CN104883086B - 一种新型并网逆变器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型并网逆变器，其特征在于：逆变器的控制回路有市电和自带正弦波发生电路，市电信号连接移相电路，正弦波发生电路具有变频功能。两信号通过切换电路连接调制电路，与高频三角波进行调制，调制后的信号通过分支输出处理电路，输出两路相位相反的SPWM脉冲信号，此脉冲信号可以受市电移相信号控制，也可以受具有变频功能的正弦波发生电路控制，变化的此脉冲送入逆变器主回路，可以改变逆变器各种状况。同时，改变模拟主回路输入也可以改变逆变器的输出状况。所以，这种逆变器可以广泛应用于高校电类实验室，也可以作为通用并网或非并网通用逆变器使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型并网逆变器，适用于高校电工实验室作为学生实验装置，也可以用于太阳能和风能等绿色能源并网发电。
背景技术
现有的逆变器，有专门用于直流变交流用途的专用逆变器，也有专门用于太阳能和风能并网用的逆变器。前者主要解决将蓄电池变成交流电源解决用户特殊要求，后者主要解决绿色能源并网能量输送问题，两者由于应用的场合不一样，功能和性能有较大的区别，而且不能通用，作为教学实验仪器通用性差，对于理解并网发电和离网发电的相关概念存在较大的缺陷，而且并网逆变器几乎不能带模拟直流电源离网工作，非并网的逆变器也不能并网工作。两种逆变器各种参数调整不容易，电路较复杂，无法兼顾通用性。
发明内容
鉴于上述的不足，本发明涉及一种新型并网逆变器，逆变器的控制回路有市电和自带正弦波发生电路，市电信号连接移相电路，正弦波发生电路具有变频功能。两信号通过切换电路连接调制电路，与高频三角波进行调制，调制后的信号通过分支输出处理电路，输出两路相位相反的SPWM脉冲信号，此脉冲信号可以受市电移相信号控制，也可以受具有变频功能的正弦波发生电路控制，变化的此脉冲送入逆变器主回路，可以改变逆变器各种状况。同时，改变模拟主回路输入也可以改变逆变器的输出状况。所以，这种逆变器可以广泛应用于高校电类实验室，也可以作为通用（并网和非并网通用）逆变器使用。
附图说明
图1是本发明实施例原理框图。
图2是本发明实施例的具体电路图。
图3为本发明实施例图2中的各点电压曲线图。
具体实施方式
如图1，本发明是提供一种能在实验室调整参数的并网逆变器。逆变器的控制回路有市电和自带正弦波发生电路，市电信号连接移相电路，正弦波发生电路具有变频功能。两信号通过切换电路连接调制电路，与高频三角波进行调制，调制后的信号通过分支输出处理电路，输出两路相位相反的SPWM脉冲信号，此脉冲信号可以受市电移相信号控制，也可以受具有变频功能的正弦波发生电路控制，变化的此脉冲送入逆变主回路，可以改变逆变器各种状况。同时，改变模拟主回路的输入电压也可以改变逆变器的输出状况。
在图2-3中，和是不同电位，他们之间阻值不为零，运算放大器A1、A2、A3和A4采用相同的偏置电源，运算放大器A6、A7、A8和A9采用相同的偏置电源(与A1、A2、A3和A4采用偏置电源有不同的电位参考点)。市电通过由电位器R1，电阻R2，电容C1，电流互感器B1和电阻R3组成的移相电路，其信号通过运算放大器A1，A2的放大，经单相整流桥产生100HZ正弦波半波信号。本机正弦波发生信号由可变方波电路、直流电源E和两个积分单元组成，通过变压器B2，再通过单相整流桥也形成可变频正弦波半波信号。
市电100HZ正弦波半波信号和本机发生的变频正弦波半波信号通过切换开关SA1，送入运算放大器A6与高频三角波信号进行调制。产生对应正弦波半波的SPWM信号。同时，市电信号的UK点通过过零触发电路，产生50HZ方波信号，本机可变频的方波信号UA点，同时送入SA2开关，通过光电耦合电路在UE点产生同步信号，该信号一路直接与SPWM信号与门连接，另一路取反后再与SPWM信号与门连接，由此产生两路信号，保证主回路正弦波逆变的要求。同时市电220V通过可调压变压器接入，可模拟逆变器直流侧电压的改变。
在使用市电信号并网发电时，可通过改变电位器R1调节正弦波信号，其相角的改变可决定输出功率的大小，因为输入电网的功率，其中角即是移相电路的产生的移相角。
在使用本机自带变频正弦波发生电路时，在逆变器空载状态改变可变方波电路输入电压，即可改变逆变器输出的频率。当逆变器通过准同期方式并网后，改变可变方波电路的输入电压就可以改变逆变器输入电网的有功功率，因为在并网运行状态进行变频器操作无法改变电网频率，只能改变电网电压U与并入电压E之间的夹角，从而改变输入电网功率，同时，在逆变器空载状态，改变可调压变压器的输出电压即改变了逆变器的输出的交流电压幅值，并网后，改变可调压变压器输出电压，即改变逆变器输入电网的无功功率。由于这种逆变器在实验室运行可方便改变各种参数，从而改变逆变器运行状态。这对于学生理解绿色能源并网运行各种状态很有实践操作，提高认识水平的作用。同时这种逆变器也可直接应用于各种绿色能源所配套的逆变器。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1. 一种新型并网逆变器，其特征在于：包括一逆变器控制回路，所述逆变器控制电路包括市电、自带的正弦波发生电路和与市电信号连接的移相电路，正弦波发生电路具有变频功能；市电通过由电位器R1，电阻R2，电容C1，电流互感器B1 和电阻R3 组成的移相电路，再通过运算放大器A1，A2 的放大，经单相整流桥产生100HZ 正弦波半波信号；正弦波发生信号由可变方波电路、直流电源E 和两个积分单元组成，通过变压器B2，再通过单相整流桥形成可变频正弦波半波信号； 100HZ 正弦波半波信号和可变频正弦波半波信号通过切换开关SA1，送入运算放大器A6 与高频三角波信号进行调制；调制后的信号经分支输出处理电路，输出两路相位相反的SPWM脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的一种新型并网逆变器，其特征在于：所述移相电路可以改变调制正弦波的角度，改变逆变器输出相位,在并网时可以改变并网有功功率。
3.根据权利要求1所述的一种新型并网逆变器，其特征在于：具有变频功能的正弦波发生电路，可以改变调制信号的频率，从而在空载时改变逆变器输出频率，在逆变器并网时可以改变其输出有功功率。
4.根据权利要求1所述的一种新型并网逆变器，其特征在于：模拟主回路输入变化可以改变逆变器空载时输出电压，在并网时可以改变逆变器输出无功功率。
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