一种可重组的单相数码变频发电机的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种可重组的单相数码变频发电机，包括可编辑相位信号发生器、若干单相变频器及与单相变频器连接的独立供电发电机，单相变频器包括依次连接的相位同步器、带锁相的正弦波信号发生器、自动增益控制模块、SPWM调制模块、隔离驱动模块和H桥输出模块，可编辑相位信号发生器与每个单相变频器的相位同步器连接，若干单相变频器的H桥输出模块的输出端连接方式为串联、并联、呈星形相连、呈环形相连中的任一种，该可重组的单相数码变频发电机，通过单相变频器将独立供电发电机单相变频重组，改变输出模式，实现功率扩容，以满足任意功率需求应用。
【专利说明】
一种可重组的单相数码变频发电机
技术领域
[0001]本发明涉及一种供电电源，特别是指一种可重组的单相数码变频发电机。
【背景技术】
[0002]独立供电的发电机应用中，常根据所需供电负载的额定功率，选择可提供该功率的发电机。所需供电负载额定功率较小时，可采用大功率或与其功率相对应的发电机为负载供电;所需供电负载额定功率较大时，则只能选择供电功率更大的发电机为其供电。然而大多发电机应用过程中，会出现因负载增多造成用电总功率增大或应用过程中存在功率较大的单独负载，进一步地需要大功率供电；或因负载需要需多相供电的情况。对于上述这些情况，现有的作法是购买功率更大或更换输出相数与负载相同的发电机，这大大增加了供电设备的购置成本。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种可重组的单相数码变频发电机。
[0004]为实现本发明的目的，现详细说明其技术方案:一种可重组的单相数码变频发电机，包括可编辑相位信号发生器、若干单相变频器及与单相变频器连接的独立供电发电机，所述单相变频器包括依次连接的相位同步器、带锁相的正弦波信号发生器、自动增益控制模块、SPWM调制模块、隔离驱动模块和H桥输出模块，所述自动增益控制模块包括电压反馈模块和电流反馈模块，所述电压反馈模块和电流反馈模块还分别与H桥输出模块连接，所述可编辑相位信号发生器与每个单相变频器的相位同步器连接，若干单相变频器的H桥输出模块的输出端连接方式为串联、并联、呈星形相连、呈环形相连中的任一种。
[0005]进一步地，若干单相变频器均勾分为若干组单元，若干组单元内的若干单相变频器的H桥输出模块的输出端依次串联，若干组单元的输出端依次并联或呈星形相连或呈环形相连。
[0006]进一步地，若干单相变频器均勾分为若干组单元，若干组单元内的若干单相变频器的H桥输出模块的输出端并联，若干组单元的输出端依次串联或呈星形相连或呈环形相连。
[0007]进一步地，若干单相变频器均匀分为若干组单元，若干组单元内的若干单相变频器的H桥输出模块的输出端呈星形相连或环形相连，若干组单元的输出端依次并联。
[0008]本发明可重组的单相数码变频发电机，可编辑相位信号发生器通过若干单相变频器，使若干独立供电发电机的输出电信号实现锁相、定频、定额，串联后完成电压的叠加，或并联后完成电流的叠加，或呈星形或呈环形相连后形成多相电输出，最终组成单个单相高压或大电流输出的发电机或单个多相交流发电机，其通过单相变频器将独立供电发电机单相变频重组，改变输出模式，实现功率扩容，以满足任意功率需求应用。
【附图说明】
[0009]图1为本发明第一种实施方式的功能框图；
图2为本发明第一种实施方式的可编辑相位信号发生器发送给各单相变频器相位同步器的控制电信号随时间的关系图；
图3为本发明第一种实施方式的每个单相变频器的H桥输出模块输出端的电信号电压随时间的关系图；
图4为本发明第一种实施方式的若干单相变频器串联后输出端输出的电压随时间的关系图；
图5为本发明第二种实施方式的功能框图；
图6为本发明第三种实施方式的功能框图；
图7为本发明第三种实施方式的可编辑相位信号发生器发送给各单相变频器相位同步器的控制电信号随时间的关系图；
图8为本发明第三种实施方式的若干单相变频器的H桥输出模块输出端呈星形相连后各输出端输出的电信号电压随时间的关系图；
图9为本发明第四种实施方式的功能框图；
其中，t表示时间，u表示电信号，t0表示可编辑相位信号发生器第一次发送控制信号给单相变频器相位同步器的时间，T表不H桥输出模块输出端输出的交流电信号的周期、a、b分别对应若干单相变频器H桥输出模块输出端，A、B、C分别对应若干单相变频器H桥输出模块输出端呈星形相连、呈环形相连重组后的输出端。
【具体实施方式】
[0010]图1示出了本发明可重组的单相数码变频发电机，如图1所示，一种可重组的单相数码变频发电机，包括可编辑相位信号发生器1、若干单相变频器2及与单相变频器2连接的独立供电发电机3，所述单相变频器2包括依次连接的相位同步器21、带锁相的正弦波信号发生器22、自动增益控制模块23、SPffM调制模块24、隔离驱动模块25和H桥输出模块26，所述自动增益控制模块23包括电压反馈模块231和电流反馈模块232，所述电压反馈模块231和电流反馈模块232分别与H桥输出模块26连接，所述可编辑相位信号发生器I与每个单相变频器2的相位同步器21连接，若干单相变频器2的H桥输出模块26的输出端依次串联。
[0011]在本发明的第一种实施例中，可编辑相位信号发生器I起总控制作用;每个独立供电发电机3为相应单相变频器2供电；自动增益控制模块23的电压反馈模块231和电流反馈模块232用于H桥输出模块26的输出反馈，根据该反馈，自动增益控制模块23对带锁相的正弦波信号发生器22产生的正弦波信号进行调节，最终使各H桥输出模块26的输出端输出电信号的电压和电流相同；SPffM调制模块24通过隔离驱动模块25触发H桥输出模块26，使H桥输出模块26起逆变作用，输出交流电信号。工作时，可编辑相位信号发生器I单向控制每个单相变频器2的相位同步器21，相位同步器21发送相应信号给带锁相的正弦波信号发生器22，使带锁相的正弦波信号发生器22输出相关的正弦波信号，正弦波信号通过自动增益控制模块23调节后发送至SPmi调制模块24，SPmi调制模块24通过隔离驱动模块25驱动H桥输出模块26，使H桥输出模块26的输出端输出对应相位、频率、电压和电流的电信号，并将若干单相变频器2的该电信号串联，完成电压的叠加，以实现功率扩容。
[0012]具体地，如图2所示，可编辑相位信号发生器I于同一时间发送相同的控制电信号给每个单相变频器2的相位同步器21，相同的控制电信号最终使各单相变频器正弦波信号发生器22产生的正弦波信号的频率、幅值均相同；而同一时间发送的控制电信号使正弦波信号发生器22产生的正弦波信号相位相同。进而最终各单相变频器正弦波信号发生器22产生了完全相同的正弦波信号，如此保证每个单相变频器H桥输出模块26输出端输出的电信号相位和频率相同，即使各H桥输出模块26输出端输出的电信号实现锁相、定频;各单相变频器正弦波信号发生器22产生的相同的正弦波信号经过自动增益控制模块23，在自动增益控制模块电压反馈模块231和电流反馈模块232反馈调节的作用下，使发送至各单相变频器SPffM调制模块24的正弦波信号幅值得以调节，进而使受SPffM调制模块24驱发的各单相变频器H桥输出模块26在各自独立供电发电机3输入不同幅值电信号的情况下，可实现高幅值电信号降低，即最终各SPffM调制模块24驱动的H桥输出模块26实现逆变输出的同时，其输出端输出的各交流电信号幅值相同。如此，各H桥输出模块26输出端输出的电信号的相位、频率、电压和电流均相同，满足了串并联的条件，如图3所示，各单相变频器H桥输出模块26输出端输出的交流电信号随时间的变化完全相同。
[0013]如图4所示，各相位同步器H桥输出模块26输出端串联后，输出的电信号实现电压的叠加，即电压值增大。
[0014]图5示出了本发明可重组的单相数码变频发电机的第二种实施方式。在本发明的第二种实施方式中，若干单相变频器2的H桥输出模块26的输出端依次并联。其他结构与实施例I的结构相同。
[0015]在本发明的第二种实施例中，各单相变频器H桥输出模块26输出端输出的交流电信号随时间的变化完全相同，即各H桥输出模块26输出端输出的交流电信号的相位、频率、幅值均相同，具体实现过程与实施例1相同。在本发明的第二种实施例中，若干单相变频器H桥输出模块2 6输出端输出的相位、频率、电压和电流相同的电信号并联，完成电流的叠加，以实现功率扩容。
[0016]图6示出了本发明可重组的单相数码变频发电机的第三种实施方式。在本发明的第三种实施方式中，若干单相变频器2的H桥输出模块26的输出端呈星形相连。其他结构与实施例1的结构相同。
[0017]在本发明的第三种实施例中，若干单相变频器H桥输出模块26输出端输出的频率、电压和电流相同、相位相差一定角度的电信号呈星形相连，形成多相电输出，改变输出模式，实现功率扩容。
[0018]具体地，如图7所示，可编辑相位信号发生器I于若干不同时间点分别发送相同的控制电信号给每个单相变频器2的相位同步器21，相同的控制电信号使各单相变频器正弦波信号发生器22产生的正弦波信号的频率、幅值均相同；而若干不同时间点的数量与单相变频器2的数量相同，各相邻时间点间的时差相同，且除第一个时间点外，其余时间点为编辑相位信号发生器I在第一个时间点发送控制电信号后，对应单相变频器正弦波信号发生器22产生的正弦波信号首个周期的均分点，该正弦波信号首个周期按单相变频器2的数量均分，如此，使各正弦波信号发生器22产生正弦波信号相位相差一定角度。进而各正弦波信号发生器22产生了频率相同、相位不同的正弦波信号，以保证最终各单相变频器H桥输出模块26输出端输出的电信号频率相同而相位不同；各单相变频器正弦波信号发生器22产生的正弦波信号经过自动增益控制模块23，在自动增益控制模块电压反馈模块231和电流反馈模块232反馈调节的作用下，使发送至各单相变频器SPffM调制模块24的正弦波信号幅值得以调节，进而使受SPWM调制模块24驱发的各单相变频器H桥输出模块26在各自独立供电发电机3输入不同幅值电信号的情况下，可实现高幅值电信号降低，最终各SPWM调制模块24驱动的H桥输出模块26实现逆变的同时，其输出端输出的各交流电信号幅值相同。如此，使各H桥输出模块26输出端输出的电信号满足呈星形相连、呈环形相连的条件，如图8所示，各单相变频器H桥输出模块26输出端输出的交流电信号频率、电压和电流相同，相位不同，重组后形成多相电输出。
[0019]图9示出了本发明可重组的单相数码变频发电机的第四种实施方式。在本发明的第四种实施方式中，若干单相变频器2的H桥输出模块26的输出端呈环形相连。其他结构与实施例1的结构相同。
[0020]在本发明的第四种实施例中，若干单相变频器H桥输出模块26输出端输出的电信号，其频率、电压和电流相同，相位相差一定角度，具体实现过程与实施例3相同。若干单相变频器_乔输出模块26输出端输出的电信号呈环形相连后，形成多相电输出，输出的多相电与实施例3输出的多相电仅电信号幅值不同，其也是改变输出模式，最终实现功率的扩容。
[0021]本发明可重组的单相数码变频发电机，可编辑相位信号发生器I通过若干单相变频器2，使若干独立供电发电机3的输出电信号实现锁相、定频、定额，串联后完成电压的叠加，或并联后完成电流的叠加，或呈星形或呈环形相连后形成多相电输出，最终组成单个单相高压或大电流输出的发电机或单个多相交流发电机，其通过单相变频器2将独立供电发电机3单相变频重组，改变输出模式，实现功率扩容，以满足任意功率需求应用。
[0022]本发明可重组的单相数码变频发电机，若干单相变频器2可均匀分为若干组单元，若干组单元内的若干单相变频器2的H桥输出模块26的输出端可依次串联，若干组单元的输出端依次并联或呈星形相连或呈环形相连;若干组单元内的若干单相变频器2的H桥输出模块26的输出端可依次并联，若干组单元的输出端依次串联或呈星形相连或呈环形相连;若干组单元内的若干单相变频器2的H桥输出模块26的输出端可呈星形相连或呈环形相连，若干组单元的输出端依次并联。根据实际应用的需要，若干单相变频器2可完成串、并联、星形相连或环形相连的组合。
【主权项】
1.一种可重组的单相数码变频发电机，其特征在于:包括可编辑相位信号发生器、若干单相变频器及与单相变频器连接的独立供电发电机，所述单相变频器包括依次连接的相位同步器、带锁相的正弦波信号发生器、自动增益控制模块、SPffM调制模块、隔离驱动模块和H桥输出模块，所述自动增益控制模块包括电压反馈模块和电流反馈模块，所述电压反馈模块和电流反馈模块还分别与H桥输出模块连接，所述可编辑相位信号发生器与每个单相变频器的相位同步器连接，若干单相变频器的H桥输出模块的输出端连接方式为串联、并联、呈星形相连、呈环形相连中的任一种。2.根据权利要求1所述的可重组的单相数码变频发电机，其特征在于:若干单相变频器均匀分为若干组单元，若干组单元内的若干单相变频器的H桥输出模块的输出端依次串联，若干组单元的输出端依次并联或呈星形相连或呈环形相连。3.根据权利要求1所述的可重组的单相数码变频发电机，其特征在于:若干单相变频器均匀分为若干组单元，若干组单元内的若干单相变频器的H桥输出模块的输出端并联，若干组单元的输出端依次串联或呈星形相连或呈环形相连。4.根据权利要求1所述的可重组的单相数码变频发电机，其特征在于:若干单相变频器均匀分为若干组单元，若干组单元内的若干单相变频器的H桥输出模块的输出端呈星形相连或环形相连，若干组单元的输出端依次并联。
【文档编号】H02J3/46GK105826951SQ201610398147
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】张雄峰
【申请人】维尔纳（福建）电机有限公司