一種數碼發電機逆變器制造技術

本發明專利技術公開了一種數碼發電機逆變器，包括依次連接的三相橋式整流電路和全橋逆變電路，在逆變器上并聯有PWM斬波電路，三只極性方向一致的二極管D7、二極管D8與二級管D9并聯形成第一電路，第一電路的輸出依次連接電感L1和能量吸收電路；電感L1后還連接有接地的絕緣柵雙極型晶體管Q1；三相電的三相分別接在二級管D7、二級管D8和二級管D9的正極。本發明專利技術在高功率輸出的高轉速工作時產生能量損耗少，可以使得高功率輸出時的效率達到最高，同時在低轉速的時候起作用使得永磁電機低轉速時輸出更高的電壓，從而讓逆變器得到足夠的母線電壓，因此具有更高的發電效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種數碼發電機逆變器。
技術介紹
現有數碼發電機逆變器是工作在發動機的不同轉速段下的，在低功率輸出時工作在較低轉速來降低噪音和油耗，在高功率輸出時工作在較高轉速以提升發動機的輸出功率。由于這一類數碼發電機使用的永磁發電機在低速時需要滿足逆變器的母線電壓最低電壓要求，就需要繞制更多的繞組來提升電壓，這使得在高轉速時因電機線圈內阻較大而效率降低。為了得到在高輸出功率時的最佳效率，改善的常用方法是將永磁電機的輸出電壓調整到剛好適應在高輸出功率轉速時的要求，而在逆變器端增加電路和控制方法來滿足低轉速時對永磁電機的電壓要求。經常采用在輸入電壓整流后進行DC-DC升壓提高母線電壓來解決這個問題。
技術介紹
的電路框圖如圖1。DC-DC升壓電路串接在三相整流電路和全橋逆變電路之間。帶有DC-DC升壓電路的實際電路簡圖如圖2，其中L1，Q1，D7為DC-DC升壓的執行元件，負責使其輸出的母線電壓在任意時刻都滿足要求。由于此種電路串聯在電路中的，DC-DC升壓電路無論在高功率段還是低功率段都要流過電流而損耗能量。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種數碼發電機逆變器，可以在低速時滿足逆變器對母線電壓的要求的同時，使逆變器在高速時幾乎不額外損耗能量，使發電機獲得更佳的效率和更低的油耗。為實現上述目的，采用以下技術方案:一種數碼發電機逆變器，包括依次連接的三相橋式整流電路和全橋逆變電路，其特征在于:在逆變器上并聯有PWM斬波電路，其中PWM斬波電路包括: 三只極性方向一致的二極管D7、二極管D8與二級管D9并聯形成第一電路，第一電路的輸出依次連接電感LI和能量吸收電路；電感LI后還連接有接地的絕緣柵雙極型晶體管Ql ;三相電的三相分別接在二級管D7、二級管D8和二級管D9的正極。所述能量吸收電路由二級管DlO和兩個并聯的元器件:電容Cl、電阻Rl串聯形成。本專利技術在原有三相整流電路上并聯一 PWM斬波電路，在發電機低速工作即三相整流電路的輸出母線電壓不足時打開斬波電路，通過PWM斬波電路突然關斷流過電機繞組的電流使得電機繞組產生自感電勢疊加，從而讓三相整流電路的輸出母線電壓達到目標值。在發電機轉速較高時，三相整流電路的輸出母線電壓足夠，PWM斬波電路的控制信號關閉，使PWM斬波電路幾乎不消耗能量。本專利的電路是并聯連接在三相輸入電路中的，在高轉速時增加的電路可以完全關閉，對主電路完全沒有影響。本專利的特點是在高功率輸出的高轉速工作時產生能量損耗少，可以使得高功率輸出時的效率達到最高，同時在低轉速的時候起作用使得永磁電機低轉速時輸出更高的電壓，從而讓逆變器得到足夠的母線電壓。因此具有更高的發電效率，在同樣的發電機上，效率更高意味著可以輸出更大的功率，和更低的油耗。說明書附圖 圖1為現有技術的框圖； 圖2為現有技術的具體電路圖； 圖3為本專利技術的框圖； 圖4為本專利技術的具體電路圖； 圖5為MCU的控制流程圖。【具體實施方式】下面結合附圖和具體實施例對本專利技術做進一步的說明。如圖3至圖5所示，數碼發電機包含原動機、永磁發電機、逆變器以及其他附件，原動機帶動永磁發電機轉動發電，再由逆變器將永磁發電機的輸出轉換成穩定的交流電壓輸出供用戶使用。一種數碼發電機逆變器，包括依次連接的三相橋式整流電路和全橋逆變電路，三相電源的輸入端與三相橋式整流電路并聯連接有PWM斬波電路，其中三相橋式整流電路包括由二極管Dl和二級管D4組成的第一支路、由二極管D2和二級管D5組成的第二支路和由二極管D3和二級管D5組成的第三支路這三個支路組成，電流從三相電源的輸入端經過二極管D1，二極管D2，二極管D3流出，再經過二極管D4，二極管D5，二極管D6流回去。三只極性方向一致的二極管D7、二極管D8與二級管D9并聯形成第一電路，第一電路的負極依次連接電感LI和能量吸收電路；電感LI后還連接有接地的絕緣柵雙極型晶體管Ql ;三相電的三相分別接在二級管D7、二級管D8和二級管D9的正極。在三相橋式整流電路的輸出與地之間還并聯有電容C2 ; 在三相橋式整流電路的輸出與地之間還連接有全橋逆變電路，其中全橋逆變電路包括絕緣柵雙極型晶體管Q2、絕緣柵雙極型晶體管Q3串聯形成的電路，以及絕緣柵雙極型晶體管Q4、絕緣柵雙極型晶體管Q5串聯形成的電路，這兩個電路并聯。其中絕緣柵雙極型晶體管Q2的射極連接絕緣柵雙極型晶體管Q3的集電極相連，絕緣柵雙極型晶體管Q4的射極連接絕緣柵雙極型晶體管Q5的集電極相連，在絕緣柵雙極型晶體管Q2的射級與絕緣柵雙極型晶體管Q4的射級之間還串聯有電感L2、電容C3和電感L3。其中所述能量吸收電路由二級管D10、并聯的電容Cl和電阻Rl串聯組成。本專利中，將永磁發電機的最佳效率點設置在額定輸出功率點附近，在該點所處的轉速時永磁電機輸出的電壓剛好適應逆變器需要的母線電壓，同時永磁電機采用盡可能小的線圈內阻以獲得最大效率值。在低于該最佳效率點的轉速，特別是在最低工作轉速時，永磁電機的輸出電壓將小于逆變器需要的電壓，此時逆變器的控制單元控制PWM斬波電路開始工作，使永磁電機的輸出電壓提高，來滿足逆變器對永磁電機的母線電壓需求。PWM斬波電路只在低功率輸出的低轉速段電壓不足時生效，當負載功率和轉速超過特定的值，該電路將因為永磁電機輸出電壓足夠高而徹底關閉，從而使發電機獲得最高效率。PWM斬波電路主要包含元件二級管D7，二級管D8，D9，電感LI，絕緣柵雙極型晶體管Ql,而二級管DlO,電阻Rl,電容Cl是作為輔助元件用來吸收尖峰電壓，也可以使用別的吸收電路來代替，在Ql關閉時對LI進行續流以吸收LI產生的感應電壓尖峰。當發電機轉速較低時，永磁電機的輸出電壓較低，即逆變器三相電源輸入電壓較低，此時整流電路的輸出母線電壓不足，圖3所示的PWM斬波電路開始工作，PWMl的占空比變大，絕緣柵雙極型晶體管Ql在一個PWM周期中電流增加并在占空比結束時被關斷。由于絕緣柵雙極型晶體管Ql關斷時電感LI及永磁電機的繞組將產生感生電壓而使得輸出電壓抬升，該電壓是由永磁電機繞組和電感LI串聯產生的，而電感LI的電感量遠小于永磁電機繞組電感量，所以電機繞組產生的感應電壓較高，相當于電機繞組的輸出電壓變高，最終整流電路的輸出電壓變高。當整流電路輸出電壓高出預先設定的值時，MCU控制PWMl占空比減小，絕緣柵雙極型晶體管Ql的單次導通電流減小而使得感生電壓減小，進而使輸出電壓穩定在預設值附近。MCU的控制流程圖如圖5。【主權項】1.一種數碼發電機逆變器，包括依次連接的三相橋式整流電路和全橋逆變電路，其特征在于:在逆變器上并聯有PWM斬波電路，其中PWM斬波電路包括: 三只極性方向一致的二極管D7、二極管D8與二級管D9并聯形成第一電路，第一電路的輸出依次連接電感LI和能量吸收電路；電感LI后還連接有接地的絕緣柵雙極型晶體管Ql ;三相電的三相分別接在二級管D7、二級管D8和二級管D9的正極。2.如權利要求1所述的數碼發電機逆變器，其特征在于:所述能量吸收電路由二級管DlO和兩個并聯的元器件:電容Cl、電阻Rl串聯形成。【專利摘要】本專利技術公開了一種數碼發電機逆變器，包括依次連接的三相橋式整流電路和全橋逆變電路，在逆變器上并聯有PWM斬波電路本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數碼發電機逆變器，包括依次連接的三相橋式整流電路和全橋逆變電路，其特征在于：在逆變器上并聯有PWM斬波電路，其中PWM斬波電路包括：????三只極性方向一致的二極管D7、二極管D8與二級管D9并聯形成第一電路，第一電路的輸出依次連接電感L1和能量吸收電路；電感L1后還連接有接地的絕緣柵雙極型晶體管Q1；三相電的三相分別接在二級管D7、二級管D8和二級管D9的正極。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：龔治俊，
申請(專利權)人：重慶瑜欣平瑞電子有限公司，
類型：發明
國別省市：重慶;85