专利名称：三相正弦波电压发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型的三相正弦波电压发生器，其输出电压经功率放大器放大后可推动三相交流异步电机，在交流调速系统或自动控制系统中得到广泛使用。
与本实用新型可对比的技术是现有的常用三相正弦波电压发生器，它是用调速直流电机带动三相交流电机产生三相正弦波电压。如果要改变输出电压，需串接三相调压变压器。因此使用的设备较为
杂，并且容易损坏，而且所产生的三相正弦波电压的变频惯性较大。
本实用新型的目的是提供一种新型的三相正弦波电压发生器，该三相正弦波电压发生器是采用全固态化的电子线路组成，它与现有技术相比，无机械接触部分，使用设备简单，运行可靠，且克服了变频惯性大的缺点。
本实用新型的设计方案是利用积分电路产生相位差90度的两组三角波电压，由非线性电路把该两组相位差90度的三角波电压修正为近似正弦波电压，然后将该两组近似的正弦波电压叠加产生三相正弦波电压。
图1是本实用新型的工作原理图。
图2是A3、A5、A6、A4的输出波形图。
图3是A9、A10的输入－输出关系图。
本实用新型的实施例如图1所示。将频率指令电压Vf(－10伏～＋10伏)接到倒相器A1，设模拟量切换开关K的位置如图1位置。Vf为正电压、积分器A3的输出电压也为正电压。此时比较器A5的输出电压为负电压。积分器A3的输入端在正电压的作用下进行向下积分，输出电压降低。当积分器A3的输出电压低于－10伏时，比较器A5的输出电压突然翻转为正电压(图2)。比较器A5的输出电压经过稳压器稳定在＋10伏输入乘法器A13，乘法器A13的下输入端由运算放大器A2所输出的正电压供给，因此乘法器A13的输出电压也为正电压，此电压输入模拟量切换开关K的上半部开关，使模拟量切换开关K的上半部开关动作，从1的位置切换到2的位置，积分器A3的输入电压即刻变为负电压。积分器A3在负电压的作用下进行上积分，积分器A3输出电压升高。当积分器A3的输出电压大于＋10伏时，比较器A5的输出电压由正电压翻转为负电压(图2)。比较器A5的输出电压经过稳压器稳定在－10伏输入乘法器A13，乘法器A13的输出电压改变为负电压去控制模拟量切换开关K的上半部开关动作，使其从2的位置切换到1的位置，积分器A3又改变为向下积分。这样依次反复，积分器A3的输出电压是一种幅值为±10伏的三角波电压(见图2)。当积分器A3的输出电压通过零点时，比较器A6的输出电压突然翻转由负电压变为正电压，该电压由稳压器稳定在±10伏。比较器A6的输出电压与比较器A5的输出电压相位差 (π)/2 ，由比较器A6的输出电压控制模拟量切换开关K的下半部开关从3位置切换到4位置，积分器A4的输入电压变为正电压。于上述原理相同，积分器A4的输出电压也是幅值为±10伏的三角波电压，该三角波电压的相位，超前于积分器A3输出电压的 (π)/2 (图2)。
当频率指令电压Vf为负值时，乘法器A13上输入端输入负电压而下输入端输入由运算放大器A2输出的正电压，乘法器A13输出负负电压，控制模拟量切换开关K上半部使其从2位置切换到1位置。其余电子线路也照常动作，使积分器A3和积分器A4所输出的两组±10伏的三角波电压的相序改变(图2)。积分器A3和积分器A4输出的三角波电压输入非线性电路A9和A10，经非线性电路A9和A10的处理输出近似正弦波电压(图3)，将非线性电路A9和A10所输出的正弦波电压输入乘法器A14和A15的上输入端，用振幅指令电压Va输入乘法器A14和A15的下输入端，其作用是控制正弦波的幅值。
由此得到乘法器A14的输出电压V14＝VaSin(2πft)乘法器A15的输出电压V15＝VaCos(2πft)式中f是正弦波的频率 f＝ (｜Vf｜)/(40RC)
Vf的单位为伏、R的单位为兆欧、C的单位为微法。
将乘法器A14和A15的输出正弦波电压通过加法器A11和A12处理，得到三个相位的正弦波电压VA、VB、VC。
VA＝VaSin(2πft)VB＝ 1/2 VaSin(2πft)＋ 3/2 VaCos(2πft)＝VaSin(2πft＋ 2/3 π)VC＝ 1/2 VaSin(2πft)－ 3/2 VaCos(2πft)＝VaSin(2πft－ 2/3 π)积分器A4输出的电压由限幅器A7和A8进行限制在±10伏范围内，以确保正弦波电压和余弦波电压的相位关系。
本实用新型的优点是完全采用全固态化的电子元件组成电子线路来实现发明的目的，无机械接触部分，减少了常用的三相正弦波电压发生器的
杂设备，使用方便，安全可靠，制造成本低。
权利要求1.一种由电子元件和运算放大器构成电子线路所组成的三相正弦波电压发生器，其特征在于在电子线路中采用12个运算放大器A1、A2……A11、A12，与其他电子元件组成倒相器A1、积分器A3和A4、比较器A5和A6、限幅器A7和A8、非线性电路A9和A10、加法器A11和A12。
2.根据权利要求1所述的三相正弦波电压发生器，其特征在于a.积分器A3的输入端通过由乘法器A13的输出电压所控制的模拟量切换开关K的上半部开关与倒相器A1的输出端和频率指令电压Vf之间进行控制联接，b.积分器A4的输入端通过由比较器A6的输出电压所控制的模拟量切换开关K的下半部开关与倒相器A1的输出端和频率指令电压Vf之间进行控制联接，c.积分器A3的输出电压输入比较器A5和A6，比较器A5和A6的输出电压均采用稳压器稳定在一个规定的数量上，d.在乘法器A14和A15的输出端之间接入加法端A11和A12。
专利摘要本实用新型是一种新型的三相正弦波电压发生器，它完全采用固态化电子电路构成，由频率指令电压通过模拟量切换开关、倒相器、积分器产生相位差90度的两组三角波电压，再利用非线性电路把这两组相位差90度的三角波电压修正成近似正弦波电压，再利用加法器把正弦波电压叠加而产生三相正弦波电压。这与现有的三相正弦波电压发生器相比，结构简单体积小，无需杂的设备，无机械接触部分，运行可靠，克服了变频惯性大的缺点。
文档编号H02M5/02GK2032777SQ88211670
公开日1989年2月15日 申请日期1988年4月21日 优先权日1988年4月21日
发明者张渭元 申请人:上海自动化仪表一厂