[實用新型]一種基于異步電機驅動的逆變器

有效

• 申請號: 201821835314.3
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN209046549U
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 嚴鋒;張一飛;鞠易;徐運鋒;張驍琪
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司南通供電分公司
• 主分類號: H02M7/5395
• 分類號: H02M7/5395;H02P27/08
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 馬麗麗

本實用新型提供了一種基于異步電機驅動的逆變器，所述逆變器包括直流輸入單元、信號采集單元、A/D轉換單元、控制處理單元、按鍵輸入單元、顯示單元、存儲單元、報警單元、控制波生成單元、驅動單元、逆變單元、濾波單元和交流輸出單元；所述逆變器通過所述控制處理單元控制所述控制波生成單元對三角波與正弦波進行比較判斷得到相應的SPWM脈沖信號，根據異步電機的輸出電壓信號控制正弦波的幅值，進而控制SPWM脈沖信號的幅值，并輸入驅動單元驅動逆變單元將直流電逆變輸出交流電，實現對異步電機的驅動。本實用新型采用三角波模塊與正弦波模塊比較生成SPWM脈沖信號，減少了輸出波形中的諧波含量，提高了逆變器的輸出質量。

技術領域

本實用新型屬于電力設備技術領域，特別涉及一種基于異步電機驅動的逆變器。

背景技術

異步電動機調速的一種方式為調頻調速，通過調節逆變器輸出波頻率實現。如果電機電壓一定而只降低頻率，那么磁通就過大，磁回路飽和，嚴重時將燒毀電機。因此，頻率與電壓要成比例地改變，使電動機的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現象的產生。SPWM逆變器的輸出三相交流電可以作為異步電動機的輸入電源。隨著電力技術的不斷發展，SPWM逆變器的應用也越來越多，已經成為人們生活、生產中不可或缺的一部分。

逆變器完成逆變的傳統方式為通過晶閘管組成的方波逆變電路來實現，輸出的是方波交流電，其波形的正負最大值幾乎同時產生，含有較多成分低次諧波。而且變頻變壓過程分開完成，實際負載能力為額定負載的40％—60％，負載能力較差且不能帶感性負載。本實用新型異步電機驅動的逆變器，采用模塊化的設計方案，采用三角波模塊與正弦波模塊比較生成SPWM脈沖信號，減少輸出波形中的諧波含量，提高逆變器的輸出質量。同時獨立的功能模塊也有利于后期維護和升級。

實用新型內容

本實用新型提供一種基于異步電機驅動的逆變器，采用三角波模塊與正弦波模塊比較生成SPWM脈沖信號，減少了輸出波形中的諧波含量，提高了逆變器的輸出質量。

本實用新型具體為一種基于異步電機驅動的逆變器，所述逆變器包括直流輸入單元、信號采集單元、A/D轉換單元、控制處理單元、按鍵輸入單元、顯示單元、存儲單元、報警單元、控制波生成單元、驅動單元、逆變單元、濾波單元和交流輸出單元，所述直流輸入單元與所述逆變單元相連接，所述信號采集單元、所述A/D轉換單元、所述控制處理單元、所述控制波生成單元、所述驅動單元、所述逆變單元、所述濾波單元、所述交流輸出單元順序連接，所述控制處理單元還分別與所述按鍵輸入單元、所述顯示單元、所述存儲單元、所述報警單元相連接，所述信號采集單元還與所述交流輸出單元連接；所述逆變器通過所述控制處理單元控制所述控制波生成單元對三角波與正弦波進行比較判斷得到相應的SPWM脈沖信號，根據所述異步電機的輸出電壓信號控制所述正弦波的幅值，進而控制所述SPWM脈沖信號的幅值，并輸入所述驅動單元驅動所述逆變單元將直流電逆變輸出交流電，實現對所述異步電機的驅動。

所述按鍵輸入單元結合所述顯示單元和所述存儲單元進行參數設定，所述參數包括參考電壓報警電壓；所述報警單元采用報警指示燈結合所述顯示單元進行報警。

所述信號采集單元采用電壓傳感器采集所述交流輸出單元的輸出電壓信號，經過所述A/D轉換單元進行A/D轉換后作為反饋信號輸入所述控制處理單元，所述控制處理單元將輸入的電壓信號與預先設定的參考電壓進行比較得到差值電壓，進而調節所述SPWM脈沖信號的波形，最終實現對輸出電壓幅值的控制。

所述控制波生成單元包括三角波生成模塊、正弦波生成模塊和SPWM波生成模塊，所述三角波生成模塊采用可逆計數器完成，通過循環加減計數得到數字化三角波數據；所述正弦波生成模塊采用直接數字頻率合成技術從相位的角度上來直接合成所需正弦波；所述SPWM波生成模塊分別與所述三角波生成模塊、所述正弦波生成模塊相連接，將輸入的三角波與正弦波進行比較：若所述三角波大于所述正弦波，輸出關斷低電壓，若所述三角波小于所述正弦波，輸出導通高電壓。