[发明专利]逆变器全频段分频调制控制方法、控制器及变频器

说明书

技术领域

本发明涉及逆变器调制控制技术，尤其涉及一种逆变器全频段分频调制控制方法、控制器及变频器。

背景技术

三相异步电机结构简单、维护容易、对工作环境要求低，在节能和提高生产力等方面具有明显的优势，它已经广泛运用于工农业生产、交通运输、国防以及日常生活之中。

目前，变频调速技术应用非常广泛，基本上都采用脉宽调制（PulseWidth Modulation，简称PWM）技术控制逆变器，以使逆变器输出相应的交流电流，实现对电机的速度控制。随着技术的更新，现有逆变器中的功率开关器件的开关频率也能达到非常高，因此一般PWM调制都采用异步调制模式，即载波信号和调制波信号不保持同步的调制模式，一般保持载波信号频率恒定。但对于大功率电机，由于调速范围宽，而功率开关器件频率低，高频区域采用异步调制会引起逆变器三相输出电压波形不对称，增加谐波成分。若PWM调制都采用同步调制模式，即载波信号和调制信号保持同步，即载波比恒定。在同步调制模式时，当调制波信号频率较低时载波信号频率也较低，过低的载波信号带来的谐波不易消除。谐波会影响电机运行的稳定性，并易导致电机发热严重等问题。

发明内容

本发明提供一种逆变器全频段分频调制控制方法、控制器及变频器，以提高电机运行的稳定性。

本发明的第一个方面是提供一种逆变器全频段分频调制控制方法，包括：

获取逆变器输出电压信号的频率；

当所述频率在第一频率至第二频率之间时，采用异步调制模式控制所述逆变器；

当所述频率在所述第二频率至第三频率之间时，采用分段同步调制模式控制所述逆变器；

当所述频率大于所述第三频率之后，采用预设的空间矢量脉宽调制SVPWM过调制算法将所述分段同步调制模式过渡至方波调制模式，根据所述方波调制模式控制所述逆变器；

其中，所述第一频率小于第二频率，第二频率小于第三频率。

本发明的另一个方面是提供一种控制器，包括：

获取模块，用于获取逆变器输出电压信号的频率；

处理模块，用于当所述频率在第一频率至第二频率之间时，采用异步调制模式控制所述逆变器，当所述频率在第二频率至第三频率之间时，采用分段同步调制模式控制所述逆变器，当所述频率大于所述第三频率之后，采用预设的SVPWM过调制控制算法将所述分段同步调制模式过渡至方波调制模式，根据所述方波调制模式控制所述逆变器；

其中，所述第一频率小于第二频率，第二频率小于第三频率。

本发明的又一个方面是提供一种变频器，包括逆变器和本发明实施例提供的控制器。

本发明的技术效果是：本发明实施例通过将逆变器全频段的频率范围划分成两个频段，在低频段采用异步调制，在频率达到一定值后改换成分段同步调制，再将高频段逐布过渡到方波调制。本发明实施例在低频段采用异步调制，在高频段采用分段同步调制，避免了现有技术中逆变器全频段的高频段采用异步调制引起的逆变器三相输出电压波形不对称致使得谐波成分增加，以及低频段采用同步调制载波信号过低带来的谐波等问题，提高了电机运行的稳定性和安全性，有助于充分发挥电机的性能。

附图说明

图1为本发明提供的逆变器全频段分频调制控制方法实施例一的流程示意图；

图2为本发明提供的控制器实施例一的结构示意图；

图3为本发明提供的变频器实施例一的结构示意图；

图4为采用本发明提供的变频器控制电机的电路原理示意图；

图5为采用本发明提供的变频器实施例实现异步调制控制或分段同步调制控制中15分频调制控制向逆变器输出的U相控制电平信号图；

图6为采用本发明提供的变频器实施例实现分段同步调制控制中7分频调制控制向逆变器输出的控制电平信号图；

图7为采用本发明提供的变频器实施例实现分段同步调制控制中3分频调制控制向逆变器输出的控制电平信号图；

图8为采用本发明提供的变频器实施例实现方波调制控制向逆变器输出的控制电平信号图；

图9为采用本发明提供的逆变器全频段分频调制控制方法实现的对所述逆变器经异步调制模式到同步15分频调制模式输出的电压和电流波形图；

图10为采用本发明提供的逆变器全频段分频调制控制方法实现的对所述逆变器经同步15分频调制模式到同步7分频调制模式输出的电压和电流波形图；