[实用新型]单电源三相线性变频器

说明书

技术领域

本实用新型属于交流电机和其他三相交流负载控制技术领域，具体涉及一种由单极性直流电源供电的单电源三相线性变频器。

技术背景

变频器是实现交流电动机无级调速的最佳装置，采用正弦脉宽调制(SPWM)方式的变压变频技术是变频器的核心技术，该技术可以连续改变加在三相交流电动机上电压的频率和幅值。由于该技术采用SPWM方式改变变频器的输出电压的频率和幅值，其输出电压中包含高频谐波，高频谐波的存在会增加电机的损耗和速度波动，降低电机调速品质。线性正弦波变频器可以输出无高频谐波的正弦波交流电压，避免了SPWM变频器高频谐波对电机的不利影响，在高精度无级调速系统和高品质音响系统中有广泛应用。目前，三相线性正弦波变频器采用的是双极性直流功率电源供电，三相负载需要引出6根引线获得共地的三相电流采样信号，这样的三相线性正弦波变频器供电源要求高，负载引线多，在仅有单极性直流供电电源的场合或只有三根引出线负载的场合无法使用。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有三相线性正弦波变频器供电源要求高，负载引线多的缺陷和不足，提供一种只需要单极性直流电源，供三相负载使用的单电源三相线性波变频器。它接线简单，无高频谐波，对供电源要求较低，适用范围广。

本实用新型的技术解决方案是：单电源三相线性变频器，包括与三相负载连接的线性放大主电路，线性放大主电路所用的电源为单板性直流电源，线性放大主电路的输入端连接有三相正弦波信号发生器和三相差分放大器，线性放大主电路与三相负载的连线之间分别串联有采样电阻，三相差分放大器的输入端上有导线分别并联在采样电阻的两端。

本实用新型所述的线性放大主电路由电流调节器、电平偏移器和功率放大器依次串联而成。

本实用新型所述的三相正弦波信号发生器采用带三路数模转换器的单片机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一是变频器输出的变频电压或电流波形不含任何高频谐波，可以保证三相负载工作在无谐波的高品质状态，由于无高频谐波，由本变频器供电的三相负载工作时还不会对周边运行的电气设备产生电磁干扰。二是变频器由三相正弦波信号发生器提供频率和电压幅值连续可调的三相对称正弦波信号，三相差分放大器可以将无共地点的三相电流采样信号转变为有共地点的三相电流反馈信号，以便与信号发生器输出的三相正弦波电压信号比较调节。线性放大主电路输出电流经采样电阻和三相差分放大器转变为三相共地的三相电流反馈信号，并通过线性放大主电路最终输出三相对称、频率连续可变且精度较高的正弦波电压(电流)。三是只需要单极性直流功率电源供电，大大降低了对变频器供电电源的要求，可以使本变频器适用范围更广泛。四是三相负载只需要3根引出线而不是需要6根引出线，从而使三相负载与变频器的连线更简单，故本变频器可以适用于只有3根引出线的三相负载。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是三相差分放大器3中IAf一相的电路原理图；

图3是线性放大主电路2中UA一相的电路原理图；

图4是信号偏移电路7输出的三相单极性正弦波电压波形图；

图5是功率放大器8输出的三相对称正弦波电压波形图。

图中，三相正弦波发生器1，线性放大主电路2，三相差分放大器3，单极性直流电源4，三相负载5，电流调节器6，信号偏移电路7，功率放大器8，采样电阻R1-1、R1-2、R1-3，线性放大主电路2输出的三相电流信号iA、iB、iC，正弦波模拟信号IAg、IBg、ICg，三相电流反馈信号IAf、IBf、ICf。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述：

参见图1，图2，图3，本实用新型单电源三相线性变频器，包括与三相负载5连接的线性放大主电路2，线性放大主电路2所用的电源为单极性直流电源4，线性放大主电路2的输入端连接有三相正弦波信号发生器1和三相差分放大器3，线性放大主电路2与三相负载5的连线之间分别串联有采样电阻R1-1、R1-2、R1-3，三相差分放大器3的输入端上有导线分别并联在采样电阻R1-1、R1-2、R1-3的两端。