[发明专利]基于IM14400的三相正弦波变频电源

说明书

技术领域：

本发明属于计算机技术应用于变频电源系统领域，尤其涉及一个能改变频率的变频电源系统，用于将固定市电频率通过此系统转化为大于或小于市电频率的场合。

背景技术：

由于我国市电频率固定为50Hz，因而对于一些要求频率大于或小于50Hz的应用场合，则必须设计一个能改变频率的变频电源系统。目前最常用的是三相正弦波变频电源。该电源系统主要由整流、逆变、控制回路3部分组成。其中，整流部分用以实现AC/DC的转换；逆变部分用以实现DC/AC的转换；而控制回路用以调节电源系统输出信号的频率和幅值。

发明内容：

本发明就是针对上述问题，提供一种基于IM14400的三相正弦波变频电源。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括整流、逆变、控制回路3部分，将市电通过隔离变压器输入到交流变频电源系统，隔离变压器的输出经过整流桥后，产生全波整流信号。全波整流信号滤波生成与输入交流电对应的直流电，从而实现AC/DC转换；通过AC/DC转换改变市电频率。

本发明的有益效果：

将市电通过隔离变压器输入到交流变频电源系统，隔离变压器的输出经过整流桥后，产生全波整流信号。全波整流信号滤波生成与输入交流电对应的直流电，从而实现AC/DC转换。通过AC/DC转换改变市电频率使之产生频率大于或小于50Hz的应用场合，给使用者提供方便。

附图说明：

图1是本发明的系统整体框图。

图2是本发明的PWM信号原理图。

具体实施方式：

如图1所示，将市电通过隔离变压器输入到交流变频电源系统，隔离变压器的输出经过整流桥后，产生全波整流信号。全波整流信号滤波生成与输入交流电对应的直流电，从而实现AC/DC转换。

如图2所示，按照SPWM控制基本原理，在三角波和正弦波的自然交点时刻控制功率开关器件的通断。如果采用自然采样法，会增加硬件的复杂度，但因该系统是以FPGA为控制核心，可方便地实现。把正弦波波形表存人存储器中，同时利用加法器和减法器生成三角形载波，再通过数字比较器产生所需要的波形。该方案具有可靠性高，可重复编程，响应快，精度高等特点。

该系统软件主要分为人机交互和反馈控制两部分。前者主要包括键盘和电压、电流、频率的测量值显示；后者主要确保系统的准确性和稳定性，分为频率反馈控制、电压反馈控制及缺相保护、过流保护。输出电压的稳定性相当重要。由于输入电压的波动范围在额定值90～110％之间，因此要求输出电压稳定在36V，误差绝对值小于1％。程序采用定时检测线电压的大小并与预置电压作比较，当测得的线电压比给定电压小时，则调节SPWM的调制比N，提高输出电压。

该系统充分利用FPGA编程方便，产生载波比可变的SPWM信号，采用该信号控制IM14400，可获得频率在20～100Hz范围任意可调.电流在0.5～3.0A变化，电压有效值可稳定在约36V的三相正弦波。