[發明專利]中頻單相發電機逆變器DSP控制的實現方法

有效

• 申請號: 201110321505.4
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號: CN102437799A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 王榕生
• 申請（專利權）人: 福州大學;福建福安閩東亞南電機有限公司
• 主分類號: H02P1/42
• 分類號: H02P1/42
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及逆變器DSP控制領域，特別是一種中頻單相發電機逆變器DSP控制的實現方法。

背景技術

中頻逆變發電機系統因其具有輕便、節能的優點而成為電機行業的發展方向。在將中頻交流電逆變為50/60HZ工頻電的過程中，必須借重PWM逆變技術。通過微處理器實時計算產生PWM脈沖信號，以驅動IGBT功率器件開通與關斷，可將整流后的直流電逆變為50/60HZ工頻的交流電。其中，微處理器實時計算PWM脈沖信號是逆變控制技術的關鍵環節。

現有逆變器控制軟件以穩壓功能為主要目標，兼有限流、過載保護等功能，不具有起動電動機的能力。因此，對PWM調制度M的調節范圍一般在0.8～1之間，該調制度=調制波幅值/載波幅值；一般SPWM里，調制波=正弦波，載波=三角波；輸出電壓幅值大小與調制度M成正比。當發生過流時，為確保IGBT器件安全，通常采用硬件辦法削去其超出限值的部分，使電流限定在安全值以內。其工作原理如圖1所示。當發生輸出過流時，通過電流反饋環節，使門極驅動電路前端的與非門輸入A端產生低電平信號，該信號封鎖與非門使其輸出為高電平，進而控制門極驅動電路輸出-7伏的截止電壓使IGBT橋臂關斷。IGBT關斷后，輸出電流下降，A端復為高電平，又使與非門開通，PWM信號便可通過門極驅動電路控制IGBT的開通，如此交替開通與關斷，并結合輸出濾波電路（LC）的作用，使輸出電流被削峰，達到保護IGBT的效果，如圖2所示。

因此，當遇電動機起動時，M值仍處于高位，致使逆變器輸出電壓值較高，輸出電流很大，其值一般為額定值的6～7倍，遠超出了IGBT器件安全限值。雖然可通過限流保護環節的作用，將電流削峰，但由此引起電流嚴重畸變，電機無法正常起動。因此，試圖利用現有硬件限流功能解決電動機的起動問題行不通。

發明內容

本發明的目的是提供一種中頻單相發電機逆變器DSP控制的實現方法，使逆變器具有起動電動機的能力，并保證電動機起動時都能在IGBT器件安全前提下獲得最大限度的起動電流。

本發明采用以下方案實現：一種中頻單相發電機逆變器DSP控制的實現方法，其特征在于：通過檢測該逆變器在起動電動機過程中的電流值，以產生一中斷信號，使系統的DSP控制軟件轉入一中斷子程序；所述的中斷子程序首先強制系統的IGBT器件關閉，并對系統的PWM采樣點序號清零及標志此時的負載為起動狀態的電動機，然后再深度下調系統的PWM的調制度M。在中斷子程序結束返回主程序后依據起動電流的大小繼續動態地調節M，使所調節的逆變器的輸出電壓與起動電動機的容量相適應，以保證電動機起動時都能在IGBT器件安全前提下獲得最大限度的起動電流。

在本發明一實施例中，所述的檢測該逆變器在起動電動機過程中的電流值是與一起動電流限值對比，該起動電流限值由所述的IGBT器件參數決定。

在本發明一實施例中，系統根據所述標志判斷逆變器的負載是否為處于起動過程的電動機。

本發明解決了逆變器起動電動機與IGBT器件安全二者間的矛盾，本方案采用PWM深度調制的方法，即擴大調制度M的變化范圍，使M∈[0，1]。當起動電動機時，控制軟件根據起動電流值大小自動下調M值并使下調程度與起動電機的容量相適應，使不同容量電動機的起動電流均達到IGBT安全限值內的最大值，且波形為正弦波，無畸變。

附圖說明

圖1是現有的逆變器過電流控制原理示意圖。

圖2是圖1輸出過電流波形圖。

圖3是本發明的控制軟件流程圖。

圖4是本發明電動機起動控制中斷子程序的流程圖。

圖5是本發明輸出電壓、電流等參量A/D采樣中斷子程序流程圖。

圖6是本發明單極型PWM生成中斷子程序流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步說明。