一种两电平四象限变频器制造技术

一种两电平四象限变频器，它涉及一种变频器。本实用新型专利技术为了解决现有的变频器不能实现能量的双向流动，系统的稳定性差的问题。本实用新型专利技术的电网侧电压采集调理电路的输入端接在电网与第一电抗之间，电机侧电压采集调理电路的输入端接在第二电抗与电机之间，电网侧电流采集调理电路的输入端接在第一电抗与三相整流电路之间，电机侧电流采集调理电路的输入端接在三相逆变电路与第二电抗之间，直流电压采集调理电路的输入端接在电容的两端，电网侧电压采集调理电路、电机侧电压采集调理电路、电网侧电流采集调理电路、电机侧电流采集调理电路和直流电压采集调理电路的输出端均连接控制电路。本实用新型专利技术实现能量的双向流动，消除了电网谐波。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种变频器，具体涉及一种两电平四象限变频器，属于变频器控制

技术介绍
随着人们生活水平的日益提高，节能低碳越来越成为人们关注的重点，为了提高能量利用率，为降低网侧产生的谐波并提高功率因数，本技术提出四象限的电路拓扑结构，并采用双PWM电路拓扑，利用PWM整流器实现能量的双向流动。所谓双PffM控制技术，由PffM整流器和PffM逆变器组成，无需增加任何附加电路，就可以保证系统工作在单位功率因数下，消除网侧谐波污染，能量双向流动，方便电机四象限运行，动态响应时间短，且提高系统的稳定性。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术的变频器不能实现能量的双向流动，响应时间长，系统的稳定性差的问题。本技术的技术方案是:一种两电平四象限变频器，包括第一电抗、三相整流电路、电容、三相逆变电路、第二电抗、电机、控制电路和采集调理电路，所述采集调理电路包括电网侧电压采集调理电路、电机侧电压采集调理电路、电网侧电流采集调理电路、电机侧电流采集调理电路和直流电压采集调理电路，电网通过第一电抗连接三相整流电路，三相整流电路通过电容连接三相逆变电路，三相逆变电路通过第二电抗连接电机，电网侧电压采集调理电路的输入端接在电网与第一电抗之间，电机侧电压采集调理电路的输入端接在第二电抗与电机之间，电网侧电流采集调理电路的输入端接在第一电抗与三相整流电路之间，电机侧电流采集调理电路的输入端接在三相逆变电路与第二电抗之间，直流电压采集调理电路的入端接在电容的两端，所述电网侧电压采集调理电路、电机侧电压采集调理电路、电网侧电流采集调理电路、电机侧电流采集调理电路和直流电压采集调理电路的输出端均与控制电路建立连接。所述三相整流电路包括并联连接的第一整流桥臂、第二整流桥臂、第三整流桥臂和第四整流桥臂，第一整流桥臂、第二整流桥臂和第三整流桥臂的结构相同，第一整流桥臂包括两个功率管，第一电抗分别连接第一整流桥臂、第二整流桥臂和第三整流桥臂的中点，第四整流桥臂包括能耗电阻。采用功率器件做PffM整流器和PffM逆变器，不仅能够实现能量的双向流动实现了电机的四象限运行，同时提高了电网侧的功率因数，减少了网侧谐波的产生，达到了提高电网电能质量和节约能源的目的。所述电流检测调理电路包括电流传感器、采样电阻、跟随电路、反相加法电路和反相比例电路，电流传感器的输出端通过跟随电路连接反相加法电路的输入端，反相加法电路的输出端连接反相比例电路，反相比例电路的输出端连接控制电路，所述采样电阻的一端接在电流传感器与跟随电路之间，采样电阻的另一端接地。所述反相加法电路包括运算放大器、第一电阻、第二电阻和第三电阻，跟随电路输出端通过第一电阻接入运算放大器的反相输入端，第三电阻并接在运算放大器的输出端与反相输入端之间，第二电阻的一端接在运算放大器的反相输入端，第二电阻的另一端为供电端。所述第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值相同。所述一种两电平四象限变频器包括十二路驱动电路，所述驱动电路的输入端均与控制电路建立连接，其中六路驱动电路的输出端连接三相整流电路，剩余六路驱动电路的输出端连接三相逆变电路，所述驱动电路包括串联连接的光耦和反压电路，光耦的输出端为驱动电路的输入端，反压电路的输出端为驱动电路的输出端。所述一种两电平四象限变频器包括同步信号检测电路，所述同步信号检测电路包括变压器、滤波电路、第一电压比较器、反相器和第四电阻，变压器的输入端连接电网的输出端，变压器的输出端通过滤波电路连第一电压比较器的同相输入端，第一电压比较器的反相输入端接地，第一电压比较器的输出端连接反相器的输入端，反相器的输出端连接控制电路，第四电阻的一端接在反相器的输出端，第四电阻的另一端为供电端。所述一种两电平四象限变频器包括若干过流保护电路，所述过流保护电路包括第二电压比较器和钳位电路，第二电压比较器的反相输入端为过流保护电路的输入端，第二电压比较器的输出端经钳位电路的中点连接控制电路。所述控制电路包括TMS320F2812芯片，DSP2812最高频率可达150MHz，该芯片外设包括16路12位精度ADC、2路SCI以及两个事件管理模块EVA、EVB，每个事件管理模块包括6路全比较PWM/CMP、2路QEP和3路CAP。本技术与现有技术相比具有以下效果:本技术采用的两电平四象限变频器，与两象限变频器相比，可以实现能量的双向流动，消除电网谐波，使系统在单位功率因数下运行，提高电网功率的利用率。本技术可以直接对网侧电流进行控制，减小网侧电流谐波的产生，提高功率因数。【附图说明】图1，本技术的结构框图；图2，本技术电抗、三相整流电路、电容、三相逆变电路和电机的电路示意图；图3，本技术电流检测调理电路图；图4，本技术驱动电路图；图5，本技术同步信号检测电路；图6，本技术过流保护电路。【具体实施方式】结合【附图说明】本技术的【具体实施方式】，本实施方式的一种两电平四象限变频器，包括第一电抗Lm、三相整流电路1、电容C、三相逆变电路2、第二电抗Ln、三相异步电机M、控制电路3和采集调理电路，所述采集调理电路包括电网侧电压采集调理电路4、电机侧电压采集调理电路5、电网侧电流采集调理电路6、电机侧电流采集调理电路7和直流电压采集调理电路8，电网K通过第一电抗Lm连接三相整流电路I，三相整流电路I通过电容C连接三相逆变电路2，三相逆变电路2通过第二电抗Ln连接三相异步电机M，电网侧电压采集调理电路4的输入端接在电网K与第一电抗Lm之间，电机侧电压采集调理电路5的输入端接在第二电抗Ln与三相异步电机M之间，电网侧电流采集调理电路6的输入端接在第一电抗Lm与三相整流电路I之间，电机侧电流采集调理电路7的输入端接在三相逆变电路2与第二电抗Ln之间，直流电压采集调理电路8的输入端接在电容C的两端，所述电网侧电压采集调理电路4、电机侧电压采集调理电路5、电网侧电流采集调理电路6、电机侧电流采集调理电路7和直流电压采集调理电路8的输出端均与控制电路3建立连接。所述三相整流电路I包括并联连接的第一整流桥臂、第二整流桥臂、第三整流桥臂和第四整流桥臂，第一整流桥臂、第二整流桥臂和第三整流桥臂的结构相同，第一整流桥臂包括两个串联功率管VTl和VT2，第二整流桥臂包括两个串联功率管VT3和VT4，第三整流桥臂包括两个串联功率管VT5和VT6，第一电抗Lm分别连接第一整流桥臂、第二整流桥臂和第三整流桥臂的中点，第四整流桥臂包括能耗电阻&。所述三相逆变电路2包括并联连接的第一逆变桥臂、第二逆变桥臂和第三逆变桥臂，第一逆变桥臂、第二逆变桥臂和第三逆变桥臂的结构相同，第一逆变桥臂包括两个串联功率管VT7和VT8，第二逆变桥臂包括两个串联功率管VT9和VT10，第三逆变桥臂包括两个串联功率管VTl I和VT12，第二电抗Ln分别连接第一逆变桥臂、第二逆变桥臂和第三逆变桥臂的中点。所述电流检测调理电路包括电流传感器9、采样电阻IV跟随电路10、反相加法电路11和反相比例电路12，电流传感器9的输出端通过跟随电路10连接反相加法电路11的输入端，反相加法电路11的输出端连接反相比例电路，反相比例电路的输出端连接控制电路3，所述采样电阻R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两电平四象限变频器，包括第一电抗、三相整流电路、电容、三相逆变电路、第二电抗、电机、控制电路和采集调理电路，其特征在于：所述采集调理电路包括电网侧电压采集调理电路、电机侧电压采集调理电路、电网侧电流采集调理电路、电机侧电流采集调理电路和直流电压采集调理电路，电网通过第一电抗连接三相整流电路，三相整流电路通过电容连接三相逆变电路，三相逆变电路通过第二电抗连接电机，电网侧电压采集调理电路的输入端接在电网与第一电抗之间，电机侧电压采集调理电路的输入端接在第二电抗与电机之间，电网侧电流采集调理电路的输入端接在第一电抗与三相整流电路之间，电机侧电流采集调理电路的输入端接在三相逆变电路与第二电抗之间，直流电压采集调理电路的入端接在电容的两端，所述电网侧电压采集调理电路、电机侧电压采集调理电路、电网侧电流采集调理电路、电机侧电流采集调理电路和直流电压采集调理电路的输出端均与控制电路建立连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高晗璎，杨帆，岳星池，冯继峰，陈国帅，苏冰，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23