本发明专利技术涉及一种T源型变频调速系统的控制方法，属于电能变换领域。其在三相逆变器的基础上，在直流侧加入直流正极输入端的二极管，直流侧变压器，滤波电容，利用逆变器产生直通状态进而实现直流侧电压的变换，并加入直流电压闭环控制算法，实现直流电压的恒定，采用交流电流检测电路，偏置电路，速度传感器获得交流电机的电量信号，进而采用电机变频调速算法对交流电机的转速进行控制。本发明专利技术通过在直流侧加入二极管、变压器和滤波电容，利用逆变器产生直通状态进而实现直流电压的升压和稳压控制，并结合电机控制算法实现用较低直流电压驱动较高额定电压的交流电机运行。本发明专利技术采用一级电路结构和更少的储能元件同时实现了直流电压的升压、稳压控制以及交流电机的运行控制，具有结构紧凑、直流电压利用率高以及可靠性高等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属于电能变换领域，用于实现将较低的直流电压转化为较高的稳定的直流电压并驱动交流电机运行。
技术介绍
交流电机作为将电能转化为机械能的装置，在日常生活和工业生产中获得了广泛的应用。当今社会，随着可再生能源发电技术以及其他分布式发电技术的发展，供电形式呈现多样性的特点。交流电机及其调速系统的供电形式也不仅仅局限于只由公共大电网供电，还需要适应低电压、大波动特性的电源为其供电，例如，在无公共大电网的偏远地区，可 以采用光伏电池作为交流电机调速系统的供电电源，但是由于光伏电池输出的电能形式对环境变化更加敏感，波动较大，而且通常电压较低，难以直接为电机系统供电，为此需要结合相应的电能变换技术来获得满足供电要求的电能形式。在目前的解决方案中，一种方案是采用直流-直流-交流的两级式结构，利用直流-直流变换实现直流电压的升压和稳压控制，以使直流电压符合交流电机的供电电压要求，而利用直流-交流变换结合电机控制算法实现交流电机的调速运行。这种结构中直流侧增加的开关变换器造成系统损耗增加，效率和可靠性均有所下降，不利于推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，实现用较低的波动的直流电源驱动较高额定电压的交流电机，以解决现有方案的效率低、结构复杂、成本较高等问题。一种T源型变频调速系统，其组成包括直流正极输入端的二极管(I )，变压器(2)，滤波电容(3)，逆变器(4)，速度传感器(5)，电平转换电路(6)，交流电流检测电路(7)，偏置电路(8)，直流电压检测电路(9)，低通滤波电路(10)，主控制器(11)以及隔离驱动电路(12)； 所述的二极管(I)的正极与外部直流电源的正极输出端相连，作为所述的T源型交流逆变电源的正极输入端，二极管(I)的负极与变压器(2)的输入端相连，变压器(2)的第一输出端与逆变器(4)的直流正极输入端相连，变压器(2)的第二输出端与滤波电容(3)的一端相连，滤波电容(3)的另一端与逆变器(4)的直流负极输入端以及外部直流电源的负极输出端相连，逆变器的输出端与交流电机负载相连；速度传感器(5)的旋转轴与电机轴端相连，速度传感器(5)的信号输出端与电平转换电路(6)的一端相连，电平转换电路(6)的另一端与主控制器(11)的第一输入端相连；交流电流检测电路(7)的输入端与逆变器(4)的输出端相连，用于检测交流输出电流，交流电流检测电路(7)的输出端与偏置电路(8)的输入端相连，将采集到的交流输出电压信号提高到始终大于零，偏置电路(8)的输出端与主控制器(11)的第二输入端相连；直流电压检测电路(9)的第一输入端与逆变器(4)的直流正极输入端相连，直流电压检测电路(9)的第二输入端与逆变器(4)的直流负极输入端相连，用于检测逆变器(4)的直流输入电压，直流电压检测电路(9)的输出端与低通滤波电路(10)的输入端相连，滤除逆变器的直流输入电压的高频脉冲，获得逆变器的直流输入电压中的直流分量，低通滤波电路(10)的输出端与主控制器(11)的第三输入端相连，主控制器(11)的输出端与隔离驱动电路(12)的输入端相连，隔离驱动电路(12)的输出端与逆变器(4)的信号输入端相连，用于驱动逆变器(4)的各个功率器件工作； 所述的变压器(2)包括绕组Wl和绕组W2，所述的绕组Wl和绕组W2缠绕在同一个闭合的磁环上，绕组Wl和绕组W2的同名端相连作为所述变压器(2)的输入端，绕组Wl的另一端作为所述变压器(2)的第一输出端，绕组W2的另一端作为所述变压器(2)的第一输出端。所述的的步骤是， 步骤一、设置逆变器(4)的直流电压的给定值14,与通过低通滤波电路(10)获得的逆变器的直流输入电压中的直流分量ITjr相减，获得的差值通过直流电压调节器获得逆变器中各个桥臂的直通占空比，以实现对逆变器的直流输入电压的恒定控制； 步骤二、将通过交流电流检测电路(7)和偏置电路(8)采集的交流电流信号减去偏置量，获得和实际的交流电压成比例的较低的交流电流信号； 步骤三、设置交流电机的转速或频率给定值，与步骤一中获得的直流电压信号Uw、步骤二中获得的较低的交流电流信号以及通过电平转换电路和速度传感器获得的交流电机的速度信号共同输入到变频调速算法模块，进行转速控制，获得逆变器输出电压的给定值； 步骤四、将步骤一获得的直通占空比以及步骤三获得的逆变器输出电压的给定值输入到加入直通状态的正弦波脉宽调制算法产生脉宽调制信号，控制逆变器中的各个开关管工作，从而实现直流电压和交流电压的闭环控制。 本专利技术所具有的优点现有方案中多采用直流-直流-交流的电能变换形式，采用了较多的功率开关器件，本专利技术通过在逆变器的基础上直流侧加入变压器，并结合具有直通状态的正弦波脉宽调制算法和电机驱动控制算法，只采用直流-交流的逆变器和更少的储能元件同时实现了直流电压的升压、稳压控制以及对交流电机转速的驱动控制，因此具有结构紧凑以及效率闻、可罪性闻等优点。附图说明图I是本专利技术的原理 图2是本专利技术的直通状态的原理图，图3是本专利技术的非直通状态的原理 图4是本专利技术的控制方法的原理 图5是本专利技术的控制方法的流程 图6是本专利技术的产生直通状态的正弦波脉宽调制算法的原理图。具体实施方式具体实施方式一下面结合图I至图5具体说明本实施方式。图I为T源型变频调速系统的原理图，其组成包括直流正极输入端的二极管(1)，变压器(2)，滤波电容(3)，逆变器(4 )，速度传感器(5 )，电平转换电路(6 )，交流电流检测电路(7 )，偏置电路(8 )，直流电压检测电路(9)，低通滤波电路(10)，主控制器(11)以及隔离驱动电路(12)； 所述的二极管(I)的正极与外部直流电源的正极输出端相连，作为所述的T源型交流逆变电源的正极输入端，二极管(I)的负极与变压器(2)的输入端相连，变压器(2)的第一输出端与逆变器(4)的直流正极输入端相连，变压器(2)的第二输出端与滤波电容(3)的一端相连，滤波电容(3)的另一端与逆变器(4)的直流负极输入端以及外部直流电源的负极输出端相连，逆变器的输出端与交流电机负载相连；速度传感器(5)的旋转轴与电机轴端相连，速度传感器(5)的信号输出端与电平转换电路(6)的一端相连，电平转换电路(6)的另一端与主控制器(11)的第一输入端相连；交流电流检测电路(7)的输入端与逆变器(4)的输出端相连，用于检测交流输出电流，交流电流检测电路(7)的输出端与偏置电路(8)的输入端相连，将采集到的交流输出电压信号提高到始终大于零，偏置电路(8)的输出端与主控制器(11)的第二输入端相连；直流电压检测电路(9)的第一输入端与逆变器(4)的直流正极输入端相连，直流电压检测电路(9)的第二输入端与逆变器(4)的直流负极输入端相连，用于检测逆变器(4)的直流输入电压，直流电压检测电路(9)的输出端与低通滤波电路(10)的输入端相连，滤除逆变器的直流输入电压的高频脉冲，获得逆变器的直流输入电压中的直流分量，低通滤波电路(10)的输出端与主控制器(11)的第三输入端相连，主控制器(11)的输出端与隔离驱动电路(12)的输入端相连，隔离驱动电路(12)的输出端与逆变器(4)的信号输入端相连，用于驱动逆变器(4)的各个功率器件工作； 所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种T源型变频调速系统，其组成包括直流正极输入端的二极管（1），变压器（2），滤波电容（3），逆变器（4），所述的二极管（1）的正极与外部直流电源的正极输出端相连，作为所述的T源型交流逆变电源的正极输入端，二极管（1）的负极与变压器（2）的输入端相连，变压器（2）的第一输出端与逆变器（4）的直流正极输入端相连，变压器（2）的第二输出端与滤波电容（3）的一端相连，滤波电容（3）的另一端与逆变器（4）的直流负极输入端以及外部直流电源的负极输出端相连，逆变器的输出端与交流电机相连；？？？？还包括速度传感器（5），电平转换电路（6），交流电流检测电路（7），偏置电路（8），直流电压检测电路（9），低通滤波电路（10），主控制器（11）以及隔离驱动电路（12）；速度传感器（5）的旋转轴与电机轴端相连，速度传感器（5）的信号输出端与电平转换电路（6）的一端相连，电平转换电路（6）的另一端与主控制器（11）的第一输入端相连；交流电流检测电路（7）的输入端与逆变器（4）的输出端相连，用于检测交流输出电流，交流电流检测电路（7）的输出端与偏置电路（8）的输入端相连，将采集到的交流输出电压信号提高到始终大于零，偏置电路（8）的输出端与主控制器（11）的第二输入端相连；直流电压检测电路（9）的第一输入端与逆变器（4）的直流正极输入端相连，直流电压检测电路（9）的第二输入端与逆变器（4）的直流负极输入端相连，用于检测逆变器（4）的直流输入电压，直流电压检测电路（9）的输出端与低通滤波电路（10）的输入端相连，滤除逆变器的直流输入电压的高频脉冲，获得逆变器的直流输入电压中的直流分量，低通滤波电路（10）的输出端与主控制器（11）的第三输入端相连，主控制器（11）的输出端与隔离驱动电路（12）的输入端相连，隔离驱动电路（12）的输出端与逆变器（4）的信号输入端相连，用于驱动逆变器（4）的各个功率器件工作；其特征在于，所述的T源型变频调速系统的控制方法的步骤是：步骤一、设置逆变器（4）的直流电压的给定值？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？，与通过低通滤波电路（10）获得的逆变器的直流输入电压中的直流分量相减，获得的差值通过直流电压调节器获得逆变器中各个桥臂的直通占空比，以实现对逆变器的直流输入电压的恒定控制；步骤二、将通过交流电流检测电路（7）和偏置电路（8）采集的交流电流信号减去偏置量，获得和实际的交流电压成比例的较低的交流电流信号；？步骤三、设置交流电机的转速或频率给定值，与步骤一中获得的直流电压信号、步骤二中获得的较低的交流电流信号以及通过电平转换电路和速度传感器获得的交流电机的速度信号共同输入到变频调速算法模块，进行转速控制，获得逆变器输出电压的给定值；步骤四、将步骤一获得的直通占空比以及步骤三获得的逆变器输出电压的给定值输入到加入直通状态的正弦波脉宽调制算法产生脉宽调制信号，控制逆变器中的各个开关管工作，从而实现直流电压和交流电压的闭环控制。72902dest_path_image001.jpg,98627dest_path_image002.jpg,552611dest_path_image002.jpg...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李宣南，朴顺善，毛飞，
申请(专利权)人：哈尔滨东方报警设备开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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