一種將工頻電源直接變?yōu)榈皖l有理數(shù)頻率電源的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將工頻電源直接變?yōu)榈皖l有理數(shù)頻率電源的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]三相異步電動(dòng)機(jī)的用電量一直居于總耗電量的首位，異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行離不開啟動(dòng)過(guò)程，對(duì)于簡(jiǎn)單的應(yīng)用場(chǎng)合，常常采用電子軟啟動(dòng)器來(lái)完成啟動(dòng)功能，對(duì)于要求較高的場(chǎng)合，常常采用變頻器來(lái)完成啟動(dòng)及運(yùn)行功能。傳統(tǒng)的軟啟動(dòng)器沒有變頻功能，難以獲得啟動(dòng)過(guò)程所需的最優(yōu)電磁轉(zhuǎn)矩；傳統(tǒng)的變頻器電路拓?fù)鋸?fù)雜、使用器件多、器件參數(shù)要求高、系統(tǒng)制造成本尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的為了解決上述問題，提供了一種將工頻電源直接變?yōu)榈皖l有理數(shù)頻率電源的方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:其包括以下步驟:
[0005]步驟一，將6只可控硅進(jìn)行編號(hào)；
[0006]步驟二，以變頻目標(biāo)值除以電力網(wǎng)工頻值，得到一個(gè)小數(shù)，將小數(shù)依據(jù)所需精度截尾，形成有理數(shù)；
[0007]步驟三，將小數(shù)放大成為整數(shù)，將所得整數(shù)除以放大倍數(shù)，約分，分子記為N，分母記為M ；
[0008]步驟四，求取工頻值的倒數(shù)，得到工頻周期；
[0009]步驟五，用M乘以工頻周期得到控制周期，用N乘以工頻周期得到導(dǎo)通周期；
[0010]步驟六，根據(jù)可控硅所處的相別、導(dǎo)通方向、工頻周期、控制周期、導(dǎo)通周期形成每只可控硅的開通脈沖信號(hào)，通過(guò)可控硅的開通脈沖信號(hào)控制可控硅的通斷，輸出具有目標(biāo)頻率的電源。
[0011]進(jìn)一步的，步驟一中將6只可控硅進(jìn)行編號(hào)的方法為:
[0012]I)陽(yáng)極連接到電源A相的可控硅編號(hào)為THYl ;
[0013]2)陽(yáng)極連接到電源B相的可控硅編號(hào)為THY3 ；
[0014]3)陽(yáng)極連接到電源C相的可控硅編號(hào)為THY5 ；
[0015]4)陰極連接到電源A相的可控硅編號(hào)為THY4 ；
[0016]5)陰極連接到電源B相的可控硅編號(hào)為THY6 ；
[0017]6)陰極連接到電源C相的可控硅編號(hào)為THY2。
[0018]進(jìn)一步的，步驟六中的形成每只可控硅的開通脈沖信號(hào)方法為:
[0019]I)在控制周期的導(dǎo)通周期的A相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、C相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、B相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻發(fā)出可控硅THYl的門極觸發(fā)脈沖；
[0020]2)在控制周期的導(dǎo)通周期的C相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、B相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、A相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻發(fā)出可控硅THY2的門極觸發(fā)脈沖；
[0021]3)在控制周期的導(dǎo)通周期的B相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、A相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、C相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻發(fā)出可控硅THY3的門極觸發(fā)脈沖；
[0022]4)在控制周期的導(dǎo)通周期的A相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、C相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、B相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻發(fā)出可控硅THY4的門極觸發(fā)脈沖；
[0023]5)在控制周期的導(dǎo)通周期的C相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、B相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、A相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻發(fā)出可控娃THY5的門極觸發(fā)脈沖；
[0024]6)在控制周期的導(dǎo)通周期的B相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、A相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、C相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻發(fā)出可控娃THY6的門極觸發(fā)脈沖。
[0025]本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明提出的上述將工頻電源直接變頻為低頻有理數(shù)頻率電源的技術(shù)方案，通過(guò)將目標(biāo)頻率與工頻相除、截尾、放大成整數(shù)、除以放大倍數(shù)等處理，形成符合需要的觸發(fā)脈沖信號(hào)，通過(guò)對(duì)可控硅的控制，使功率回路輸出期望頻率的頻率單一的完美的正弦波。
【附圖說(shuō)明】
[0026]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本發(fā)明可控硅的編號(hào)圖。
[0028]圖2為本發(fā)明電網(wǎng)工頻電源電壓波形與輸出電壓波形對(duì)比圖。。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0030]一種將工頻電源直接變?yōu)榈皖l有理數(shù)頻率電源的方法，以低于工頻的頻率25Hz為目標(biāo)頻率、工頻50Hz為例，采用本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)25Hz的電源輸出，包括以下步驟:
[0031]步驟一，將6只可控硅進(jìn)行編號(hào)；如圖1所示:1)陽(yáng)極連接到電源A相的可控硅編號(hào)為THYl ;2)陽(yáng)極連接到電源B相的可控硅編號(hào)為THY3 ;3)陽(yáng)極連接到電源C相的可控硅編號(hào)為THY5 ;4)陰極連接到電源A相的可控硅編號(hào)為THY4;5)陰極連接到電源B相的可控硅編號(hào)為THY6 ；6)陰極連接到電源C相的可控硅編號(hào)為THY2。
[0032]步驟二，以變頻目標(biāo)值除以電力網(wǎng)工頻值，得到一個(gè)小數(shù)，將小數(shù)依據(jù)所需精度截尾，形成有理數(shù)；以變頻目標(biāo)25Hz值除以電力網(wǎng)工頻值50Hz，得到一個(gè)小數(shù)0.5，無(wú)需截尾，已經(jīng)是有理數(shù)。
[0033]步驟三，將前一步形成的有理小數(shù)放大成為整數(shù)為5，將所得整數(shù)除以放大倍數(shù)10，約分的1/2，分子記為N = 1，分母記為M = 2 ;
[0034]步驟四，求取工頻值50Hz的倒數(shù)，得到工頻周期0.02s ；
[0035]步驟五，用M = 2乘以工頻周期0.02s得到控制周期0.04s，用N = I乘以工頻周期得到導(dǎo)通周期0.02s；
[0036]步驟六，根據(jù)可控硅所處的相別、導(dǎo)通方向、工頻周期、控制周期、導(dǎo)通周期形成每只可控硅的開通脈沖信號(hào)，通過(guò)可控硅的開通脈沖信號(hào)控制可控硅的通斷，輸出具有目標(biāo)頻率的電源。根據(jù)可控硅所處的相別、導(dǎo)通方向、工頻周期0.02s、控制周期0.04s、導(dǎo)通周期0.02s形成每只可控硅的開通脈沖信號(hào)如下:
[0037]I).在控制周期的導(dǎo)通周期的A相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、C相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、B相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻發(fā)出可控硅THYl的門極觸發(fā)脈沖；
[0038]2).在控制周期的導(dǎo)通周期的C相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、B相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、A相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻發(fā)出可控硅THY2的門極觸發(fā)脈沖；
[0039]3).在控制周期的導(dǎo)通周期的B相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、A相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、C相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻發(fā)出可控硅THY3的門極觸發(fā)脈沖；
[0040]4).在控制周期的導(dǎo)通周期的A相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、C相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、B相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻發(fā)出可控硅THY4的門極觸發(fā)脈沖；
[0041]5).在控制周期的導(dǎo)通周期的C相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、B相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、A相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻發(fā)出可控娃THY5的門極觸發(fā)脈沖；
[0042]6).在控制周期的導(dǎo)通周期的B相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、A相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、C相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻發(fā)出可控娃THY6的門極觸發(fā)脈沖；
[0043]最后實(shí)現(xiàn)的效果如圖2所示，如將主回路的可控硅更換為具有可控關(guān)斷能力的電力器件，使之在導(dǎo)通周期結(jié)束時(shí)，及時(shí)關(guān)斷相應(yīng)回路，那么就消除了圖中0.02s?0.04s以及0.06s?0.08s之間的電壓；從而實(shí)現(xiàn)輸出波形為單一頻率的完美的正弦波。
[0044]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種將工頻電源直接變?yōu)榈皖l有理數(shù)頻率電源的方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟一，將6只可控硅進(jìn)行編號(hào)； 步驟二，以變頻目標(biāo)值除以電力網(wǎng)工頻值，得到一個(gè)小數(shù)，將小數(shù)依據(jù)所需精度截尾，形成有理數(shù)； 步驟三，將小數(shù)放大成為整數(shù)，將所得整數(shù)除以放大倍數(shù)，約分，分子記為N，分母記為M ； 步驟四，求取工頻值的倒數(shù)，得到工頻周期； 步驟五，用M乘以工頻周期得到控制周期，用N乘以工頻周期得到導(dǎo)通周期； 步驟六，根據(jù)可控硅所處的相別、導(dǎo)通方向、工頻周期、控制周期、導(dǎo)通周期形成每只可控硅的開通脈沖信號(hào)，通過(guò)可控硅的開通脈沖信號(hào)控制可控硅的通斷，輸出具有目標(biāo)頻率的電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將工頻電源直接變?yōu)榈皖l有理數(shù)頻率電源的方法，其特征在于:步驟一中將6只可控硅進(jìn)行編號(hào)的方法為: 1)陽(yáng)極連接到電源A相的可控硅編號(hào)為THYl; 2)陽(yáng)極連接到電源B相的可控硅編號(hào)為THY3; 3)陽(yáng)極連接到電源C相的可控硅編號(hào)為THY5； 4)陰極連接到電源A相的可控硅編號(hào)為THY4; 5)陰極連接到電源B相的可控硅編號(hào)為THY6; 6)陰極連接到電源C相的可控硅編號(hào)為THY2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將工頻電源直接變?yōu)榈皖l有理數(shù)頻率電源的方法，其特征在于:步驟六中的形成每只可控硅的開通脈沖信號(hào)方法為: 1)在控制周期的導(dǎo)通周期的A相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、C相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、B相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻發(fā)出可控硅THYl的門極觸發(fā)脈沖； 2)在控制周期的導(dǎo)通周期的C相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、B相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、A相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻發(fā)出可控硅THY2的門極觸發(fā)脈沖； 3)在控制周期的導(dǎo)通周期的B相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、A相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、C相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻發(fā)出可控硅THY3的門極觸發(fā)脈沖； 4)在控制周期的導(dǎo)通周期的A相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、C相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、B相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻發(fā)出可控硅THY4的門極觸發(fā)脈沖； 5)在控制周期的導(dǎo)通周期的C相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、B相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、A相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻發(fā)出可控硅THY5的門極觸發(fā)脈沖； 6)在控制周期的導(dǎo)通周期的B相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻、A相電源電壓由負(fù)變正的時(shí)刻、C相電源電壓由正變負(fù)的時(shí)刻發(fā)出可控硅THY6的門極觸發(fā)脈沖。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種將工頻電源直接變?yōu)榈皖l有理數(shù)頻率電源的方法，首先將6只可控硅進(jìn)行編號(hào)；然后以變頻目標(biāo)值除以電力網(wǎng)工頻值，得到一個(gè)小數(shù)，將小數(shù)依據(jù)所需精度截尾，形成有理數(shù)；將小數(shù)放大成為整數(shù)，將所得整數(shù)除以放大倍數(shù)，約分，分子記為N，分母記為M；求取工頻值的倒數(shù)，得到工頻周期；用M乘以工頻周期得到控制周期，用N乘以工頻周期得到導(dǎo)通周期；最后根據(jù)可控硅所處的相別、導(dǎo)通方向、工頻周期、控制周期、導(dǎo)通周期形成每只可控硅的開通脈沖信號(hào)，通過(guò)可控硅的開通脈沖信號(hào)控制可控硅的通斷，輸出具有目標(biāo)頻率的電源。本發(fā)明為電機(jī)提供了一種工程上工頻以下連續(xù)調(diào)速的方案。
【IPC分類】H02M5-27
【公開號(hào)】CN104702121
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410742045
【發(fā)明人】楊津昕, 林駿閩, 張春飛, 楊賢文, 戴易宏, 楊志紅
【申請(qǐng)人】昆明得一科技有限責(zé)任公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年12月8日