一种将工频电源直接变为低频有理数频率电源的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种将工频电源直接变为低频有理数频率电源的方法。
【背景技术】
[0002]三相异步电动机的用电量一直居于总耗电量的首位，异步电动机的运行离不开启动过程，对于简单的应用场合，常常采用电子软启动器来完成启动功能，对于要求较高的场合，常常采用变频器来完成启动及运行功能。传统的软启动器没有变频功能，难以获得启动过程所需的最优电磁转矩；传统的变频器电路拓扑复杂、使用器件多、器件参数要求高、系统制造成本尚。
【发明内容】
[0003]本发明的目的为了解决上述问题，提供了一种将工频电源直接变为低频有理数频率电源的方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:其包括以下步骤:
[0005]步骤一，将6只可控硅进行编号；
[0006]步骤二，以变频目标值除以电力网工频值，得到一个小数，将小数依据所需精度截尾，形成有理数；
[0007]步骤三，将小数放大成为整数，将所得整数除以放大倍数，约分，分子记为N，分母记为M ；
[0008]步骤四，求取工频值的倒数，得到工频周期；
[0009]步骤五，用M乘以工频周期得到控制周期，用N乘以工频周期得到导通周期；
[0010]步骤六，根据可控硅所处的相别、导通方向、工频周期、控制周期、导通周期形成每只可控硅的开通脉冲信号，通过可控硅的开通脉冲信号控制可控硅的通断，输出具有目标频率的电源。
[0011]进一步的，步骤一中将6只可控硅进行编号的方法为:
[0012]I)阳极连接到电源A相的可控硅编号为THYl ;
[0013]2)阳极连接到电源B相的可控硅编号为THY3 ；
[0014]3)阳极连接到电源C相的可控硅编号为THY5 ；
[0015]4)阴极连接到电源A相的可控硅编号为THY4 ；
[0016]5)阴极连接到电源B相的可控硅编号为THY6 ；
[0017]6)阴极连接到电源C相的可控硅编号为THY2。
[0018]进一步的，步骤六中的形成每只可控硅的开通脉冲信号方法为:
[0019]I)在控制周期的导通周期的A相电源电压由负变正的时刻、C相电源电压由正变负的时刻、B相电源电压由负变正的时刻发出可控硅THYl的门极触发脉冲；
[0020]2)在控制周期的导通周期的C相电源电压由正变负的时刻、B相电源电压由负变正的时刻、A相电源电压由正变负的时刻发出可控硅THY2的门极触发脉冲；
[0021]3)在控制周期的导通周期的B相电源电压由负变正的时刻、A相电源电压由正变负的时刻、C相电源电压由负变正的时刻发出可控硅THY3的门极触发脉冲；
[0022]4)在控制周期的导通周期的A相电源电压由正变负的时刻、C相电源电压由负变正的时刻、B相电源电压由正变负的时刻发出可控硅THY4的门极触发脉冲；
[0023]5)在控制周期的导通周期的C相电源电压由负变正的时刻、B相电源电压由正变负的时刻、A相电源电压由负变正的时刻发出可控娃THY5的门极触发脉冲；
[0024]6)在控制周期的导通周期的B相电源电压由正变负的时刻、A相电源电压由负变正的时刻、C相电源电压由正变负的时刻发出可控娃THY6的门极触发脉冲。
[0025]本发明具有以下有益效果:本发明提出的上述将工频电源直接变频为低频有理数频率电源的技术方案，通过将目标频率与工频相除、截尾、放大成整数、除以放大倍数等处理，形成符合需要的触发脉冲信号，通过对可控硅的控制，使功率回路输出期望频率的频率单一的完美的正弦波。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本发明可控硅的编号图。
[0028]图2为本发明电网工频电源电压波形与输出电压波形对比图。。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]一种将工频电源直接变为低频有理数频率电源的方法，以低于工频的频率25Hz为目标频率、工频50Hz为例，采用本发明的方法实现25Hz的电源输出，包括以下步骤:
[0031]步骤一，将6只可控硅进行编号；如图1所示:1)阳极连接到电源A相的可控硅编号为THYl ;2)阳极连接到电源B相的可控硅编号为THY3 ;3)阳极连接到电源C相的可控硅编号为THY5 ;4)阴极连接到电源A相的可控硅编号为THY4;5)阴极连接到电源B相的可控硅编号为THY6 ；6)阴极连接到电源C相的可控硅编号为THY2。
[0032]步骤二，以变频目标值除以电力网工频值，得到一个小数，将小数依据所需精度截尾，形成有理数；以变频目标25Hz值除以电力网工频值50Hz，得到一个小数0.5，无需截尾，已经是有理数。
[0033]步骤三，将前一步形成的有理小数放大成为整数为5，将所得整数除以放大倍数10，约分的1/2，分子记为N = 1，分母记为M = 2 ;
[0034]步骤四，求取工频值50Hz的倒数，得到工频周期0.02s ；
[0035]步骤五，用M = 2乘以工频周期0.02s得到控制周期0.04s，用N = I乘以工频周期得到导通周期0.02s；
[0036]步骤六，根据可控硅所处的相别、导通方向、工频周期、控制周期、导通周期形成每只可控硅的开通脉冲信号，通过可控硅的开通脉冲信号控制可控硅的通断，输出具有目标频率的电源。根据可控硅所处的相别、导通方向、工频周期0.02s、控制周期0.04s、导通周期0.02s形成每只可控硅的开通脉冲信号如下:
[0037]I).在控制周期的导通周期的A相电源电压由负变正的时刻、C相电源电压由正变负的时刻、B相电源电压由负变正的时刻发出可控硅THYl的门极触发脉冲；
[0038]2).在控制周期的导通周期的C相电源电压由正变负的时刻、B相电源电压由负变正的时刻、A相电源电压由正变负的时刻发出可控硅THY2的门极触发脉冲；
[0039]3).在控制周期的导通周期的B相电源电压由负变正的时刻、A相电源电压由正变负的时刻、C相电源电压由负变正的时刻发出可控硅THY3的门极触发脉冲；
[0040]4).在控制周期的导通周期的A相电源电压由正变负的时刻、C相电源电压由负变正的时刻、B相电源电压由正变负的时刻发出可控硅THY4的门极触发脉冲；
[0041]5).在控制周期的导通周期的C相电源电压由负变正的时刻、B相电源电压由正变负的时刻、A相电源电压由负变正的时刻发出可控娃THY5的门极触发脉冲；
[0042]6).在控制周期的导通周期的B相电源电压由正变负的时刻、A相电源电压由负变正的时刻、C相电源电压由正变负的时刻发出可控娃THY6的门极触发脉冲；
[0043]最后实现的效果如图2所示，如将主回路的可控硅更换为具有可控关断能力的电力器件，使之在导通周期结束时，及时关断相应回路，那么就消除了图中0.02s?0.04s以及0.06s?0.08s之间的电压；从而实现输出波形为单一频率的完美的正弦波。
[0044]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种将工频电源直接变为低频有理数频率电源的方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤一，将6只可控硅进行编号； 步骤二，以变频目标值除以电力网工频值，得到一个小数，将小数依据所需精度截尾，形成有理数； 步骤三，将小数放大成为整数，将所得整数除以放大倍数，约分，分子记为N，分母记为M ； 步骤四，求取工频值的倒数，得到工频周期； 步骤五，用M乘以工频周期得到控制周期，用N乘以工频周期得到导通周期； 步骤六，根据可控硅所处的相别、导通方向、工频周期、控制周期、导通周期形成每只可控硅的开通脉冲信号，通过可控硅的开通脉冲信号控制可控硅的通断，输出具有目标频率的电源。
2.根据权利要求1所述的将工频电源直接变为低频有理数频率电源的方法，其特征在于:步骤一中将6只可控硅进行编号的方法为: 1)阳极连接到电源A相的可控硅编号为THYl; 2)阳极连接到电源B相的可控硅编号为THY3; 3)阳极连接到电源C相的可控硅编号为THY5； 4)阴极连接到电源A相的可控硅编号为THY4; 5)阴极连接到电源B相的可控硅编号为THY6; 6)阴极连接到电源C相的可控硅编号为THY2。
3.根据权利要求1所述的将工频电源直接变为低频有理数频率电源的方法，其特征在于:步骤六中的形成每只可控硅的开通脉冲信号方法为: 1)在控制周期的导通周期的A相电源电压由负变正的时刻、C相电源电压由正变负的时刻、B相电源电压由负变正的时刻发出可控硅THYl的门极触发脉冲； 2)在控制周期的导通周期的C相电源电压由正变负的时刻、B相电源电压由负变正的时刻、A相电源电压由正变负的时刻发出可控硅THY2的门极触发脉冲； 3)在控制周期的导通周期的B相电源电压由负变正的时刻、A相电源电压由正变负的时刻、C相电源电压由负变正的时刻发出可控硅THY3的门极触发脉冲； 4)在控制周期的导通周期的A相电源电压由正变负的时刻、C相电源电压由负变正的时刻、B相电源电压由正变负的时刻发出可控硅THY4的门极触发脉冲； 5)在控制周期的导通周期的C相电源电压由负变正的时刻、B相电源电压由正变负的时刻、A相电源电压由负变正的时刻发出可控硅THY5的门极触发脉冲； 6)在控制周期的导通周期的B相电源电压由正变负的时刻、A相电源电压由负变正的时刻、C相电源电压由正变负的时刻发出可控硅THY6的门极触发脉冲。
【专利摘要】本发明提供一种将工频电源直接变为低频有理数频率电源的方法，首先将6只可控硅进行编号；然后以变频目标值除以电力网工频值，得到一个小数，将小数依据所需精度截尾，形成有理数；将小数放大成为整数，将所得整数除以放大倍数，约分，分子记为N，分母记为M；求取工频值的倒数，得到工频周期；用M乘以工频周期得到控制周期，用N乘以工频周期得到导通周期；最后根据可控硅所处的相别、导通方向、工频周期、控制周期、导通周期形成每只可控硅的开通脉冲信号，通过可控硅的开通脉冲信号控制可控硅的通断，输出具有目标频率的电源。本发明为电机提供了一种工程上工频以下连续调速的方案。
【IPC分类】H02M5-27
【公开号】CN104702121
【申请号】CN201410742045
【发明人】杨津昕, 林骏闽, 张春飞, 杨贤文, 戴易宏, 杨志红
【申请人】昆明得一科技有限责任公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年12月8日