專利名稱：基于im14400的三相正弦波變頻電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于變頻電源系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一個(gè)能改變頻率的變 頻電源系統(tǒng)，用于將固定市電頻率通過此系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為大于或小于市電頻率的場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
由于我國(guó)市電頻率固定為50Hz，因而對(duì)于一些要求頻率大于或小于50Hz的應(yīng)用 場(chǎng)合，則必須設(shè)計(jì)一個(gè)能改變頻率的變頻電源系統(tǒng)。目前最常用的是三相正弦波變頻電源。 該電源系統(tǒng)主要由整流、逆變、控制回路3部分組成。其中，整流部分用以實(shí)現(xiàn)AC/DC的轉(zhuǎn) 換；逆變部分用以實(shí)現(xiàn)DC/AC的轉(zhuǎn)換；而控制回路用以調(diào)節(jié)電源系統(tǒng)輸出信號(hào)的頻率和幅值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對(duì)上述問題，提供一種基于IM14400的三相正弦波變頻電源。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括整流、逆變、控制回路3 部分，將市電通過隔離變壓器輸入到交流變頻電源系統(tǒng)，隔離變壓器的輸出經(jīng)過整流橋后， 產(chǎn)生全波整流信號(hào)。全波整流信號(hào)濾波生成與輸入交流電對(duì)應(yīng)的直流電，從而實(shí)現(xiàn)AC/DC 轉(zhuǎn)換；通過AC/DC轉(zhuǎn)換改變市電頻率。本發(fā)明的有益效果將市電通過隔離變壓器輸入到交流變頻電源系統(tǒng)，隔離變壓器的輸出經(jīng)過整流橋 后，產(chǎn)生全波整流信號(hào)。全波整流信號(hào)濾波生成與輸入交流電對(duì)應(yīng)的直流電，從而實(shí)現(xiàn)AC/ DC轉(zhuǎn)換。通過AC/DC轉(zhuǎn)換改變市電頻率使之產(chǎn)生頻率大于或小于50Hz的應(yīng)用場(chǎng)合，給使用 者提供方便。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)整體框圖。圖2是本發(fā)明的PWM信號(hào)原理圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，將市電通過隔離變壓器輸入到交流變頻電源系統(tǒng)，隔離變壓器的輸 出經(jīng)過整流橋后，產(chǎn)生全波整流信號(hào)。全波整流信號(hào)濾波生成與輸入交流電對(duì)應(yīng)的直流電， 從而實(shí)現(xiàn)AC/DC轉(zhuǎn)換。如圖2所示，按照SPWM控制基本原理，在三角波和正弦波的自然交點(diǎn)時(shí)刻控制功 率開關(guān)器件的通斷。如果采用自然采樣法，會(huì)增加硬件的復(fù)雜度，但因該系統(tǒng)是以FPGA為 控制核心，可方便地實(shí)現(xiàn)。把正弦波波形表存人存儲(chǔ)器中，同時(shí)利用加法器和減法器生成三 角形載波，再通過數(shù)字比較器產(chǎn)生所需要的波形。該方案具有可靠性高，可重復(fù)編程，響應(yīng) 快，精度高等特點(diǎn)。
該系統(tǒng)軟件主要分為人機(jī)交互和反饋控制兩部分。前者主要包括鍵盤和電壓、電 流、頻率的測(cè)量值顯示；后者主要確保系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，分為頻率反饋控制、電壓反 饋控制及缺相保護(hù)、過流保護(hù)。輸出電壓的穩(wěn)定性相當(dāng)重要。由于輸入電壓的波動(dòng)范圍在 額定值90 110%之間，因此要求輸出電壓穩(wěn)定在36V，誤差絕對(duì)值小于1%。程序采用定 時(shí)檢測(cè)線電壓的大小并與預(yù)置電壓作比較，當(dāng)測(cè)得的線電壓比給定電壓小時(shí)，則調(diào)節(jié)SPWM 的調(diào)制比N，提高輸出電壓。該系統(tǒng)充分利用FPGA編程方便，產(chǎn)生載波比可變的SPWM信號(hào)，采用該信號(hào)控制 IM14400,可獲得頻率在20 IOOHz范圍任意可調(diào).電流在0. 5 3. OA變化，電壓有效值 可穩(wěn)定在約36V的三相正弦波。
權(quán)利要求
基于IM14400的三相正弦波變頻電源，其特征在于包括整流、逆變、控制回路3部分，其中，整流部分用以實(shí)現(xiàn)AC/DC的轉(zhuǎn)換；逆變部分用以實(shí)現(xiàn)DC/AC的轉(zhuǎn)換；而控制回路用以調(diào)節(jié)電源系統(tǒng)輸出信號(hào)的頻率和幅值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于IM14400的三相正弦波變頻電源，其特征在于整流橋采 用集成整流橋KBL406，三相逆變器模塊IM14400在89S52和FPGA產(chǎn)生的三相SPWM脈沖控 制下產(chǎn)生三相交流電；逆變器輸出的交流電頻率等于SPWM脈沖基波頻率，通過控制FPGA的 DDS模塊的正弦波頻率來調(diào)制正弦波頻率；SPWM脈沖基波頻率等于調(diào)制波頻率，系統(tǒng)采用 這種方法實(shí)現(xiàn)變頻。
全文摘要
基于IM14400的三相正弦波變頻電源屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于變頻電源系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一個(gè)能改變頻率的變頻電源系統(tǒng)。本發(fā)明就是提供一種能改變頻率的電源系統(tǒng)。本發(fā)明電源系統(tǒng)主要由整流、逆變、控制回路3部分組成。將市電通過隔離變壓器輸入到交流變頻電源系統(tǒng)，隔離變壓器的輸出經(jīng)過整流橋后，產(chǎn)生全波整流信號(hào)。全波整流信號(hào)濾波生成與輸入交流電對(duì)應(yīng)的直流電，從而實(shí)現(xiàn)AC/DC轉(zhuǎn)換；通過AC/DC轉(zhuǎn)換改變市電頻率。
文檔編號(hào)H02M7/42GK101997426SQ20091001333
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月25日
發(fā)明者胡曉峰 申請(qǐng)人:胡曉峰