CN1447512A - 高压变频器中的控制信号传送装置 - Google Patents
高压变频器中的控制信号传送装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1447512A CN1447512A CN 02109360 CN02109360A CN1447512A CN 1447512 A CN1447512 A CN 1447512A CN 02109360 CN02109360 CN 02109360 CN 02109360 A CN02109360 A CN 02109360A CN 1447512 A CN1447512 A CN 1447512A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- pwm
- pwm signal
- control
- control command
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本发明公开一种高压变频器中的控制信号传送装置，它是一种高实时性，低成本的控制信号传送装置。利用对控制命令的实时性要求远低于对PWM信号的要求这一特性，采用一根光纤高实时性地传输高压变频器中的PWM信号和各种控制命令，满足对单相桥式逆变器控制的高实时性要求，而且线路简单，工作可靠，装置成本也低。本发明是连接于控制器1与单相桥式逆变器2之间的信号传输装置，其组成包括一个分离及调制电路3和解调电路4，用一根光纤5传送，通过分离及调制电路，上述信号在时间上互相分离。
Description
本发明属于电子技术领域，用于高压变频器中的控制信号传送，特别应用于含有多个单相桥式逆变器的变频装置，特别是控制器与单相桥式逆变器距离较远，变频器电压较高，逆变器数量较大以及对控制的实时性及产品成本要求较高的场合，如多单元串联高压变频器。
高压变频器中有众多控制信号，须在低压的控制器和数量大、电压高的单相桥式逆变器功率单元之间利用光纤传送，其难点在于必须在实时传送PWM信号的同时传送某些控制命令。为了传送这些信号现有变频器采用以下装置：一种是配置多路通道，每路只传送一部分信号，如图1，以保持控制信号的高实时性，但其成本较高，可靠性下降。另一种如图2，是采用数据通信方式，将所有控制信号，集中在一根光纤中传输，由于对某些控制信号实时性要求较高，信息量大，同时为了提高信息传输的可靠性，必须附加信号回传及校验计算等措施，使整个系统的控制响应更慢，复杂性增加，成本也较高，目前国外同类产品在10Mbit/s的传输速度下，系统对控制的响应延时长达10ms，难以适应控制高实时性的要求，如矢量控制的要求。
本发明目的是公开一种高压变频器中的控制信号传送装置，它是一种高实时性，低成本的控制信号传送装置。利用对控制命令的实时性要求远低于对PWM信号的要求这一特性，采用一根光纤高实时性地传输高压变频器中的PWM信号和各种控制命令，满足对单相桥式逆变器控制的高实时性要求，而且线路简单，工作可靠，装置成本也低。
本发明是连接于控制器1与单相桥式逆变器2之间的信号传输装置，其组成包括一个分离及调制电路3和解调电路4，其特征是分离及调制电路3输入一个PWM信号和极性信号代替二个PWM信号，在调制前用极性信号将PWM信号分为时间上互相分离的二个信号，经过脉冲调制后叠加成一个信号进行传送，在单相桥式逆变器处解调、分解成二个PWM信号(已另申请专利)；分离及调制电路还输入多个控制命令，与PWM信号同时传送的控制命令，采用同一根光纤传输。可根据控制信号的特征采用在PWM信号的间隙传送或在PWM的间隙传送置位和复位脉冲信号来代替原控制命令的传送或利用PWM信号的跳变沿处理后代表一种控制命令的存在的方式。用一根光纤5传送，通过分离及调制电路，上述信号在时间上互相分离。
采用在PWM信号的间隙传送的分离及调制电路3，其中单稳态触发器6的脉冲宽度T1越大，传递的频率越高，延时越小。但T1≤Tmin，其中，Tmin为其后的脉冲间隙大于T2的最小PWM脉冲宽度，例如T1可以取为三角载波周期的一半。T2为单稳态触发器7的脉冲宽度，也就是发送信号的脉冲宽度，fc为可触发的对称脉冲发生器的频率。在分离电路中控制命令被转换为与PWM信号在时间上相分离的脉冲信号。与此相关的解调电路中，Tc为单稳态触发器13、15的脉冲宽度，Tc＝1/2fc，T3为补偿Tc的偏差的小延时。T4为抗干扰延时。T5为保证最高参考波频率下已解调的控制命令能维持连续所需的延时。正确选择各参数时，可使控制命令传送的延时减小。
在PWM间隙传送置位和复位脉冲信号来代替原控制命令的传送，其分离及调制电路见图6，参数说明同上。在分离电路中控制命令被转换为与PWM信号在时间上相分离的置位及复位脉冲。解调电路见图7。图中：Tc1＝1/2fc1，Tc2＝1/2fc2，fc1、fc2见图6。
本线路特别适合于对传送延时要求不严的信号，此时图6中的T1和T3可选用较小的值，传送更可靠。
利用PWM信号的跳变沿处理后代表一种控制命令，是基于在工作中控制器除向单相桥式逆变器发出PWM信号外，还需发送一栅控脉冲允许信号，当停止发送PWM信号时就将此控制命令取消，控制脉冲被封锁。此控制命令可利用接收到的PWM信号的跳变沿处理后产生，可重复触发的单稳态触发器的脉冲宽度T1应比PWM信号中最宽脉冲的宽度略大，就能保证工作中有PWM信号时单稳态触发器的输出始终为“1”，栅控脉冲被允许。当PWM信号停止后，经T1延时，栅控脉冲被封锁。由于T1约为三角载波的周期，延时很小，满足单相桥式逆变器特殊控制的要求。
图1为本发明已有技术1的电原理图；
图2为本发明已有技术2的电原理图；
图3本发明的电原理图；
图4为本发明实施例1的分离及调制电路电原理图；
图5为本发明实施例1的解调电路电原理图；
图6为本发明实施例2的分离及调制电路电原理图；
图7为本发明实施例2的解调电路电原理图；
图8为本发明实施例3电原理图；
图1为本发明已有技术1的电原理图，连接控制器1和单相桥式逆变器2的控制信号传输装置，采用多通道传输。通常二个PWM信号用二个通道直接传送，使用一个综合电路3，输入各种控制命令，综合成一个信号后用光纤传送。
图2为本发明已有技术2的电原理图，连接控制器1和单相桥式逆变器2的控制信号传输装置，采用通信方式传输。使用一个通信电路3，其输入为二个PWM信号和各种控制命令，其输出为按确定的通信规程由上述信息组成的通信数据。经光纤传送到一个通信电路4，它的输入为接收到的通信数据，经过处理，输出两个PWM信号和各种控制命令。
图3为本发明的电原理图，连接控制器1和单相桥式逆变器2的控制信号传输装置，采用一个分离及调制电路3，输入PWM信号、极性信号和各种控制命令，在电路3中利用极性信号将PWM信号分为时间上互相分离的两个信号，经脉冲调制后互相叠加成一个已调制PWM信号进行传送。将与PWM信号同时传送的控制命令通过电路3，在时间上与PWM信号分离开来，经脉冲调制后与已调制PWM信号叠加成一个已调制控制信号，经光纤5传送到一个解调电路4。电路4的输入为收到的已调制控制信号。经解调，输出+PWM信号、-PWM信号和各种控制命令。+PWM信号、-PWM信号经过一个分解电路分解为PWM1和PWM2两个信号。
图4为实施例1的分离及调制电路电原理图 单稳态触发器6的输入为PWM信号，输出脉冲宽度为T1的脉冲列。反相器7将6的输出反相后输出。与门8的一个输入为PWM信号，另一输入为7的输出。当PWM信号的脉冲宽度小于单稳态触发器6的脉冲宽度时，或非门8输出宽度为上述差值的脉冲，在这段时间中可以发送控制命令脉冲。与门9的一个输入为或非门8的输出，另一个输入为要传送的控制命令。当或非门8有输出时，控制命令才被允许通过与门9而形成控制命令脉冲。与门9的输出作为单稳态触发器10的输入，每当有控制命令脉冲被与门9允许通过时，单稳态触发器10输出一个宽度为T2的脉冲。可触发的对称脉冲发生器11的触发输入和复位输入均为10的输出，在10的输出的作用下，11输出一个频率为fc，宽度为T2的脉冲列，此即已调制控制命令。或门12的输入为已调制控制命令和已调制PWM信号，两者在这里叠加后，经电光转换器和光纤发送出去。
图5为实施例1的解调电路电原理线路图 利用2个脉冲宽度相同的单稳态触发器和门电路对接收到的已调制信号进行解调。单稳态触发器13的输入是来自光电转换器的已调制信号，输出为宽度为Tc的脉冲。反相器14将13的输出反相后输出。单稳态触发器15的输入是14的输出。在13输出脉冲下降沿的作用下，14输出一个上升沿，15输出一个宽度也是Tc的脉冲。设定Tc＝1/2fc(fc是图4分离及调制电路中的调制脉冲频率)。异或门16的一个输入是已调制信号，另一输入为15的输出。每当接收到调制频率为fc的已调制信号时，16就持续输出“1”，否则就会有间歇“0”输出。下降延时器17的输入为16的输出，利用17的小的下降延时，使得当16输出“1”中有间断短暂的“0”时，17的输出仍能持续为“1”。上升延时器18的输入为17的输出，利用上升延时，使得只有收到几个调制脉冲(例如3个)时，18才有输出。下降延时器19的输入为18的输出，利用下降延时，使得在PWM间隙连续发送的2个控制命令脉冲之间，19持续输出“1”，此即已解调的控制命令。
图6为实施例2的分离及调制电路电原理图，图中单元20～25、27～32与图4的6～11相同，说明见图4。其中fc1≠fc2，且门30的一个输入为控制命令经反相器26变换后的信号，因此25输出已调制的置位脉冲，32输出已调制的复位脉冲。与门33的输入为25、32的输出和已调制PWM信号，在这里三信号叠加后经电光转换器和光纤发送出去。
图7为实施例2的解调电路电原理图，其中单元34～39、40～45与图5的13～18相同，说明见图5。但其中Tc1＝0.5fc1，Tc2＝0.5fc2，fc1、fc2见图6。R-S触发器46的置位输入为39的输出，复位输入为45的输出，46的输出即为已解调的控制命令。
图8为实施例3的电路电原理图，与门47的两个输入为来自解调电路的+PWM信号和-PWM信号，输出为两者的“或”运算结果。可重复触发的单稳态触发器48的输入为47的输出。只要48的脉冲宽度略大于PWM信号中最宽的脉冲周期，在有PWM信号时，48的输出就能持续为“1”，作为允许相控脉冲的控制命令使用。
本发明采用的高实时性，低成本的控制信号传送装置，将上述控制信号在PWM信号的间隙传送或在PWM的间隙传送置位和复位脉冲信号来代替原控制命令的传送或可利用PWM信号的跳变沿处理后代表一种控制命令的存在。通过上述安排使得上述信号在时间上互相分离，可以通过简单的调制解调线路用一根光纤传送，这种控制信号传送装置已达很高的实时性，PWM信号的传输延时在使用最高允许传输频率为5Mbit/s的光纤传输装置时仅为可预见的固定的5-10μs(仅依赖于所用的调制参数)，有几个数量级的提高，可适应各种高实时性控制的要求，而且简单、可靠、成本低。
Claims (1)
1.一种高压变频器中的控制信号传送装置，是连接于控制器1与单相桥式逆变器2之间的信号传输装置，其组成包括一个分离及调制电路3和解调电路4，其特征是分离及调制电路3输入一个PWM信号和极性信号代替二个PWM信号，在调制前用极性信号将PWM信号分为时间上互相分离的二个信号，经过脉冲调制后叠加成一个信号进行传送，在单相桥式逆变器处解调分解成二个PWM信号；分离及调制电路还输入多个控制命令，与PWM信号同时传送的控制命令，采用同一根光纤传输，根据控制信号的特征采用在PWM信号的间隙传送或在PWM的间隙传送置位和复位脉冲信号来代替原控制命令的传送或利用PWM信号的跳变沿处理后代表一种控制命令的存在的方式。用一根光纤5传送，通过分离及调制电路，上述信号在时间上互相分离。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB021093601A CN100369372C (zh) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 高压变频器中的控制信号传送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB021093601A CN100369372C (zh) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 高压变频器中的控制信号传送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1447512A true CN1447512A (zh) | 2003-10-08 |
| CN100369372C CN100369372C (zh) | 2008-02-13 |
Family
ID=28048527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB021093601A Expired - Fee Related CN100369372C (zh) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 高压变频器中的控制信号传送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100369372C (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102118101A (zh) * | 2011-01-14 | 2011-07-06 | 中国电力科学研究院 | 一种结合死区控制的柔性直流换流器触发信号通信方法 |
| CN114614911A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-06-10 | 深圳易联凯科技有限公司 | 脉冲调制解调通讯方法、系统、设备及存储介质 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2047428U (zh) * | 1989-04-08 | 1989-11-08 | 薛恩霖 | 主动报警交通信号仪 |
| US6069808A (en) * | 1997-05-21 | 2000-05-30 | Texas Instruments Incorporated | Symmetrical space vector PWM DC-AC converter controller |
| JPH11136948A (ja) * | 1997-10-27 | 1999-05-21 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Ｐｗｍ変換器のスイッチング信号出力装置 |
-
2002
- 2002-03-25 CN CNB021093601A patent/CN100369372C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102118101A (zh) * | 2011-01-14 | 2011-07-06 | 中国电力科学研究院 | 一种结合死区控制的柔性直流换流器触发信号通信方法 |
| CN102118101B (zh) * | 2011-01-14 | 2014-03-12 | 中国电力科学研究院 | 一种结合死区控制的柔性直流换流器触发信号通信方法 |
| CN114614911A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-06-10 | 深圳易联凯科技有限公司 | 脉冲调制解调通讯方法、系统、设备及存储介质 |
| CN114614911B (zh) * | 2022-03-02 | 2023-10-27 | 深圳易联凯科技有限公司 | 脉冲调制解调通讯方法、系统、设备及存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100369372C (zh) | 2008-02-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102938565B (zh) | 基于大规模并联系统的分布式通讯系统及其控制方法 | |
| CN104247265B (zh) | 设备驱动器、驱动控制器、电力开关装置及其方法 | |
| US8923373B2 (en) | Powerline control interface in photovoltaic environment for frequency and amplitude modulation transmitter | |
| CN109495137A (zh) | 一种海底直流输电电缆的信号耦合系统及方法 | |
| CN100570661C (zh) | 高压变频器功率单元控制信号传输系统 | |
| CN100568700C (zh) | 动态响应速度快的大功率阶梯波合成变流方法 | |
| CN100369372C (zh) | 高压变频器中的控制信号传送装置 | |
| CN103368609A (zh) | 一种基于耦合电感的功率信号复合传输系统 | |
| CN111404580B (zh) | 一种电力线功率信号复合传输系统及传输方法 | |
| CN100385784C (zh) | 高压变频器中的单相桥式逆变器 | |
| US20150001923A1 (en) | Device for connecting two pieces of equipment via an ethernet link, and a docking station for such a piece of equipment | |
| CN101783592A (zh) | 一种高压变频器的调制解调方法 | |
| GB2517727A (en) | Digitally generated communication on power based on separately modulated power and data signals | |
| CN103631177B (zh) | 直流电源异步并联数字控制系统的控制方法 | |
| CN109347349A (zh) | 一种三电平载波调制方法 | |
| TWI687038B (zh) | 並列通訊控制方法 | |
| AU2009311067A1 (en) | Master-slave mode direct current carrier communication system | |
| CN102263490A (zh) | 高压变频器功率单元驱动脉冲传输及通信系统 | |
| US11750244B2 (en) | Powerline interface communication | |
| CN107528456A (zh) | 一种大功率模块光纤驱动信号转换板 | |
| WO2024087222A1 (zh) | 一种应用于调光装置的主控电路、驱动电路及系统 | |
| CN203491922U (zh) | 一种驱动控制电路 | |
| CN217824764U (zh) | 多模块输出直接并联型逆变器及并联逆变器系统 | |
| CN212649748U (zh) | 一种能够同步信号转换控制芯片 | |
| CN102780385A (zh) | 一种级联变换器的控制方法和相关设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: HARBIN JIUZHOU ELECTRICAL TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: HARBIN JIUZHOU ELECTRICAL CO., LTD. Effective date: 20121113 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 300180 DONGLI, TIANJIN TO: 300180 HEDONG, TIANJIN |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20121113 Address after: 300180 Hedong District, Tianjin Jintang Road, No. 174 Patentee after: Tianjin Electric Transmission Design and Research Institute Patentee after: Harbin Jiuzhou Electrical Technology Co.,Ltd. Address before: 300180 No. 174 Jintang Road, Tianjin Patentee before: Tianjin Electric Transmission Design and Research Institute Patentee before: Jiuzhou Electric Co., Ltd., Harbin |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ROCKWELL AUTOMATION CONTROL INTEGRATION (HARBIN) C Free format text: FORMER OWNER: HARBIN JIUZHOU ELECTRICAL TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20130201 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130201 Address after: 300180 Hedong District, Tianjin Jintang Road, No. 174 Patentee after: Tianjin Electric Transmission Design and Research Institute Patentee after: HARBIN JIUZHOU ELECTRIC CO., LTD. Address before: 300180 Hedong District, Tianjin Jintang Road, No. 174 Patentee before: Tianjin Electric Transmission Design and Research Institute Patentee before: Harbin Jiuzhou Electrical Technology Co.,Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080213 Termination date: 20200325 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |