CN101304219A - 变频器输出波形的调制电路及其调制软件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变频器输出波形的调制电路及其调制软件，它包括连接于三相电源输入端上的三相桥式整流电路及与三相桥式整流电路的输出端相连的功率模块，功率模块的输出端与微处理单元的输入端相连，微处理单元的输出端与功率模块的控制端相连，功率模块的输出端即为变频器的输出端，微处理单元内存储有调制软件，调制软件能在功率模块输出波形的谐波损耗点上叠加与高次谐波对应的三次和五次正弦波。本发明在谐波损耗点上叠加与高次谐波对应的三次和五次正弦波，使实际输出波形变成纹波形正谐波，大大改善转矩特性，减小高次谐波损耗，减少了低频段的转矩脉动，确保低频动态性能好。

Description

变频器输出波形的调制电路及其调制软件

技术领域

本发明属于变频器领域，尤其涉及一种变频器输出波形的调制电路及其调制软件。

背景技术

现有通用低压变频器采用的是PWM的调制正弦波，其脉冲宽度是由正弦波和三角载波自然相交而成。由于变频器实际输出的电压波形为矩形波，因此含有大量的高次谐波，且在低频阶段，由于本身正弦波形趋向于直流波形，电动机的电感干抗变小，高次谐波损耗变大，使得采用的PWM或SVPWM调制方式产生的波形的高次谐波损耗较大，低频动态性能差。

发明内容

本发明主要解决现有变频器产生的波形高次谐波损耗大、低频动态性能差的技术问题；提供一种产生的波形高次谐波损耗小、低频动态性能好的变频器输出波形的调制电路及其调制软件。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括连接于三相电源输入端上的三相桥式整流电路及与三相桥式整流电路的输出端相连的功率模块，功率模块的输出端即为变频器的输出端，所述的功率模块的输出端与微处理单元的输入端相连，微处理单元的输出端与功率模块的控制端相连，所述的微处理单元内存储有调制软件，所述的调制软件能在功率模块输出波形的谐波损耗点上叠加与高次谐波对应的三次和五次正弦波。微处理单元采集功率模块的输出波形，经内部存储的调制软件计算、处理，在谐波损耗点上叠加与高次谐波对应的三次和五次正弦波，再去控制功率模块，使功率模块实际输出波形变成纹波形正谐波，从而减小高次谐波损耗，使变频器的低频动态性能好。

作为优选，所述的调制软件包括下述步骤：a.初始化；b.主运算，产生主波形；c.综合运算；d.驱动功率模块，使功率模块输出波形；e.信号采样，采样功率模块输出波形，分别转到第f步和第h步；f.磁通换算；g.计算当前矢量值及其相位，转到第c步；h.谐波分析运算；i.表值查询；k.计算三次正弦波叠加量、五次正弦波叠加量，转到第c步。

作为优选，所述的微处理单元为DSP芯片。

本发明的有益效果是：针对高次谐波对正谐波产生损耗的特点，在谐波损耗点上叠加与高次谐波对应的三次和五次正弦波，使实际输出波形变成纹波形正谐波，大大改善转矩特性，减小高次谐波损耗，减少了低频段的转矩脉动，确保低频动态性能好。

附图说明

图1是本发明的一种电路连接框图。

图2是本发明的一种软件流程图。

图3是本发明中的一种输入波形。

图4是本发明调制后的波形。

图中1.三相电源输入端，2.三相桥式整流电路，3.功率模块，4.微处理单元。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本实施例的变频器输出波形的调制电路及其调制软件，如图1、图2所示，包括与三相电源输入端1R、S、T相连的三相桥式整流电路2、功率模块3、微处理单元4。三相桥式整流电路2的输出端与功率模块3的输入端P、N相连，功率模块3的输出端即为变频器的输出端U、V、W，U、V、W又与微处理单元4的输入端相连，微处理单元4的输出端再与功率模块3的控制端相连，形成反馈回路。本实施例中微处理单元4采用DSP芯片，其内存储有调制软件，调制软件包括下述步骤：

a.初始化；

b.主运算，产生主波形；

c.综合运算；

d.驱动功率模块，使功率模块输出波形；

e.信号采样，采样功率模块输出波形，分别转到第f步和第h步；

f.磁通换算；

g.计算当前矢量值及其相位，转到第c步；

h.谐波分析运算；

i.表值查询；

k.计算三次正弦波叠加量、五次正弦波叠加量，转到第c步。

调制软件能在功率模块输出波形的谐波损耗点上叠加与高次谐波对应的三次和五次正弦波，即调制波形为：G(t)＝a(sinω1t+1/6sin3ω1t+1/12sin5ω1t)。原波形如图3所示，调制后的波形如图4所示。

本发明针对高次谐波对正谐波产生损耗的特点，在谐波损耗点上叠加与高次谐波对应的三次和五次正弦波，使实际输出波形变成纹波形正谐波，使生成的PWM脉冲可以提高变频器线性输出线电压幅值约20％，大大改善谐波损耗和转矩特性，减小高次谐波损耗，低频动态性能好。

Claims (3)

1.一种变频器输出波形的调制电路及其调制软件，包括连接于三相电源输入端(1)上的三相桥式整流电路(2)及与三相桥式整流电路(2)的输出端相连的功率模块(3)，功率模块(3)的输出端即为变频器的输出端，其特征在于所述的功率模块(3)的输出端与微处理单元(4)的输入端相连，微处理单元(4)的输出端与功率模块(3)的控制端相连，所述的微处理单元(4)内存储有调制软件，所述的调制软件能在功率模块输出波形的谐波损耗点上叠加与高次谐波对应的三次和五次正弦波。

2.根据权利要求1所述的变频器输出波形的调制电路及其调制软件，其特征在于所述的调制软件包括下述步骤：

a.初始化；

b.主运算，产生主波形；

c.综合运算；

d.驱动功率模块，使功率模块输出波形；

e.信号采样，采样功率模块输出波形，分别转到第f步和第h步；

f.磁通换算；

g.计算当前矢量值及其相位，转到第c步；

h.谐波分析运算；

i.表值查询；

k.计算三次正弦波叠加量、五次正弦波叠加量，转到第c步。

3.根据权利要求1或2所述的变频器输出波形的调制电路及其调制软件，其特征在于所述的微处理单元(4)为DSP芯片。

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