21) 與第一電阻(R21)相連，第一電阻(R21)再經(jīng)第二電阻(R22)與第一運(yùn) 放(22)的正極相連，第一運(yùn)放(22)的正極和輸出間用第三電阻(R23) 連接，第一運(yùn)放(22)的正極和地間用第一電容(C21)連接，第一運(yùn)放(22) 的輸出與極性鑒別器(25)相連，A相電壓信號(hào)還與極性鑒別器(25)相 連，A相電流信號(hào)經(jīng)第二整流器(31)與第一運(yùn)放(22)的負(fù)極相連，直 流母線電壓信號(hào)與PWM信號(hào)發(fā)生單元(24)相連，P簡信號(hào)發(fā)生單元的輸 出與第一反相器(23)、第二反相器(36)和第三反相器(37)的輸入端相 連，第一反相器(23)的輸出面玲瓏端與第一電阻(R21)和第二電阻(R22) 的節(jié)點(diǎn)相連；B相電壓信號(hào)經(jīng)第三整流器(32)與第四電阻(R24)相連， 第四電阻(R24)再經(jīng)第五電阻(R25)與第二運(yùn)放(38)的正極相連，第 二運(yùn)放(38)的正極和輸出間用第六電阻(R26)連接，第二運(yùn)放(38)的 正極和地間用第二電容(C22)連接，第二運(yùn)放(38)的輸出與極性鑒別器(25)相連，B相電壓信號(hào)還與極性鑒別器(25)相連，B相電流信號(hào)經(jīng)第 四整流器(33)與第二運(yùn)放(38)的負(fù)極相連，第二反相器(36)的輸出 端與第四電阻(R24)和第五電阻(R25)的節(jié)點(diǎn)相連；C相電壓信號(hào)經(jīng)第五 整流器(34)與第七電阻(R27)相連，第七電阻(R27)再經(jīng)第八電阻(R28) 與第三運(yùn)放(39)的正極相連，第三運(yùn)放(39)的正極和輸出間用第九電 阻(R29)連接，第三運(yùn)放(39)的正極和地間用第三電容(C23)連接， 第三運(yùn)放(39)的輸出與極性鑒別器(25)相連，C相電壓信號(hào)還與極性鑒 別器(25)相連，C相電流信號(hào)經(jīng)第六整流器(35)與第三運(yùn)放(39)的負(fù) 極相連，第三反相器(37)的輸出端與第七電阻(R27)和第八電阻(R28) 的節(jié)點(diǎn)相連；所述的極性鑒別器(25)的六組輸出分別經(jīng)第一光藕(26)、 第二光藕(40)、第三光藕(41)、第四光藕(42)、第五光藕(43)、第六 光藕(44)的隔離后作為P麗整流器(1)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)(Gl)、第二驅(qū) 動(dòng)信號(hào)(G2)、第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)(G3)、第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)(G4)、第五驅(qū)動(dòng)信號(hào)(G5)、 第六驅(qū)動(dòng)信號(hào)(G6); A、 B、 C三相電流信號(hào)經(jīng)過零電流檢測(27)和與門(28)的一個(gè)輸入端相連，與門(28)的另一輸入端和P麵信號(hào)發(fā)生單元 (24)相連，與門(28)的輸出端也和PWM信號(hào)發(fā)生單元(24)相連；直 流母線電壓信號(hào)和P麗信號(hào)發(fā)生單元(24)相連；A、 B、 C三相電壓信號(hào)經(jīng) 整流器(30)與比較器(29)的負(fù)輸入相連，基準(zhǔn)電壓與比較器(29)的 正輸入相連，比較器(29)的輸出端接P職信號(hào)發(fā)生單元(24)， P麗信號(hào) 發(fā)生單元(24)與磁鏈閉環(huán)矢量控制代碼參數(shù)處理單元相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙向功率流高效節(jié)能變頻器，采用雙PWM變頻主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將三相PWM整流與三相PWM逆變結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)四象限控制的變頻器，使電網(wǎng)和電動(dòng)機(jī)之間的能量雙向傳送，當(dāng)電機(jī)發(fā)電時(shí)可以直接將電能回饋電網(wǎng)，并能自動(dòng)調(diào)整制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，不僅保護(hù)了環(huán)境，而且節(jié)約了電能；大幅度提高功率因數(shù)，既能有效抑制電磁干擾、諧波污染又減少開關(guān)損耗；整個(gè)系統(tǒng)采用雙閉環(huán)矢量控制方案和自適應(yīng)功能，具有良好的靜動(dòng)態(tài)特性和低頻起動(dòng)特性。
文檔編號(hào)H02M7/66GK101106338SQ20061002899
公開日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2006年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月14日
發(fā)明者任海松, 童建立, 胡新宇, 匡 錢 申請(qǐng)人:上海神源電氣有限公司