一种大功率数码发电机逆变器论文和设计-雷家扬

全文摘要

本实用新型公开了一种大功率数码发电机逆变器，包括发电机，其特征在于，还包括第一整流滤波单元、第一逆变单元、第一控制装置、第一电力输出端、第二整流滤波单元、第二逆变单元、第二控制装置、第二电力输出端，所述发电机分别连接第一整流滤波单元和第二整流滤波单元；第一整流滤波单元连接第一逆变单元，第一逆变单元连接第一电力输出端，第一控制装置连接发电机和第一逆变单元；第二整流滤波单元连接第二逆变单元，第二逆变单元连接第二电力输出端，第二控制装置连接第一控制装置和第一逆变单元。本实用新型的一种大功率数码发电机逆变器带大负载整机运行稳定，波形畸变率低，电力输出稳定，具有抗干扰性强、耐高压等特性。

主设计要求

1.一种大功率数码发电机逆变器，包括发电机，其特征在于，还包括第一整流滤波单元、第一逆变单元、第一控制装置、第一电力输出端、第二整流滤波单元、第二逆变单元、第二控制装置、第二电力输出端，所述发电机分别连接第一整流滤波单元和第二整流滤波单元；第一整流滤波单元连接第一逆变单元，第一逆变单元连接第一电力输出端，第一控制装置连接发电机和第一逆变单元；第二整流滤波单元连接第二逆变单元，第二逆变单元连接第二电力输出端，第二控制装置连接第一控制装置和第一逆变单元。

设计方案

2.根据权利要求1所述的大功率数码发电机逆变器，其特征在于，

所述第一控制装置包括第一中央处理器单元、油门控制单元、转速信号采集单元、第一母线电压采集单元、第一电流电压采样单元，第一SPWM单元、第一隔离驱动单元；油门控制单元分别连接发电机和第一中央处理器单元；转速信号采集单元分别连接发电机和第一中央处理器单元；第一整流滤波单元和第一逆变单元之间连接所述第一母线电压采集单元，第一母线电压采集单元连接第一中央处理器单元；第一中央处理器单元通过第一SPWM单元连接第一隔离驱动单元，第一隔离驱动单元连接第一逆变单元；第一逆变单元和第一电力输出端之间连接所述第一电流电压采样单元，第一电流电压采样单元连接第一中央处理器单元；

所述第二控制装置包括第二中央处理器单元、第二母线电压采集单元、第二电流电压采样单元，第二SPWM单元、第二隔离驱动单元；第二整流滤波单元和第二逆变单元之间连接所述第二母线电压采集单元，第二母线电压采集单元连接第二中央处理器单元；第二中央处理器单元通过第二SPWM单元连接第二隔离驱动单元，第二隔离驱动单元连接第二逆变单元；第二逆变单元和第二电力输出端之间连接所述第二电流电压采样单元，第二电流电压采样单元连接第二中央处理器单元；

第一中央处理器单元连接第二中央处理器单元。

3.根据权利要求2所述的大功率数码发电机逆变器，其特征在于，第一中央处理器单元通过隔离通讯单元连接第二中央处理器单元。

4.根据权利要求2所述的大功率数码发电机逆变器，其特征在于，第一中央处理器单元通过光耦隔离输出多路信号，所述信号包括运行指示、报警指示信号、智能开关信号、整机保护后可复位信号。

5.根据权利要求2所述的大功率数码发电机逆变器，其特征在于，第一中央处理器单元通过光耦隔离连接油门控制单元。

6.根据权利要求1或2所述的大功率数码发电机逆变器，其特征在于，第一电力输出端、第二电力输出端之间通过串并联输出。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电机逆变器，具体涉及一种能够智能稳定切换输出电压和频率的大功率数码发电机逆变器，本实用新型属于发电机逆变器领域。

背景技术

数码发电机以其灵活、方便、稳定的特点被广泛地作为常用、备用和应急的交流电源使用。由于数码发电机的输出是变压变频的交流电，一般用电设备不能直接使用，需要经过电能转换部分将发电机的输出转换成单相工频正弦交流电进行输出。现有的发电机逆变器输出电压和频率通常不能方便切换，如果切换通常需要增加额外的复杂电路，这样在大功率运行是，通常会产生整机抗干扰能力差，波形畸变率高，电力输出非常不稳定的情况。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，智能稳定切换输出的大功率数码发电机逆变器。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种大功率数码发电机逆变器，包括发电机，其特征在于，还包括第一整流滤波单元、第一逆变单元、第一控制装置、第一电力输出端、第二整流滤波单元、第二逆变单元、第二控制装置、第二电力输出端，所述发电机分别连接第一整流滤波单元和第二整流滤波单元；第一整流滤波单元连接第一逆变单元，第一逆变单元连接第一电力输出端，第一控制装置连接发电机和第一逆变单元；第二整流滤波单元连接第二逆变单元，第二逆变单元连接第二电力输出端，第二控制装置连接第一控制装置和第一逆变单元。

前述的一种大功率数码发电机逆变器，其特征在于，

第一中央处理器单元连接第二中央处理器单元。

前述的一种大功率数码发电机逆变器，其特征在于，第一中央处理器单元通过隔离通讯单元连接第二中央处理器单元。

前述的一种大功率数码发电机逆变器，其特征在于，第一中央处理器单元通过光耦隔离输出多路信号，所述信号包括运行指示、报警指示信号、智能开关信号、整机保护后可复位信号。

前述的一种大功率数码发电机逆变器，其特征在于，第一中央处理器单元通过光耦隔离连接油门控制单元。

前述的一种大功率数码发电机逆变器，其特征在于，第一电力输出端、第二电力输出端之间通过串并联输出。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型的一种大功率数码发电机逆变器带大负载整机运行稳定，波形畸变率低，电力输出稳定，具有抗干扰性强、耐高压等特性。

附图说明

图1是本实用新型大功率数码发电机逆变器的一个优选实施的结构示意图；

图2是本实用新型大功率数码发电机逆变器基于图1进一步展开结构示意图；

图3是本实用新型大功率数码发电机逆变器中带光耦隔离的油门控制单元电路图；

图4是本实用新型大功率数码发电机逆变器的带光耦隔离的第一中央处理器单元输出信号电路图；

图5是本实用新型大功率数码发电机逆变器的电力输出波形图。

图中附图标记的含义：

1、发电机，2、第一整流滤波单元，3、第一逆变单元，4、第一控制装置，5、第一电力输出端，6、第二整流滤波单元，7、第二逆变单元，8、第二控制装置，9、第二电力输出端，10、第一中央处理器单元，11、油门控制单元，12、转速信号采集单元，13、第一母线电压采集单元，14、第一电流电压采样单元，15、第一SPWM单元，16、第一隔离驱动单元，17、第二中央处理器单元，18、第二母线电压采集单元，19、第二电流电压采样单元，20、第二SPWM单元，21、第二隔离驱动单元，22、隔离通讯单元。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

参照图1所示，本实用新型一种大功率数码发电机逆变器，包括发电机1、第一整流滤波单元2、第一逆变单元3、第一控制装置4、第一电力输出端5、第二整流滤波单元6、第二逆变单元7、第二控制装置8、第二电力输出端9，所述发电机1分别连接第一整流滤波单元2和第二整流滤波单元6；第一整流滤波单元2连接第一逆变单元3，第一逆变单元3连接第一电力输出端5，第一控制装置4连接发电机1和第一逆变单元3；第二整流滤波单元6连接第二逆变单元7，第二逆变单元7连接第二电力输出端9，第二控制装置8连接第一控制装置4和第一逆变单元3。

本实用新型整体设计由两块独立的逆变器串并联，通过两个控制装置通讯连接，实现电力输出功能；整机分主\\副两部分控制装置，第一控制装置4为主控制装置，第二控制装置8为辅助控制装置。第一控制装置4和第二控制装置8分别实现整流、滤波、电压电流采样及逆变等各项功能的控制，最终通过两者通讯运算，由第一控制装置4作为主控制单元高精度控制整机的油门、输出信号指示及带载能力。

如图2给出了第一控制装置4、第二控制装置8的优选实施电路图。第一控制装置4包括第一中央处理器单元10、油门控制单元11、转速信号采集单元12、第一母线电压采集单元13、第一电流电压采样单元14，第一SPWM单元15、第一隔离驱动单元16；油门控制单元11分别连接发电机1和第一中央处理器单元10；转速信号采集单元12分别连接发电机1和第一中央处理器单元10；第一整流滤波单元2和第一逆变单元3之间连接所述第一母线电压采集单元13，第一母线电压采集单元13连接第一中央处理器单元10；第一中央处理器单元10通过第一SPWM单元15连接第一隔离驱动单元16，第一隔离驱动单元16连接第一逆变单元3；第一逆变单元3和第一电力输出端5之间连接所述第一电流电压采样单元14，第一电流电压采样单元14连接第一中央处理器单元10；

所述第二控制装置8包括第二中央处理器单元17、第二母线电压采集单元18、第二电流电压采样单元19，第二SPWM单元20、第二隔离驱动单元21；第二整流滤波单元6和第二逆变单元7之间连接所述第二母线电压采集单元18，第二母线电压采集单元18连接第二中央处理器单元17；第二中央处理器单元17通过第二SPWM单元20连接第二隔离驱动单元21，第二隔离驱动单元21连接第二逆变单元7；第二逆变单元7和第二电力输出端9之间连接所述第二电流电压采样单元19，第二电流电压采样单元19连接第二中央处理器单元17；第一中央处理器单元10连接第二中央处理器单元17。整体设计由两块独立的3KW逆变器串并联，通过单片机通讯连接，实现电力输出功能。在图2中，整机分主\\副两部分中央处理器单元，第一中央处理器单元10为主中央处理器单元，第二中央处理器单元17为辅助中央处理器单元，第一中央处理器单元10和第二中央处理器单元17分别实现整流、滤波、电压电流采样及逆变等各项功能的控制，最终通过两者通讯运算，由第一中央处理器单元10高精度控制整机的油门、输出信号指示及带载能力。作为优选，中央处理器单元可以选用单片机，通过单片机高精度运算可实现整机输出电压110V\/220V、频率50\/60HZ智能切换。

作为进一步改进，可以在输入、输出电路带信号隔离，具有抗干扰性强、耐高压等特性。如图2所示，第一中央处理器单元10通过隔离通讯单元22连接第二中央处理器单元17。

如图3是本实用新型大功率数码发电机逆变器中带光耦隔离的油门控制单元11电路图。第一中央处理器单元10通过光耦隔离连接油门控制单元11。该电路设计采集信号通过第一中央处理器单元10控制，油门控制精度高，整机运行稳定，四路驱动带光耦隔离，抗干扰能力强、耐高压。图4是本实用新型大功率数码发电机逆变器的带光耦隔离的第一中央处理器单元10输出信号电路图。第一中央处理器单元10通过光耦隔离输出多路信号，所述信号包括运行指示、报警指示信号、智能开关信号、整机保护后可复位信号。因此，智能逆变器电路带有多路输出信号，运行指示、报警指示、智能开关(发动机高低速切换)、整机保护后可复位等功能；与第一中央处理单元的信号控制电路均带有光耦隔离，避免外部信号产生信号干扰，影响单片机运行，设计带有独立电源，与电路板板其他电源隔离，保证功能的可靠性和稳定性；欧美对高压发电设备的各输出端口均要求耐压高于AC1500V,该电路设计，更有效的保证了整机的耐高压性。

此外，第一电力输出端5、第二电力输出端9之间可以通过串并联输出。比如，第一电力输出端5、第二电力输出端9各自输出为100-120V，则可以选择型串并联输出100V-240V。

如图5是本实用新型大功率数码发电机逆变器的电力输出波形图。可见本实用新型电路结构设计带大负载整机运行稳定，波形畸变率低，电力输出稳定。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

设计图

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主设计要求

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