一种逆变装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种逆变装置，属于逆变器设计技术领域，包括：逆变电路，用于将直流电转换为方波交流电；滤波电路，用于滤除方波交流电中大于设定频率的方波信号，从而获得反馈信号；逻辑控制电路，其输入端与滤波电路连接，输出端与逆变电路连接；逻辑控制电路接收滤波电路的反馈信号，根据反馈信号采用特定谐波消除脉宽调制方法SHEPWM计算开关角数值，通过开关角数值生成正弦脉宽调制SPWM信号，并将正弦脉宽调制SPWM信号输出给逆变电路，滤除方波交流电中开关角对应的谐波。本发明专利技术在控制环节增加SHEPWM技术，通过输出电路的反馈信号计算开关角数值来消除幅值较高的低频次谐波，保证整个供电系统正常、安全、可靠地工作。可靠地工作。可靠地工作。

【技术实现步骤摘要】
一种逆变装置


[0001]本专利技术属于逆变器设计
，具体涉及一种逆变装置。

技术介绍

[0002]随着新能源行业的发展，中小功率逆变器在电能形式转换场合被大量应用，如微波通信、野外活动、高速公路、海岛、军事、医疗、航空航天、新能源供电等各个领域。逆变器装置作为将直流电转换为交流电的装置，特别在微电网能量传输、光伏、储能等领域中发挥着重要作用。随着经济社会发展和用户需求增加，微网内使用逆变器的容量需求越来越大。而大功率系统由两种方法可选择：采用单独功率逆变器或采用小功率逆变器并联运行。而大功率开关器件，存在成本高、体积和重量大、可靠性差等问题。因此，工程中多采用中小功率逆变器并联实现大功率应用。
[0003]逆变装置作为主要电路结构的电力电子装置，具有高效节能的特点。然而，在逆变装置使用过程中，非线性负载很可能引起逆变装置的输出电压波形周期畸变，谐波增加，使得加载在负载上的波形发生畸变，运行过程中的大量谐波对电网、用电设备、通信网络等带来了极大的危害。
[0004]随着逆变装置开关频率的增加，开关频率几十到几百KHz的电力电子换流器作为高次谐波的主要来源，会造成设备间歇性工作或功能失效等不良影响。如：电力载波给其他工频设备带来不利影响，具体为载波信号导致的电压波形畸变最终导致终端设备误操作；电压信号通过终端设备导致设备过热或其他干扰，从而影响整个供电系统正常、安全、可靠地工作。
[0005]因此，亟需融合有效的谐波消除技术对逆变装置进行优化。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种逆变装置。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种逆变装置，包括：逆变电路，用于将输入的直流电转换为方波交流电；滤波电路，其输入端与所述逆变电路的输出端连接，用于滤除方波交流电中大于设定频率的方波信号，从而获得反馈信号；逻辑控制电路，其输入端与所述滤波电路连接，输出端与所述逆变电路连接；所述逻辑控制电路接收所述滤波电路的反馈信号，根据反馈信号采用特定谐波消除脉宽调制方法SHEPWM计算开关角数值，通过开关角数值生成正弦脉宽调制SPWM信号，并将正弦脉宽调制SPWM信号输出给所述逆变电路。
[0008]优选地，所述反馈信号包括电流瞬时值及电压瞬时值，所述逻辑控制电路包括正弦脉宽调制SPWM控制器和反馈回路；所述反馈回路的输入端与所述滤波电路的信号反馈端连接，输出端与所述正弦脉宽调制SPWM控制器的信号输入端连接，所述正弦脉宽调制SPWM
控制器的信号输出端与所述逆变电路连接；所述反馈回路接收所述滤波电路反馈的电流瞬时值及电压瞬时值，并将电流瞬时值及电压瞬时值发送到所述正弦脉宽调制SPWM控制器；所述正弦脉宽调制SPWM控制器根据接收到的电流瞬时值及电压瞬时值并采用特定谐波消除脉宽调制方法SHEPWM计算开关角数值，通过开关角数值生成正弦脉宽调制SPWM信号，并将正弦脉宽调制SPWM信号输出给所述逆变电路的开关器，控制逆变电路的开关器的通断，滤除方波交流电中开关角对应的谐波。
[0009]优选地，所述正弦脉宽调制SPWM控制器以三角波为载波，通过脉宽调制输出正弦波。
[0010]优选地，所述正弦脉宽调制SPWM控制器逻辑控制电路生成正弦脉宽调制SPWM信号的具体过程为：确定开关角数量和调制度区间；根据开关角数量和调制度区间，采用牛顿迭代算法求解相应调制度对应的开关角；选定调制度确定对应的开关角，通过插值计算得到开关角和调制度关系，得到开关曲线；将开关曲线的离线参数进行存储，并存储曲线对应的多项式系数，形成查找表作参考；根据实际采集得到的滤波电路反馈的电流瞬时值及电压瞬时值获取对应调制度，根据调制度查表获取电流瞬时值及电压瞬时值对应的开关角数值；根据开关角数值和三相逆变器控制规律生成正弦脉宽调制SPWM信号。
[0011]优选地，所述逆变电路包括升压逆变电路、振荡电路和线圈，所述升压逆变电路用于采用推挽架构将输入的低压直流电升压成高压直流电，所述振荡电路用于将高压直流电转换成不规则的交流电；所述线圈升压用于将不规则的交流电变为方波交流电。
[0012]优选地，所述滤波电路为滤波电容、滤波电感组成的交流滤波电路。
[0013]优选地，所述开关角对应的某几次谐波a
n
的计算公式为：式中，为区间内的N个开关角中第i个开关角，E为常数，n为谐波次数。
[0014]优选地，所述逆变装置的截止频率为w
c
：式中，L为电感值，C为电容值。
[0015]优选地，还包括输入电路、输出电路和辅助回路，所述输入电路与所述逆变电路连接，用于向逆变电路输入直流电源；所述输出电路的输入端与所述滤波电路的输出端连接，用于向负载供电；所述辅助回路与输入电路连接，用于实现反接保护。
[0016]本专利技术提供的逆变装置具有以下有益效果：本专利技术在硬件结构不变的条件下，在控制环节增加特定谐波消除SHEPWM技术，通过输出电路的反馈信号计算开关角数值来消除幅值较高的低频次谐波，而剩余的幅值较低的高频次谐波可通过滤波器消除，避免高的开关频率引起的高次谐波造成设备间歇性工作
或功能失效等不良影响，保证整个供电系统正常、安全、可靠地工作。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例及其设计方案，下面将对本实施例所需的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本专利技术的部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术提供的逆变装置的硬件结构图；图2为单极性电压输出波形；图3为双极性电压输出波形；图4为基于SHEPWM的开关角仿真结果；图5为半桥逆变器拓扑结构图；图6为全桥逆变器拓扑结构图；图7为三相逆变器拓扑结构图；图8为SHEPWM方法实现流程图。
具体实施方式
[0019]为了使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案并能予以实施，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0020]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0021]此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆变装置，其特征在于，包括：逆变电路，用于将输入的直流电转换为方波交流电；滤波电路，其输入端与所述逆变电路的输出端连接，用于滤除方波交流电中大于设定频率的方波信号，从而获得反馈信号；逻辑控制电路，其输入端与所述滤波电路连接，输出端与所述逆变电路连接；所述逻辑控制电路接收所述滤波电路的反馈信号，根据反馈信号采用特定谐波消除脉宽调制方法SHEPWM计算开关角数值，通过开关角数值生成正弦脉宽调制SPWM信号，并将正弦脉宽调制SPWM信号输出给所述逆变电路。2.根据权利要求1所述的逆变装置，其特征在于，所述反馈信号为电流瞬时值及电压瞬时值，所述逻辑控制电路包括正弦脉宽调制SPWM控制器和反馈回路；所述反馈回路的输入端与所述滤波电路的信号反馈端连接，输出端与所述正弦脉宽调制SPWM控制器的信号输入端连接，所述正弦脉宽调制SPWM控制器的信号输出端与所述逆变电路连接；所述反馈回路接收所述滤波电路反馈的电流瞬时值及电压瞬时值，并将电流瞬时值及电压瞬时值发送到所述正弦脉宽调制SPWM控制器；所述正弦脉宽调制SPWM控制器根据接收到的电流瞬时值及电压瞬时值并采用特定谐波消除脉宽调制方法SHEPWM计算开关角数值，通过开关角数值生成正弦脉宽调制SPWM信号，并将正弦脉宽调制SPWM信号输出给所述逆变电路的开关器，控制逆变电路的开关器的通断。3.根据权利要求2所述的逆变装置，其特征在于，所述正弦脉宽调制SPWM控制器以三角波为载波，通过脉宽调制输出正弦波。4.根据权利要求2所述的逆变装置，其特征在于，所述逻辑控制电路生成正弦脉宽调制SPWM信号的具体过程为：确定开关角数量...

【专利技术属性】
技术研发人员：李苑，王省科，孙晓，栾盈盈，
申请(专利权)人：西安航天自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：