智能化机器人系统供电电源技术方案

本发明专利技术公开了一种智能化机器人系统供电电源，包括：上、中、下三个平面六角形三相变压器，上、中、下变压器的初次级匝比依次为1:1、正相1:0.742和反相1:0.395、正相1:0.742和反相1:0.395；相位关系设置单元，将三半桥逆变电路设置为两两形成三相变压器的初级交流供电，互差120°，按照上、中、下变压器总相位角差20°设置开关角度；输出电压设置单元，计算初级电压数值及最终相位角度上的电压值；输出频率设置单元，通过控制驱动信号确定连续实现一个数量脉冲串，实现桥臂转换；确立每个脉冲的开通时间。本发明专利技术提高了对谐波的处理能力、能够实现三相绝对平衡及可以达到对输出频率的精度要求。

【技术实现步骤摘要】
智能化机器人系统供电电源
本专利技术涉及一种智能化供电电源，特别是涉及一种涉及机器人系统的智能化机器人系统供电电源。
技术介绍
现有技术应用的供电电源，可按照输出模式、是否实现谐波处理、是否实现在线式值守并自动转换供电等方式来划分。在输出模式上主要体现在是否具备三相平衡输出能力。现有技术多采用独立单相输出模式首先实现，再通过输出连接成为三相输出形式。绝大部分三相交流输出电源均采用该模式并在国内达到相当成熟稳定的应用。但在带不平衡负载能力上、在三相相位差的精度保障上、在谐波输出限制与效率提高的关系上均出现技术性能限制的固有缺陷。在是否实现谐波处理的技术应用方面，专门作为这样处理目的的一些有源滤波器或无缘滤波器技术方案得到广泛应用。但是，作为电源形式实现电压等级变换、频率变换的交流输出电源，几乎均未能实现。若要实现，也就是上述两种类别技术产品的叠加产品。基于高频变换技术的应用必要性越来越突出，体现电能转换效率的提高。这类产品已经在经济适应性、技术可靠性上显现其劣势。在是否实现在线式值守并自动实现供电转换供电的特征方面，现有的UPS(不间断电源)、EPS(消防应急电源)等均是实现电压恒定输出、输入断电甚至过、欠压能够自动切换到电池供电的形式。就其输出交流波形质量看，有方波输出形式、梯形波输出形式、正弦波输出形式；就电池供电形式看，一般仅作为报警、短维持时间形式；就输出带负载能力形式，主要的缺陷都是带非线性负载能力差。三相四线制供电模式，是现今交流供电的基本模式。三相平衡和零相序零电流电压是非常重要的指标。局部环节具备带不平衡负载能力的设备是最佳的保障方案。而这样的技术装备依然还有其局限性。电能质量标准被引用以来，不同的各型治理电能污染、提高电能质量的技术装备得以应用和推广。但就局部与整体、不同负载条件变换和用电网络局部区域治理等方面综合利用来讲，现在依然还没有完全具备灵活多样、适应性强大的这类技术装备的引入。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中供电电源难以达到对谐波的处理能力的要求、难以实现三相绝对平衡的能力以及难以达到对输出频率的精度要求的缺陷，提供一种智能化机器人系统供电电源。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：本专利技术提供了一种智能化机器人系统供电电源，其特点在于，包括：上、中、下三个平面六角形三相变压器，其中，上三相变压器(即上平面六角形三相变压器)的初次级匝比为1:1，中三相变压器(即中平面六角形三相变压器)的初次级匝比为正相1:0.742和反相1:0.395，下三相变压器(即下平面六角形三相变压器)的初次级匝比为正相1:0.742和反相1:0.395；并且连续脉冲总宽度为120°；相位关系设置单元，用于将三半桥逆变电路设置为两两形成三相变压器的初级交流供电，互差120°，并按照上三相变压器、中三相变压器、下三相变压器总相位角差20°来设置开关角度；输出电压设置单元，用于计算初级电压数值，并根据矢量和计算最终相位角度上的电压值；输出频率设置单元，用于通过控制驱动信号确定连续实现一个数量脉冲串，并实现桥臂转换，并实现连续一样数量脉冲串，以建立输出频率值；还用于确立脉冲串中每个脉冲的开通时间，以实现对输出电压的调节。较佳地，在平面六角形三相变压器中还实现三组变压器一体采用。较佳地，在平面六角形三相变压器中还采用三相三重叠加逆变技术。较佳地，在所述智能化机器人系统供电电源中还采用FPGA(现场可编程门阵列)编程技术。较佳地，所述智能化机器人系统供电电源还包括直流电瓶，在外部供电出现异常时，还采用直流电瓶介入值守，以维持直流供电质量。较佳地，所述智能化机器人系统供电电源还包括外部值守自启动/停止柴油发电机系统的预留接口，用于实现无间歇自动转换供电装置。较佳地，所述智能化机器人系统供电电源还采用触摸屏作为人机交互界面。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术的供电电源提高了对谐波的处理能力、能够实现三相绝对平衡以及可以达到对输出频率的精度要求，并且在本专利技术中采用了多项新型技术，结合比较新颖的控制理论，采用FPGA形式的规模化集成芯片，形成高速、多系统集成软件系统，采用全性能采样保护功能，多方位的高新技术应用和集成，达到的效果即是智能、精确、安全和操作简单。附图说明图1为本专利技术较佳实施例的智能化机器人系统供电电源的模块示意图。具体实施方式下面结合附图给出本专利技术较佳实施例，以详细说明本专利技术的技术方案。如图1所示，本专利技术的智能化机器人系统供电电源包括三个平面六角形三相变压器1、相位关系设置单元2、输出电压设置单元3及输出频率设置单元4，其中三个平面六角形三相变压器分别为上平面六角形三相变压器、中平面六角形三相变压器、下平面六角形三相变压器。其中，关于相位关系实现的技术手段，本专利技术涉及三半桥逆变结构，外部供电电压经整流滤波后成为其直流供电电源，而所述相位关系设置单元2则将三半桥逆变电路设置为两两形成三相变压器的初级交流供电，互差120°，如此能够在其次级得到相应的角度的感应电压，即每个对应的次级线包上得到的相位角度是固定的；再有，所述相位关系设置单元2按照上平面六角形三相变压器、中平面六角形三相变压器、下平面六角形三相变压器总相位角差20°来设置其开关角度，同样在次级线包上，得到的相应相位角度不仅是固定的对应初级，还体现了总体的相位差角度。关于输出电压和输出频率实现的技术手段，电压关系首先表征在变压器每一组初次级线包匝比关系，其次是初级电压数值，而所述输出电压设置单元3则会计算初级电压数值，并根据矢量和计算出最终相位角度上的电压值；频率关系则由逆变桥导通转换频率，为由驱动信号确定的一个固定值，所述输出频率设置单元4则通过控制驱动信号确定连续实现一个数量脉冲串，再实现桥臂转换，并依然实现连续一样数量脉冲串，如此即建立了输出频率值；其次，还确立脉冲串中每个脉冲的开通时间，能够形成初级激磁电压的不同，等同于实现了初级电压的调节，从而实现了对输出电压的调节。本专利技术还采用新型部件达到整机机构合理化，主要是平面六角形三相变压器1，采用上中下三层结构形式，单一的三相变压器实现了低漏磁、高平衡和高安全系数的结构特点，实现了高频三相变压器的突破，本专利技术的平面六角形三相变压器1的三层结构能够利于次级线包的组合链接，等效成为正相9组、反相9组的18组次级电压，取其中部分组合，形成了整体的三相输出形式。关于实现低次谐波的消除能力的技术手段，根据公式π3N＝20°，N取3，即是表明3组变压器叠加。按抵消5次和7次谐波的要求，可计算出变压器初次级匝比，在本专利技术的平面六角形三相变压器1中，上平面六角形三相变压器的初次级匝比为1:1，中平面六角形三相变压器的初次级匝比为正相1:0.742和反相1:0.395，下平面六角形三相变压器的初次级匝比为正相1:0.742和反相1:0.395；并且连续脉冲总宽度为120°；如此可通过变压器自身，抵消掉5次和7次谐波，再取连续脉冲总宽度为120°，即可等效方波宽度为θ＝120°。以U相输出计算。Ua1的相位为基准，和A1相同；幅度为1；标记为0°。Ub1幅度为0.742，相位角为340°或-20°。U′b3幅度为0.395，取反相线包连接方式，相位角为40°本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能化机器人系统供电电源，其特征在于，包括：上、中、下三个平面六角形三相变压器，其中，上三相变压器的初次级匝比为1:1，中三相变压器的初次级匝比为正相1:0.742和反相1:0.395，下三相变压器的初次级匝比为正相1:0.742和反相1:0.395；并且连续脉冲总宽度为120°；相位关系设置单元，用于将三半桥逆变电路设置为两两形成三相变压器的初级交流供电，互差120°，并按照上三相变压器、中三相变压器、下三相变压器总相位角差20°来设置开关角度；输出电压设置单元，用于计算初级电压数值，并根据矢量和计算最终相位角度上的电压值；输出频率设置单元，用于通过控制驱动信号确定连续实现一个数量脉冲串，并实现桥臂转换，并实现连续一样数量脉冲串，以建立输出频率值；还用于确立脉冲串中每个脉冲的开通时间，以实现对输出电压的调节。

【技术特征摘要】
1.一种智能化机器人系统供电电源，其特征在于，包括：上、中、下三个平面六角形三相变压器，其中，上三相变压器的初次级匝比为1:1，中三相变压器的初次级匝比为正相1:0.742和反相1:0.395，下三相变压器的初次级匝比为正相1:0.742和反相1:0.395；并且连续脉冲总宽度为120°；相位关系设置单元，用于将三半桥逆变电路设置为两两形成三相变压器的初级交流供电，互差120°，并按照上三相变压器、中三相变压器、下三相变压器总相位角差20°来设置开关角度；输出电压设置单元，用于计算初级电压数值，并根据矢量和计算最终相位角度上的电压值；输出频率设置单元，用于通过控制驱动信号确定连续实现一个数量脉冲串，并实现桥臂转换，并实现连续一样数量脉冲串，以建立输出频率值；还用于确立脉冲串中每个脉冲的开通时间，以实现对输出电压的调节。2.如权利要求1所述的智能化机器人...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡宝良，胡成平，胡乐仕，
申请(专利权)人：上海固顶机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31