专利名称：变频器输出波形的调制方法、调制软件及其调制电路的制作方法
技术领域：
本发明属于变频器领域，尤其涉及一种变频器输出波形的调制方法、调制 软件及其调制电路。
背景技术：
现有通用低压变频器采用的是P丽调制正弦波，其脉冲宽度是由正弦波和 三角载波自然相交而成。由于变频器实际输出的电压波形为矩形波，因此含有 大量的高次谐波，且在低频阶段，由于本身正弦波形趋向于直流波形，电动机
的感抗变小，高次谐波损耗变大，使得采用P醫或SVPWM调制方式产生的波形
的高次谐波损耗较大，低频动态性能差。
发明内容
本发明主要解决现有变频器产生的波形高次谐波损耗大、低频动态性能差 的技术问题；提供一种产生的波形高次谐波损耗小、低频动态性能好的变频器 输出波形的调制方法、调制软件及其调制电路。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本发明变频
器输出波形的调制方法，在变频器功率模块输出波形的谐波损耗点上叠加与高 次谐波对应的三次和五次正弦波，使功率模块的实际输出波形变成波纹形正弦
波，艮卩为G(t)二a(sin"it十1/651113"-+ 1/12sin5 "丄t)。
本发明变频器输出波形的调制软件，先初始化后进入主运算，产生主波形; 接着主波形经综合运算，驱动功率模块，使功率模块输出波形；然后采集功率 模块的输出波形， 一方面将采集信号进行磁通换算，计算当前矢量值及其相位，再参加综合运算，另一方面将采集信号进行谐波分析运算，利用表值査询，计
算三次正弦波叠加量、五次正弦波叠加量，再参加综合运算；最后经上述综合 运算后驱动功率模块，使功率模块输出波形变成波纹形正弦波，即为G(t)=a(Sin 1/6^113 0)^+ 1/12sin5c^t)。从而确保变频器产生的波形高次谐波损耗 小、低频动态性能好。
本发明变频器输出波形的调制电路，包括连接于三相电源输入端上的三相 桥式整流电路及与三相桥式整流电路的输出端相连的功率模块，功率模块的输 出端即为变频器的输出端，还包括微处理单元，所述的微处理单元与采集功率 模块的输出端得到的反馈信号相连，所述的微处理单元又与功率模块的控制端 相连，所述的微处理单元内存储有调制软件，所述的调制软件能在功率模块输 出波形的谐波损耗点上叠加与高次谐波对应的三次和五次正弦波。微处理单元 获得功率模块的输出波形，经内部存储的调制软件计算、处理，在谐波损耗点
上叠加与高次谐波对应的三次和五次正弦波，再去控制功率模块，使功率模块 实际输出波形变成波纹形正弦波，从而减小高次谐波损耗，使变频器的低频动 态性能好。
作为优选，所述的微处理单元为DSP芯片。
本发明的有益效果是针对高次谐波对正谐波产生损耗的特点，在谐波损 耗点上叠加与高次谐波对应的三次和五次正弦波，使变频器功率模块的实际输 出波形变成波纹形正弦波，大大改善转矩特性，降低高次谐波损耗，减少了低 频段的转矩脉动，确保变频器低频动态性能好。
图1是本发明变频器输出波形的调制电路的一种电路连接框图。图2是本发明变频器输出波形的调制软件的一种软件流程图。 图3是本发明中的一种输入波形。 图4是本发明调制后的波形。
图中1.三相电源输入端，2.三相桥式整流电路，3.功率模块，4.微处理单元。
具体实施例方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例l:本实施例的变频器输出波形的调制方法，是在变频器功率模块输 出波形的谐波损耗点上叠加与高次谐波对应的三次和五次正弦波，使功率模块 的实际输出波形变成波纹形正弦波，即为0(0=3(5111"^+ 1/651113"^ +
1/12sin5"丄t)。
本实施例的变频器输出波形的调制电路，如图1所示，包括与三相电源输 入端1R、 S、 T相连的三相桥式整流电路2、功率模块3、微处理单元4。三相桥 式整流电路2的输出端与功率模块3的输入端P、 N相连，功率模块3的输出端 即为变频器的输出端U、 V、 W。微处理单元4与采集功率模块3的输出端得到的 反馈信号相连，微处理单元4又与功率模块3的控制端相连，形成检测和控制 回路。本实施例中微处理单元4采用DSP芯片，其内存储有调制软件，调制软 件能在功率模块输出波形的谐波损耗点上叠加与高次谐波对应的三次和五次正 弦波，使功率模块的输出波形变成波纹形正弦波。
本实施例的变频器输出波形的调制软件，如图2所示，先初始化后进入主 运算，产生主波形；接着主波形经综合运算，驱动功率模块，使功率模块输出 波形；然后采集功率模块的输出波形， 一方面将采集信号进行磁通换算，计算当前矢量值及其相位，再参加综合运算，另一方面将采集信号进行谐波分析运 算，利用表值査询，计算三次正弦波叠加量、五次正弦波叠加量，再参加综合 运算；最后经上述综合运算后驱动功率模块，使功率模块输出波形变成波纹形 正弦波，即为0(1:)=3(5:^"^+1/63:1113""+1/12sin5o^t)。调制软件能在功
率模块输出波形的谐波损耗点上叠加与高次谐波对应的三次和五次正弦波，使 功率模块的输出波形变成波纹形正弦波，原波形如图3所示，调制后的波形如 图4所示。
本发明针对高次谐波对正谐波产生损耗的特点，在谐波损耗点上叠加与高 次谐波对应的三次和五次正弦波，使实际输出波形变成波纹形正弦波，使生成 的P丽脉冲可以提高变频器输出线电压幅值约20%，大大改善谐波损耗和转矩特 性，降低高次谐波损耗，确保低频动态性能好。
权利要求
1.一种变频器输出波形的调制方法，其特征在于在变频器功率模块输出波形的谐波损耗点上叠加与高次谐波对应的三次和五次正弦波，使功率模块的实际输出波形变成波纹形正弦波，即为G(t)＝a(sinω1t+1/6sin3ω1t+1/12sin5ω1t)。
2. —种使用如权利要求1所述的变频器输出波形的调制方法的调制软件，其特征在于先初始化后进入主运算，产生主波形；接着主波形经综合运算，驱动功率模块，使功率模块输出波形；然后采集功率模块的输出波形， 一方面将采集信号进行磁通换算，计算当前矢量值及其相位，再参加综合运算，另一方面将采集信号进行谐波分析运算，利用表值查询，计算三次正弦波叠加量、五次正弦波叠加量，再参加综合运算；最后经上述综合运算后驱动功率模块， 使功率模块输出波形变成波纹形正弦波，即为0(0=3(5:111"^+ 1/65:^30)^+1/12sin5"it) o
3. —种使用如权利要求1所述的变频器输出波形的调制方法的调制电路， 包括连接于三相电源输入端(1)上的三相桥式整流电路(2)及与三相桥式整 流电路(2)的输出端相连的功率模块(3)，功率模块(3)的输出端即为变频 器的输出端，其特征在于还包括微处理单元(4)，所述的微处理单元(4)与采 集功率模块(3)的输出端得到的反馈信号相连，所述的微处理单元(4)又与 功率模块(3)的控制端相连，所述的微处理单元(4)内存储有调制软件，所 述的调制软件能在功率模块输出波形的谐波损耗点上叠加与高次谐波对应的三 次和五次正弦波。
4. 根据权利要求3所述的变频器输出波形的调制电路，其特征在于所述的 微处理单元(4)为DSP芯片。
全文摘要
本发明涉及一种变频器输出波形的调制方法、调制软件及其调制电路，调制电路包括连接于三相电源输入端上的三相桥式整流电路及与三相桥式整流电路的输出端相连的功率模块，功率模块的输出端即为变频器的输出端，还包括微处理单元，微处理单元与采集功率模块的输出端得到的反馈信号相连，又与功率模块的控制端相连。调制方法是通过存储在微处理单元内的调制软件，在功率模块输出波形的谐波损耗点上叠加与高次谐波对应的三次和五次正弦波，使功率模块的实际输出波形变成波纹形正弦波。本发明大大改善转矩特性，减小高次谐波损耗，减少了低频段的转矩脉动，确保低频动态性能好。
文档编号H02M5/452GK101286709SQ20081007426
公开日2008年10月15日 申请日期2008年2月3日 优先权日2008年2月3日
发明者陈国金 申请人:陈国金