專利名稱：單邊自振蕩電壓比較跟蹤放大式逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)屬電氣傳動領(lǐng)域，是變流技術(shù)在交流變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用。
在交流變頻電氣傳動系統(tǒng)中，對逆變器提出下列要求①裝置本身效率高；②對電網(wǎng)功率因數(shù)高、諧波污染?。虎圯敵鲭妷?、電流波形盡可能為正弦形；④線路簡單、控制方便。近年來，各類逆變器發(fā)展迅速，卻難于復(fù)蓋上述全部要求，只獲得適當(dāng)?shù)膽?yīng)用范圍。例如以普通可控硅為主要換流元件的各類電壓型、電流型逆變器和才發(fā)展的SPWM逆變器。SPWM逆變器較其它逆變器主要進(jìn)步在于SPWM的逆變效率和正弦度有很大提高，但其對負(fù)載的供電波形還僅為正弦調(diào)制波，并非真正的正弦波，這與負(fù)載的要求還有一定的差距。
本發(fā)明的宗旨是謀求100KVA以下交流變頻調(diào)速系統(tǒng)中的新型逆變器方案，該逆變器較SPWM逆變器在輸出的波形指標(biāo)上有突破，可使負(fù)載獲得準(zhǔn)正弦供電波形，從而工業(yè)應(yīng)用價(jià)值提高。
本技術(shù)從兩個(gè)方面予以闡明。
1、逆變控制思想按前述對逆變器性能指標(biāo)的要求，著眼于高效時(shí)使逆變器向開關(guān)型發(fā)展，SPWM逆變器屬此類，其波形指標(biāo)尚不理想；若著眼于傳統(tǒng)的功率放大電路，可以得到放大的不失真優(yōu)質(zhì)波形，但電路效率低，經(jīng)典功率電子學(xué)理論證明，即使是乙類功率放大電路，其效率也不會超過78.5％，在高壓、大電流電氣傳動領(lǐng)域中無工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。本發(fā)明人提出使開關(guān)電路與傳統(tǒng)乙類功率放大電路相結(jié)合，這樣便產(chǎn)生了效率指標(biāo)和輸出波形指標(biāo)兼優(yōu)的新穎逆變器。其結(jié)合示意圖如圖一所示。其中主電路由單邊比較跟蹤式自振蕩電路［E］與傳統(tǒng)乙類功率放大電路［F］構(gòu)成，前者b端輸出帶微鋸齒的全波整流波形，作為后者的供電電源；兩者由同一普通正弦信號源［1］控制，輸出端便產(chǎn)生光滑的準(zhǔn)正弦波形，其波形和頻率與標(biāo)準(zhǔn)正弦參考電壓Vref相同。由于b端不是直流電源，故后級損耗小，加在后級功率放大電路［F］三極管上的電壓是帶微鋸齒的全波整流波形，鋸齒部分作為管壓降，降在功放管上，從而管壓降極小，避免了加直流電源那樣的高管壓降情況，使乙類功率放大電路的效率突破了不超過78.5％的理論禁區(qū)。
2、工作過程及結(jié)構(gòu)圖二是本技術(shù)的典型實(shí)施例。圖中開關(guān)S、續(xù)流二極管D、電感L、電容C共同組成自振蕩電源［E］的主電路；取樣器［4］，比較器［3］，驅(qū)動器［2］，整流器［6］組成［E］的比較跟蹤反饋鏈；隔離驅(qū)動器［5］，大功率三極管T、T′與輸出變壓器組成功率放大電路［F］；這樣便構(gòu)成了本技術(shù)的逆變器。其工作過程如下經(jīng)三相二極管整流濾波后的不可調(diào)直流電壓加在［E］的a端，標(biāo)準(zhǔn)正弦參考電壓信號Vref經(jīng)整流器［6］整流成全波整流電壓波形V′ref，將V′ref送到比較器［3］與取樣電壓進(jìn)行比較，若通過取樣器［4］的取樣電壓小于參考電壓V′ref，比較器［3］輸出一高電平，經(jīng)驅(qū)動器［2］使開關(guān)S閉合，此時(shí)電流經(jīng)L、C充電，使b端電壓升高，取樣電壓亦同時(shí)升高，當(dāng)其高于參考電壓V′ref時(shí)，［3］翻轉(zhuǎn)，輸出一低電平，經(jīng)驅(qū)動器［2］使開關(guān)S截止，L上的能量經(jīng)C、D續(xù)流，則b端電壓也因放電而下降，重新出現(xiàn)取樣電壓小于參考電壓V′ref的情況。如此往復(fù)循環(huán)，S交替通斷，b端得到騎在參考電壓Vref上的帶微鋸齒狀的全波整流電壓波形，用其對［F］供電，則乙類功放電路在輸出變壓器上產(chǎn)生光滑的準(zhǔn)正弦波形。
該逆變器電路簡單，控制方便，性能價(jià)格比合理，會在交流電氣傳動領(lǐng)域中獲得廣泛的工業(yè)應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種電壓逆變器，它由一個(gè)比較跟蹤式自振蕩電源[E]和一個(gè)傳統(tǒng)乙類功率放大電路[F]組成，其中[E]構(gòu)成如下1)直流電壓輸入端a經(jīng)開關(guān)S接于電感L左端，電容C連接L右端和中性線O之間，續(xù)流二極管D反接于電感L左端和中性線O之間；2)[E]的輸出端b同時(shí)接于三極管T、T′的集電極向[F]供電，隔離驅(qū)動器[5]接于T、T′的基極和信號源[1]之間，T、T′的發(fā)射極節(jié)點(diǎn)接于中性線O上；其特征在于，[E]中的取樣器[4]的輸入端與L右端b相接，[4]輸出端將取樣信號送入比較器[3]，來自信號源[1]的正弦參考電壓信號經(jīng)整流器[6]亦送入[3]的另一端，由[3]比較后產(chǎn)生的電平信號經(jīng)驅(qū)動器[2]接于開關(guān)S的控制端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種在交流變頻調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng)用的電壓型逆變器，該逆變器主電路由單邊自振蕩比較跟蹤式電源和傳統(tǒng)乙類功率放大電路所組成，從而獲得高效逆變的效用，該逆變器可使負(fù)載獲得準(zhǔn)正弦供電波形。
文檔編號H02M7/538GK2058286SQ8921576
公開日1990年6月13日 申請日期1989年9月4日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月4日
發(fā)明者駱雅琴 申請人:華東冶金學(xué)院