[發(fā)明專(zhuān)利]一種串聯(lián)三相三重化跳相交交變頻方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811060304.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109378974B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許正望;易宇純;陳鋮;張家瑞;蔣國(guó)壯;柯錕;黃周
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02M5/27
• 分類(lèi)號(hào): H02M5/27
• 代理公司: 武漢帥丞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武;劉丹

1.一種串聯(lián)三相三重化跳相交交變頻方法，其特征在于：使用晶閘管為核心器件構(gòu)成變頻主電路，將工頻輸入電源以交交變頻的形式直接變換為較高輸出頻率的輸出電源，此處“較高輸出頻率”特指輸出頻率范圍從二分之一的工頻頻率一直到工頻頻率；晶閘管構(gòu)成變頻器的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是，以兩個(gè)三相整流橋結(jié)構(gòu)反并聯(lián)形成一個(gè)基本跳相交交變頻電路，將三個(gè)基本跳相交交變頻電路按傳統(tǒng)三重化方法串聯(lián)形成串聯(lián)單相三重化跳相交交變頻電路，由三組串聯(lián)三重化交交變頻電路以星形或三角形連接形成串聯(lián)三相三重化跳相交交變頻電路，所述兩個(gè)三相整流橋結(jié)構(gòu)分別稱為正組和負(fù)組；輸出頻率變化是通過(guò)不斷變換每一相中各重的輸出端與該重電路的不同輸入相之間的連接關(guān)系實(shí)現(xiàn)的，且每次變換連接關(guān)系時(shí)同時(shí)觸發(fā)該重電路中反并聯(lián)的一對(duì)晶閘管，包括正組和負(fù)組中各一只；

每次觸發(fā)會(huì)使得輸出電壓從一個(gè)輸入線電壓變?yōu)槠浜蟮囊粋€(gè)線電壓，帶來(lái)π/3的相位延遲，在一個(gè)輸出電壓周期中，電壓跳躍的次數(shù)越多，則其周期越長(zhǎng)，相應(yīng)地輸出頻率越低；

假設(shè)在輸出電壓的一個(gè)周期中，發(fā)生了跳躍的次數(shù)為M，則因?yàn)樘S而減少的相位

而該電壓最終走完了一個(gè)完整周期，即相位增加了2π，故在該輸出電壓的一個(gè)周期中，按以50Hz工頻的速度增長(zhǎng)的總相位為

故該輸出電壓的周期

則，該輸出電壓的頻率

f＝1/T＝1000/(10M/3+20)(Hz) (4)

M越大則頻率越低，M取正整數(shù)或取正的實(shí)數(shù)；

而且，各重電路均使用同樣的M值，輸出同樣的頻率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)三相三重化跳相交交變頻方法，其特征在于：輸出頻率f＝50×(n-1)/n，其中n為完成一次大循環(huán)所需的工頻周期數(shù)目，其中每次跳變帶來(lái)π/3的相位延遲，6次跳變總共延遲2π，即為一個(gè)大循環(huán)，可計(jì)算得到n＝50/(50-f)，并計(jì)算出每2次跳變之間的時(shí)間間隔為Δt＝n×20/6(ms)，利用此時(shí)間間隔控制觸發(fā)各個(gè)晶閘管，從而實(shí)現(xiàn)跳相交交變頻。

3.根據(jù)權(quán)利要求1～2任一項(xiàng)所述的串聯(lián)三相三重化跳相交交變頻方法，其特征在于：在任何時(shí)刻，每一相中的各重電路的輸出電壓為該重電路輸入線電壓中的某一個(gè)，在工作過(guò)程中，該輸出電壓在各個(gè)輸入線電壓中不斷跳變，其相位發(fā)生變化但大小保持不變；而整個(gè)交交變頻電路的總輸出電壓大小受各重電路輸出電壓之間的相位關(guān)系影響，在系統(tǒng)工作過(guò)程中，根據(jù)矢量的疊加原理可對(duì)各重輸出電壓的相位根據(jù)需要進(jìn)行選擇，使各個(gè)輸出電壓的矢量和，即總輸出電壓的大小符合需要。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的串聯(lián)三相三重化跳相交交變頻方法，其特征在于：為適應(yīng)三相電機(jī)類(lèi)負(fù)載的運(yùn)行特性，將三組三重化跳相交交變頻電路通過(guò)三角形或星形連接形成三相三重化跳相交交變頻電路，使得每三重輸出為一相，連接后輸出為相位互差120°的三相交流電源，供三相電機(jī)類(lèi)負(fù)載正常使用。