CN204271922U - 一种用于将工频电源变频为低频有理数频率电源的变频器 - Google Patents
一种用于将工频电源变频为低频有理数频率电源的变频器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种用于将工频电源变频为低频有理数频率电源的变频器，包括三相电力电子主电路器件、与三相电力电子主电路器件输入端连接的工频电源、与三相电力电子主电路器件输出端连接的变频负载、与三相电力电子主电路器件门级连接的半导体电力器件控制器、与半导体电力器件控制连接器的控制脉冲形成器、与控制脉冲形成器连接的有理数频率形成器及与有理数频率形成器连接的变频指令归一化处理器。本实用新型通过将目标频率与工频相除、截尾、放大成整数、除以放大倍数等处理，形成符合需要的触发脉冲信号，通过对可控硅的控制，使功率回路输出期望频率的频率单一的完美的正弦波。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于将工频电源变频为低频有理数频率电源的变频器。
背景技术
三相异步电动机的用电量一直居于总耗电量的首位，异步电动机的运行离不开启动过程，对于简单的应用场合，常常采用电子软启动器来完成启动功能，对于要求较高的场合，常常采用变频器来完成启动及运行功能。传统的软启动器没有变频功能，难以获得启动过程所需的最优电磁转矩；传统的变频器电路拓扑复杂、使用器件多、器件参数要求高、系统制造成本高。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述问题，提供了一种用于将工频电源变频为低频有理数频率电源的变频器。该变频器主要解决普通软启动器只能变压不能变频，导致无法获得最优启动电磁力矩的问题，使用该变频器可以部分取代复杂功率回路变频器的功能。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：其包括三相电力电子主电路器件、与三相电力电子主电路器件输入端连接的工频电源、与三相电力电子主电路器件输出端连接的变频负载、与三相电力电子主电路器件门级连接的半导体电力器件控制器、与半导体电力器件控制器连接的控制脉冲形成器、与控制脉冲形成器连接的有理数频率形成器及与有理数频率形成器连接的变频指令归一化处理器。
进一步的，所述三相电力电子主电路器件由6只反并联可控硅或3只双向可控硅组成。
优选的，所述可控硅为MT-595-16-A型普通可控硅。
进一步的，所述的变频指令归一化处理器、有理数频率形成器及控制脉冲形成器为LF2403A系列DSP。
本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过将目标频率与工频相除、截尾、放大成整数、除以放大倍数等处理，形成符合需要的触发脉冲信号，通过对可控硅的控制，使功率回路输出期望频率的频率单一的完美的正弦波，在普通三相调压电路上实现变频功能的可控硅触发变频器，使用该变频器的变频电源还可以经济地实现部分变频器的功能。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型中可控硅的编号图。
图3为电网工频电源电压波形与输出电压波形对比图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，用于将工频电源变频为低频有理数频率电源的变频器，包括三相电力电子主电路器件1、与三相电力电子主电路器件1输入端连接的工频电源2、与三相电力电子主电路器件1输出端连接的变频负载3、与三相电力电子主电路器件1门级连接的半导体电力器件控制器4、与半导体电力器件控制器4连接的控制脉冲形成器5、与控制脉冲形成器5连接的有理数频率形成器6及与有理数频率形成器6连接的变频指令归一化处理器7。本实用新型优选的，三相电力电子主电路器件由6只反并联可控硅或3只双向可控硅组成，可控硅采用西门康公司的MT-595-16-A型普通可控硅，半导体电力器件控制电路器件4采用西门康公司的1SFA 899 020 R1500模块。变频指令归一化处理器7、有理数频率形成器6及控制脉冲形成器5均采用德州仪器公司的LF2403A系列DSP。
变频指令归一化处理器7以变频目标25Hz值除以电力网工频值50Hz，得到一个小数0.5，将小数0.5送人有理数频率形成器件2；有理数频率形成器6进行如下处理：小数0.5无需截尾，已经是有理数，放大成为整数为5，将所得整数除以放大倍数10，约分得1/2，分子记为N＝1，分母记为M＝2；求取工频值50Hz的倒数，得到工频周期0.02s；用M＝2乘以工频周期0.02s得到控制周期0.04s，用N＝1乘以工频周期得到导通周期0.02s；将工频周期0.02s、控制周期0.04s、导通周期0.02s送控制脉冲形成器5；
控制脉冲形成器5根据可控硅所处的相别、导通方向、工频周期0.02s、控制周期0.04s、导通周期0.02s形成每只可控硅的开通脉冲信号如下(可控硅的编号如附图2所示)：
a.在控制周期的导通周期的A相电源电压由负变正的时刻、C相电源电压由正变负的时刻、B相电源电压由负变正的时刻发出可控硅THY1的门极触发脉冲；
b.在控制周期的导通周期的C相电源电压由正变负的时刻、B相电源电压由负变正的时刻、A相电源电压由正变负的时刻发出可控硅THY2的门极触发脉冲；
c.在控制周期的导通周期的B相电源电压由负变正的时刻、A相电源电压由正变负的时刻、C相电源电压由负变正的时刻发出可控硅THY3的门极触发脉冲；
d.在控制周期的导通周期的A相电源电压由正变负的时刻、C相电源电压由负变正的时刻、B相电源电压由正变负的时刻发出可控硅THY4的门极触发脉冲；
e.在控制周期的导通周期的C相电源电压由负变正的时刻、B相电源电压由正变负的时刻、A相电源电压由负变正的时刻发出可控硅THY5的门极触发脉冲；
f.在控制周期的导通周期的B相电源电压由正变负的时刻、A相电源电压由负变正的时刻、C相电源电压由正变负的时刻发出可控硅THY6的门极触发脉冲；
最后将上述信号送半导体电力器件控制电路器件4。
半导体电力器件控制电路器件4将可控硅触发脉冲整形、放大后送到可控硅门极对可控硅实施控制，实现电网电源频率到负载所需频率的变换。
最后实现的效果如图3，如将主回路的可控硅更换为具有可控关断能力的电力器件，使之在导通周期结束时，及时关断相应回路，那么就消除了图中0.02s～0.04s以及0.06s～0.08s之间的电压；从而实现输出波形为单一频率的完美的正弦波。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于将工频电源变频为低频有理数频率电源的变频器，其特征在于：包括三相电力电子主电路器件、与三相电力电子主电路器件输入端连接的工频电源、与三相电力电子主电路器件输出端连接的变频负载、与三相电力电子主电路器件门级连接的半导体电力器件控制器、与半导体电力器件控制器连接的控制脉冲形成器、与控制脉冲形成器连接的有理数频率形成器及与有理数频率形成器连接的变频指令归一化处理器。
2.根据权利要求1所述的用于将工频电源变频为低频有理数频率电源的变频器，其特征在于：所述三相电力电子主电路器件由6只反并联可控硅或3只双向可控硅组成。
3.根据权利要求2所述的用于将工频电源变频为低频有理数频率电源的变频器，其特征在于：所述可控硅为MT-595-16-A型普通可控硅。
4.根据权利要求1所述的用于将工频电源变频为低频有理数频率电源的变频器，其特征在于：所述的变频指令归一化处理器、有理数频率形成器及控制脉冲形成器为LF2403A系列DSP。
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| CN108923719A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-11-30 | 大连科工电子设备有限公司 | 双频电机控制器 |
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