[发明专利]一种基于异步电机驱动的逆变器

说明书

本发明提供了一种基于异步电机驱动的逆变器，所述逆变器包括直流输入单元、信号采集单元、A/D转换单元、控制处理单元、按键输入单元、显示单元、存储单元、报警单元、控制波生成单元、驱动单元、逆变单元、滤波单元和交流输出单元；所述逆变器通过所述控制处理单元控制所述控制波生成单元对三角波与正弦波进行比较判断得到相应的SPWM脉冲信号，根据异步电机的输出电压信号控制正弦波的幅值，进而控制SPWM脉冲信号的幅值，并输入驱动单元驱动逆变单元将直流电逆变输出交流电，实现对异步电机的驱动。本发明提供一种基于异步电机驱动的逆变器，采用三角波模块与正弦波模块比较生成SPWM脉冲信号，减少了输出波形中的谐波含量，提高了逆变器的输出质量。

技术领域

本发明属于电力设备技术领域，特别涉及一种基于异步电机驱动的逆变器。

背景技术

异步电动机调速的一种方式为调频调速，通过调节逆变器输出波频率实现。如果电机电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。SPWM逆变器的输出三相交流电可以作为异步电动机的输入电源。随着电力技术的不断发展，SPWM逆变器的应用也越来越多，已经成为人们生活、生产中不可或缺的一部分。

逆变器完成逆变的传统方式为通过晶闸管组成的方波逆变电路来实现，输出的是方波交流电，其波形的正负最大值几乎同时产生，含有较多成分低次谐波。而且变频变压过程分开完成，实际负载能力为额定负载的40％—60％，负载能力较差且不能带感性负载。本发明异步电机驱动的逆变器，采用模块化的设计方案，采用三角波模块与正弦波模块比较生成SPWM脉冲信号，减少输出波形中的谐波含量，提高逆变器的输出质量。同时独立的功能模块也有利于后期维护和升级。

发明内容

本发明提供一种基于异步电机驱动的逆变器，采用三角波模块与正弦波模块比较生成SPWM脉冲信号，减少了输出波形中的谐波含量，提高了逆变器的输出质量。

本发明具体为一种基于异步电机驱动的逆变器，所述逆变器包括直流输入单元、信号采集单元、A/D转换单元、控制处理单元、按键输入单元、显示单元、存储单元、报警单元、控制波生成单元、驱动单元、逆变单元、滤波单元和交流输出单元，所述直流输入单元与所述逆变单元相连接，所述信号采集单元、所述A/D转换单元、所述控制处理单元、所述控制波生成单元、所述驱动单元、所述逆变单元、所述滤波单元、所述交流输出单元顺序连接，所述控制处理单元还分别与所述按键输入单元、所述显示单元、所述存储单元、所述报警单元相连接，所述信号采集单元还与所述交流输出单元连接；所述逆变器通过所述控制处理单元控制所述控制波生成单元对三角波与正弦波进行比较判断得到相应的SPWM脉冲信号，根据所述异步电机的输出电压信号控制所述正弦波的幅值，进而控制所述SPWM脉冲信号的幅值，并输入所述驱动单元驱动所述逆变单元将直流电逆变输出交流电，实现对所述异步电机的驱动。

所述按键输入单元结合所述显示单元和所述存储单元进行参数设定，所述参数包括参考电压报警电压；所述报警单元采用报警指示灯结合所述显示单元进行报警。

所述信号采集单元采用电压传感器采集所述交流输出单元的输出电压信号，经过所述A/D转换单元进行A/D转换后作为反馈信号输入所述控制处理单元，所述控制处理单元将输入的电压信号与预先设定的参考电压进行比较得到差值电压，进而调节所述SPWM脉冲信号的波形，最终实现对输出电压幅值的控制。

所述控制波生成单元包括三角波生成模块、正弦波生成模块和SPWM波生成模块，所述三角波生成模块采用可逆计数器完成，通过循环加减计数得到数字化三角波数据；所述正弦波生成模块采用直接数字频率合成技术从相位的角度上来直接合成所需正弦波；所述SPWM波生成模块分别与所述三角波生成模块、所述正弦波生成模块相连接，将输入的三角波与正弦波进行比较：若所述三角波大于所述正弦波，输出关断低电压，若所述三角波小于所述正弦波，输出导通高电压。