專利名稱：一種變頻裝置及裝有該變頻裝置的太陽能追日系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種變頻裝置及裝有該變頻裝置的太陽能追日系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種變頻裝置及裝有該裝置的太陽能追日系統(tǒng)。背景技術(shù)：
變頻裝置的技術(shù)原理是利用電カ半導(dǎo)體器件的通斷作用將恒壓恒頻的電能變換為電壓、頻率均可控制的電能控制裝置，已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè)中。目前，通用的變頻裝置主要采用交-直-交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻)。隨著化石資源的日漸枯竭和人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，太陽能發(fā)電已成為ー種人們推崇的能源產(chǎn)生方式。太陽能電池作為發(fā)電系統(tǒng)必不可少的 組件，其發(fā)電效率會(huì)受電池板與日照角度的直接影響。為了使電池板始終處于最佳的工作狀態(tài)，目前通常采用雙軸跟蹤系統(tǒng)，即兩臺(tái)電機(jī)分別控制俯仰角和方位角，如果使用傳統(tǒng)的變頻裝置或伺服驅(qū)動(dòng)器，則需要兩臺(tái)變頻裝置或伺服驅(qū)動(dòng)器，一方面成本較高，會(huì)抵消追日系統(tǒng)帶來的效益；另一方面系統(tǒng)復(fù)雜、故障點(diǎn)增加。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型提供了一種變頻裝置，一個(gè)變頻裝置可以同時(shí)控制兩臺(tái)或多臺(tái)電機(jī)工作。本實(shí)用新型通過實(shí)施以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的設(shè)計(jì)ー種變頻裝置，包括與外部電網(wǎng)連接的整流模塊，與所述整流模塊連接的至少兩個(gè)逆變單元，與所述逆變單元連接的外部電機(jī)，用于調(diào)控所述逆變単元的控制模塊和用于對(duì)外部電機(jī)編碼器信號(hào)進(jìn)行檢測、并把檢測結(jié)果發(fā)送給控制模塊的測速單元。通過整流模塊把外部電網(wǎng)所提供的エ頻交流電整流為直流電，利用變頻裝置中的逆變單元把直流電轉(zhuǎn)變成電壓、頻率均可控制的三相交流電進(jìn)行輸出；再利用控制模塊調(diào)控各個(gè)逆變單元對(duì)外部電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，同時(shí)利用測速單元對(duì)外部電機(jī)編碼器信號(hào)進(jìn)行檢測，獲得外部電機(jī)的速度(或位置)，并把檢測結(jié)果發(fā)送給控制模塊，方便控制模塊對(duì)各個(gè)逆變単元的調(diào)控。值得注意的是，本實(shí)用新型的變頻裝置可以同時(shí)為兩臺(tái)或多臺(tái)外部電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)可以是相同類型的電機(jī)，也可以是不同類型的電機(jī)。也就是說，本實(shí)用新型的變頻裝置可以用于單軸、雙軸兩種追日系統(tǒng)中，也可以用于對(duì)多臺(tái)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)中，適應(yīng)性很強(qiáng)。作為本實(shí)用新型的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述逆變単元共用整流模塊；所述外部電網(wǎng)所提供的エ頻交流電經(jīng)整流模塊整流為直流電后傳遞給逆變單元；所述逆變単元把直流電轉(zhuǎn)變成正弦波的三相交流電進(jìn)行輸出。各個(gè)逆變単元共用整流模塊，可以簡化電路，充分利用各模塊，節(jié)省系統(tǒng)成本。作為本實(shí)用新型的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述控制模塊為PWM控制模塊，PWM控制模塊通過輸出多組PWM控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)各個(gè)逆變単元。作為本實(shí)用新型的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述PWM控制信號(hào)的組數(shù)與逆變單元的數(shù)量相應(yīng)，姆組PWM控制信號(hào)與姆個(gè)逆變單元--對(duì)應(yīng)。通過與姆個(gè)逆變單元--對(duì)應(yīng)的PWM控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)各個(gè)逆變単元，讓各個(gè)逆變單元可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)外部電機(jī)工作。作為本實(shí)用新型的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述測速単元數(shù)量與逆變單元數(shù)量相同，每個(gè)測
速單元與姆個(gè)逆變單元--對(duì)應(yīng)。姆個(gè)測速單元對(duì)應(yīng)ー個(gè)逆變單元，同時(shí)對(duì)應(yīng)ー個(gè)外部電機(jī)。作為本實(shí)用新型的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述外部電機(jī)至少包括ー個(gè)俯仰角電機(jī)和ー個(gè)方位角電機(jī)。通過逆變単元可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)至少ー個(gè)俯仰角電機(jī)和ー個(gè)方位角電機(jī)工作，來控
制太陽能追日系統(tǒng)中的太陽能電池板俯仰角和方位角，使電池板始終處于最佳的工作狀態(tài)。本實(shí)用新型還提供了一種太陽能追日系統(tǒng)，所述太陽能追日系統(tǒng)包括太陽能電池板和上面所述的變頻裝置，所述變頻裝置與太陽能電池板連接。通過變頻裝置的整流模塊把外部電網(wǎng)所提供的エ頻交流電整流為直流電，利用變頻裝置中的逆變單元把直流電轉(zhuǎn)變成電壓、頻率均可控制的三相交流電進(jìn)行輸出，再利用控制模塊調(diào)控各個(gè)逆變単元對(duì)至少兩個(gè)外部電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，用以控制太陽能電池板的俯仰角及方位角，同時(shí)利用測速單元對(duì)外部電機(jī)編碼器信號(hào)進(jìn)行檢測，獲得外部電機(jī)的速度(或位置)，并把檢測結(jié)果發(fā)送給控制模塊，方便控制模塊對(duì)各個(gè)逆變単元的調(diào)控，使太陽能追日系統(tǒng)的太陽能電池板始終處于最佳的工作狀態(tài)。作為本實(shí)用新型的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述變頻裝置至少包括兩個(gè)與太陽能電池板連接的電機(jī)，所述電機(jī)分別與逆變單元和測速單元連接。通過逆變単元驅(qū)動(dòng)電機(jī)，利用測速單元對(duì)電機(jī)編碼器信號(hào)進(jìn)行檢測，獲得外部電機(jī)的速度(或位置)，并把檢測結(jié)果反饋給控制模塊，進(jìn)而調(diào)控太陽能電池板的俯仰角及方位角，使太陽能追日系統(tǒng)的太陽能電池板始終處于最佳的工作狀態(tài)。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案后，其有益效果在于能夠提供一種變頻裝置，該變頻裝置可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)或多臺(tái)電機(jī)工作；本實(shí)用新型還能夠提供一種裝有所述變頻裝置的太陽能追日系統(tǒng)，該系統(tǒng)非常適合應(yīng)用于目前通常采用的雙軸跟蹤系統(tǒng)中，可以利用變頻裝置同時(shí)控制雙軸跟蹤系統(tǒng)中的兩臺(tái)電機(jī)分別控制太陽能電池板的俯仰角和方位角，分別調(diào)節(jié)太陽能電池板的俯仰角和方位角，使太陽能電池板始終處于最佳的工作狀態(tài)；相比常規(guī)的方案，本實(shí)用新型至少減少了一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，不僅簡化了系統(tǒng)，降低系統(tǒng)成本，還提高了系統(tǒng)的可靠性。
圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例中變頻裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型另ー實(shí)施例中變頻裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是裝有本實(shí)用新型變頻裝置的太陽能追日系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖中標(biāo)識(shí)1-整流模塊；2_逆變單兀；3_控制模塊；4_測速單兀；5_俯仰角電機(jī)；6-方位角電機(jī)；7_電機(jī)；8_太陽能電池板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說明及具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)ー步說明。實(shí)施例一如圖I所示，一種變頻裝置，包括與外部電網(wǎng)連接的整流模塊1，與所述整流模塊I連接的兩個(gè)逆變單元2，與所述逆變単元2連接的外部電機(jī)，用于調(diào)控所述逆變単元2的控制模塊3和用于對(duì)外部電機(jī)編碼器信號(hào)進(jìn)行檢測、并把檢測結(jié)果發(fā)送給控制模塊3的測速單元4。通過整流模塊I把外部電網(wǎng)所提供的工頻交流電整流為直流電，利用變頻裝置中的逆變單元2把直流電轉(zhuǎn)變成電壓、頻率均可控制的三相交流電進(jìn)行輸出；再利用控制模塊3調(diào)控各個(gè)逆變單元2對(duì)外部電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，同時(shí)利用測速單元4對(duì)外部電機(jī)編碼器信號(hào)進(jìn)行檢測，獲得外部電機(jī)的速度(或位置)，并把檢測結(jié)果發(fā)送給控制模塊3，方便控制模塊3對(duì)各個(gè)逆變單元2的調(diào)控。值得注意的是，本實(shí)用新型的變頻裝置可以同時(shí)為兩臺(tái)或多臺(tái)外部電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)可以是相同類型的電機(jī)，也可以是不同類型的電機(jī)。也就是說，本實(shí)用新型的變頻裝置可以用于單軸、雙軸兩種追日系統(tǒng)中，也可以用于對(duì)多臺(tái)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)中，適應(yīng)性很強(qiáng)。如圖I所示，把本實(shí)用新型的變頻裝置應(yīng)用于目前通常采用的雙軸跟蹤系統(tǒng)中，兩個(gè)電機(jī)分別為俯仰角電機(jī)5和方位角電機(jī)6，利用變頻裝置中的逆變單元2同時(shí)控制兩
臺(tái)電機(jī)分別控制太陽能電池板的俯仰角和方位角，分別調(diào)節(jié)太陽能電池板的俯仰角和方位角，使太陽能電池板始終處于最佳的工作狀態(tài)。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，兩個(gè)逆變單元2共用整流模塊I ;所述外部電網(wǎng)所提供的工頻交流電經(jīng)整流模塊I整流為直流電后傳遞給逆變單元2 ;所述逆變單元2把直流電轉(zhuǎn)變成正弦波的三相交流電進(jìn)行輸出。兩個(gè)逆變單元2共用整流模塊1，可以簡化電路，充分利用各模塊，節(jié)省系統(tǒng)成本。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制模塊3為PWM控制模塊，PWM控制模塊通過輸出兩組PWM控制信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)逆變單元2。通過PWM控制模塊輸出的兩組PWM控制信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)逆變單元2，讓兩個(gè)逆變單元2可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)俯仰角電機(jī)5和方位角電機(jī)6工作。如圖I所示,測速單元4數(shù)量與逆變單元2數(shù)量相同,每個(gè)測速單元4與每個(gè)逆變
單元2--對(duì)應(yīng)。每個(gè)測速單元4對(duì)應(yīng)一個(gè)逆變單元2,同時(shí)對(duì)應(yīng)一個(gè)外部電機(jī)。所述逆
變單元2的輸出端分別與一電機(jī)連接，測速單元4與電機(jī)和控制模塊3連接；通過測速單元4對(duì)外部電機(jī)編碼器信號(hào)進(jìn)行檢測，獲得各個(gè)電機(jī)的速度(或位置)，并把檢測結(jié)果反饋給控制模塊3，方便控制模塊3更好的調(diào)控各個(gè)逆變單元2，從而更好的控制電機(jī)工作。如圖I所不,所述外部電機(jī)至少包括一個(gè)俯仰角電機(jī)5和一個(gè)方位角電機(jī)6。通過逆變單元2可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)俯仰角電機(jī)5和一個(gè)方位角電機(jī)6工作，來控制太陽能追日系統(tǒng)中的太陽能電池板俯仰角和方位角，使電池板始終處于最佳的工作狀態(tài)。實(shí)施例二 如圖2所示，一種變頻裝置，包括與外部電網(wǎng)連接的整流模塊1，與所述整流模塊I連接的多個(gè)逆變單元2，與所述逆變單元2連接的外部電機(jī)7，用于調(diào)控所述逆變單元2的控制模塊3和用于對(duì)外部電機(jī)7編碼器信號(hào)進(jìn)行檢測、并把檢測結(jié)果發(fā)送給控制模塊3的測速單元4,測速單元4的數(shù)量與逆變單元2的數(shù)量相同，每個(gè)逆變單元2及其對(duì)應(yīng)的測速單元4分別與一電機(jī)7連接。通過整流模塊I把外部電網(wǎng)所提供的工頻交流電整流為直流電，利用變頻裝置中的逆變單元2把直流電轉(zhuǎn)變成電壓、頻率均可控制的三相交流電進(jìn)行輸出；再利用控制模塊3調(diào)控各個(gè)逆變單元2對(duì)外部電機(jī)7進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，同時(shí)利用測速單元4對(duì)外部電機(jī)7編碼器信號(hào)進(jìn)行檢測，獲得外部電機(jī)7的速度(或位置)，并把檢測結(jié)果反饋給控制模塊3，方便控制模塊3對(duì)各個(gè)逆變單元2的調(diào)控。[0034]實(shí)施例三如圖3所示，裝有本實(shí)用新型變頻裝置的太陽能追日系統(tǒng)，包括太陽能電池板8、整流模塊I、逆變單元2、控制模塊3、測速單元4、俯仰角電機(jī)5和方位角電機(jī)6。所述太陽能電池板8與俯仰角電機(jī)5及方位角電機(jī)6連接,所述俯仰角電機(jī)5、方位角電機(jī)6分別與逆變單元2以及測速單元4連接，所述整流模塊I與外部電網(wǎng)及逆變單元2連接，所述控制模塊3分別與逆變單元2及測速單元4連接。另外，本實(shí)施例也適用于實(shí)施例二。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本 實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種變頻裝置，其特征在于包括與外部電網(wǎng)連接的整流模塊，與所述整流模塊連接的至少兩個(gè)逆變單元，與所述逆變單元連接的外部電機(jī)，用于調(diào)控所述逆變單元的控制模塊和用于對(duì)外部電機(jī)編碼器信號(hào)進(jìn)行檢測、并把檢測結(jié)果發(fā)送給控制模塊的測速單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變頻裝置，其特征在于所述逆變單元共用整流模塊；所述外部電網(wǎng)所提供的工頻交流電經(jīng)整流模塊整流為直流電后傳遞給逆變單元；所述逆變單元把直流電轉(zhuǎn)變成正弦波的三相交流電進(jìn)行輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變頻裝置，其特征在于所述控制模塊為PWM控制模塊，PWM控制模塊通過輸出多組PWM控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)各個(gè)逆變單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變頻裝置，其特征在于所述PWM控制信號(hào)的組數(shù)與逆變單元的數(shù)量相應(yīng)，每組PWM控制信號(hào)與每個(gè)逆變單元--對(duì)應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一權(quán)利要求所述的變頻裝置，其特征在于所述測速單元數(shù)量與逆變單元數(shù)量相同，每個(gè)測速單元與每個(gè)逆變單元--對(duì)應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變頻裝置，其特征在于所述外部電機(jī)至少包括一個(gè)俯仰角電機(jī)和一個(gè)方位角電機(jī)。
7.一種太陽能追日系統(tǒng)，包括太陽能電池板，其特征在于包括權(quán)利要求I至6中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的變頻裝置，所述變頻裝置與太陽能電池板連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能追日系統(tǒng)，其特征在于所述變頻裝置至少包括兩個(gè)與太陽能電池板連接的電機(jī)，所述電機(jī)分別與逆變單元和測速單元連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種變頻裝置及裝有該變頻裝置的太陽能追日系統(tǒng)。變頻裝置包括與外部電網(wǎng)連接的整流模塊，與所述整流模塊連接的至少兩個(gè)逆變單元，與所述逆變單元連接的外部電機(jī)，用于調(diào)控所述逆變單元的控制模塊和用于對(duì)外部電機(jī)編碼器信號(hào)進(jìn)行檢測、并把檢測結(jié)果發(fā)送給控制模塊的測速單元。太陽能追日系統(tǒng)包括太陽能電池板和上面所述的變頻裝置，所述變頻裝置與太陽能電池板連接。本實(shí)用新型簡化了系統(tǒng)，降低系統(tǒng)成本，還提高了系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號(hào)G05D3/10GK202586866SQ201220248979
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
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