專利名稱：用在變頻器上的三相/二相坐標(biāo)變換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種三相/二相坐標(biāo)變換電路，尤其是一種用在變頻器上的 二相/二相坐標(biāo)變換電路。
背景技術(shù)：
在工業(yè)變頻器技術(shù)中，將靜止坐標(biāo)系下的三相電壓信號(hào)等效轉(zhuǎn)換為靜止坐 標(biāo)系下的兩相電壓信號(hào)，通常是采用軟件方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在變頻器屮普遍利用
中央處理器DSP對(duì)三相電壓信^進(jìn)行處理。由于中央處理器DSP需耍通過(guò)編程 實(shí)時(shí)處理多項(xiàng)操作任務(wù)，如電源同歩信號(hào)、電流信號(hào)和母線電壓信號(hào)等多個(gè)信 號(hào)的采集、運(yùn)算、通訊、P麗波的發(fā)生等工作，占用DSP大部分資源，因此，變 頻器對(duì)DSP的實(shí)時(shí)處理能力要求很高，而DSP的實(shí)時(shí)處理能力的改善常常是從 DSP的本身性能著手，如增加多處理系統(tǒng)，但是其技術(shù)難度很高，投入的成本也 很高。而利用電子電路是改善中央處理器DSP實(shí)時(shí)處理能力的迂回解決途徑， 該電路可以節(jié)約中央處理器DSP的資源，提高系統(tǒng)的實(shí)施性、改善變頻器的響 應(yīng)速度。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種不占用中央處理器DSP資源，并 能改善中央處理器DSP實(shí)時(shí)處理能力的三相/二相坐標(biāo)變換電路。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用在變頻器上的三相/二相坐 標(biāo)變換電路，所述變換電路是由兩個(gè)差分比例運(yùn)算器、 一個(gè)同相比例運(yùn)算器和 一個(gè)同相求和運(yùn)算器組成；靜止坐標(biāo)系下Ua和Ub兩相電壓連接一個(gè)差分比例運(yùn) 算器，該差分比例運(yùn)算器連接同相比例運(yùn)算器和同相求和運(yùn)算器；靜止坐標(biāo)系Uc兩相電壓連接另一個(gè)差分比例運(yùn)算器，該差分比例運(yùn)算器連接同相比例運(yùn)算
器和同相求和運(yùn)算器。
作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，在Ua Ub兩相電壓信號(hào)和Ub Ue兩相電壓信號(hào) 之間分別連接一個(gè)由正向二極管和一個(gè)反向二極管組成的輸入保護(hù)電路，該輸 入保護(hù)電路可防止差分比例運(yùn)算器輸入端電壓差太大損壞運(yùn)算放大電路。
本實(shí)用新型的有益效果在于
1、 利用電子電路解決了將靜止坐標(biāo)系下的三相電壓信號(hào)等效轉(zhuǎn)換為靜止坐
標(biāo)系下的兩相電壓信號(hào)問(wèn)題；
2、 節(jié)約了中央處理器的資源，改善了變頻器中央處理器的實(shí)時(shí)處理能力，
提高系統(tǒng)的實(shí)施性、改善變頻器的響應(yīng)速度。
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以下結(jié)合附圖和本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明 圖1是本實(shí)用新型三相/二相坐標(biāo)變換電路的原理圖2是本實(shí)用新型靜止坐標(biāo)系下的三相電壓波形轉(zhuǎn)換為兩相電壓波形圖； 圖3是本實(shí)用新型靜止坐標(biāo)系下的兩相電壓波形圖。
具體實(shí)施方式
圖1是本實(shí)用新型三相/二相坐標(biāo)變換電路的原理圖。本實(shí)用新型所述三相 /二相坐標(biāo)變換電路是釆用差分比例運(yùn)算器、同相比例運(yùn)算器和同相求和運(yùn)算器
的組合完成了靜止坐標(biāo)系下Ua、 Ub、 Ur三相電壓信號(hào)等效轉(zhuǎn)換為VD+和VQ+兩相
靜止坐標(biāo)系下電壓信號(hào)。所述變換電路是由兩個(gè)差分比例運(yùn)算器、 一個(gè)同相比
例運(yùn)算器和一個(gè)同相求和運(yùn)算器組成；靜止坐標(biāo)系F Ua、 Ub兩相電壓連接一個(gè)
^分比例運(yùn)算器，該差分比例運(yùn)算器連接同相比例運(yùn)算器和同相求和運(yùn)算器；靜止坐標(biāo)系下ub、仏兩相電壓連接另一個(gè)差分比例運(yùn)算器，該差分比例運(yùn)算器
連接同相比例運(yùn)算器和同相求和運(yùn)算器。本實(shí)用新型中為了防止差分比例運(yùn)算 器輸入端電壓差太大損壞運(yùn)算放大電路，在兩相電壓之間加入一個(gè)輸入保護(hù)電
路，該輸入保護(hù)電路的組成是在Ua Ub兩相電壓信號(hào)和Ub Uc兩相電壓信號(hào)之間
分別連接一個(gè)正向二極管和一個(gè)反向二極管。
下面運(yùn)用理論推算的方式證明上述電路可以完成靜止坐標(biāo)系下三相電壓信
號(hào)轉(zhuǎn)換為靜止坐標(biāo)系下兩相電壓信號(hào)。假設(shè)輸入的三相電壓信號(hào)方程是
<formula>formula see original document page 5</formula>
采用空間坐標(biāo)變換方法，將上述方程變換到兩相靜止坐標(biāo)系中，其變換矩
陣為:<formula>formula see original document page 5</formula>
變換方程為:
<formula>formula see original document page 5</formula>
用上述方程和矩陣計(jì)算:
<formula>formula see original document page 5</formula>=Umcos t
可見VD+和Ua是同相的。
VQ+=2/3 =0.289 Umcos (wt-2/3n ) -O. 289Umcos ( " t+2/3n ) =UmSinwt
因此，靜止坐標(biāo)系下三相電壓信號(hào)通過(guò)差分比例運(yùn)算器U3B、同相比例運(yùn) 算器U3C、差分比例運(yùn)算器U3A和同相求和運(yùn)算器U3D的組合運(yùn)算可以得到靜止 坐標(biāo)系下兩相電壓信號(hào)VD+和VQ+。
從理論推算得知，該電路正好實(shí)現(xiàn)了三相靜止坐標(biāo)系下的三相電壓信號(hào)(Ua、 Ub、lU到兩相靜止坐標(biāo)系下的電壓信號(hào)(VD+和VQ+)的轉(zhuǎn)換?？蓞⒖紙D2和圖 3。
圖2中A、 B、 C分別是輸入的三相電壓信號(hào)；VD+是輸出的D軸電壓信號(hào)。 圖3中VD+和VQ+分別是輸出的D軸和Q軸電壓信號(hào)，相位正好相差90度。 本實(shí)用新型不局限于上述具體實(shí)施方式
，凡是依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)方案所 作的顯而易見的技術(shù)變形，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種用在變頻器上的三相/二相坐標(biāo)變換電路，其特征在于該電路是由兩個(gè)差分比例運(yùn)算器、一個(gè)同相比例運(yùn)算器和一個(gè)同相求和運(yùn)算器組成；靜止坐標(biāo)系下Ua和Ub兩相電壓連接一個(gè)差分比例運(yùn)算器，該差分比例運(yùn)算器連接同相比例運(yùn)算器和同相求和運(yùn)算器；靜止坐標(biāo)系下Ub和Uc兩相電壓連接另一個(gè)差分比例運(yùn)算器，該差分比例運(yùn)算器連接同相比例運(yùn)算器和同相求和運(yùn)算器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的三相/二相坐標(biāo)變換電路，其特征在于在所述Ua、 Ub兩相電壓和Ub、 u。兩相電壓之間分別連接一個(gè)輸入保護(hù)電路，該輸入保護(hù)電路是由 一個(gè)正向二極管和一個(gè)反向二極管組成。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種用在變頻器上的三相/二相坐標(biāo)變換電路，所述變換電路是由兩個(gè)差分比例運(yùn)算器、一個(gè)同相比例運(yùn)算器和一個(gè)同相求和運(yùn)算器組成；靜止坐標(biāo)系下U<sub>a</sub>和U<sub>b</sub>兩相電壓連接一個(gè)差分比例運(yùn)算器，該差分比例運(yùn)算器連接同相比例運(yùn)算器和同相求和運(yùn)算器；靜止坐標(biāo)系下U<sub>b</sub>和U<sub>c</sub>兩相電壓連接另一個(gè)差分比例運(yùn)算器，該差分比例運(yùn)算器連接同相比例運(yùn)算器和同相求和運(yùn)算器。該電路利用電子電路解決了將靜止坐標(biāo)系下的三相電壓信號(hào)等效轉(zhuǎn)換為靜止坐標(biāo)系下的兩相電壓信號(hào)問(wèn)題；節(jié)約了中央處理器的資源，改善了變頻器中央處理器的實(shí)時(shí)處理能力，提高系統(tǒng)的實(shí)施性、改善變頻器的響應(yīng)速度。
文檔編號(hào)H02M1/00GK201341083SQ20082018467
公開日2009年11月4日 申請(qǐng)日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者張福貴, 朱強(qiáng)力, 李曉光, 王朝陽(yáng), 許少華, 靳寶會(huì) 申請(qǐng)人:焦作市明株自動(dòng)化工程有限責(zé)任公司