逆變單元和計算控制單元，所述三相逆變單元包括依次連接的升壓變壓器、整流電路、逆變電路和采樣電路，所述采樣電路包括電流采樣電路和電壓采樣電路，所述計算控制單元包括依次連接的接線端子、信號濾波放大電路、模數(shù)轉換電路和CPU，CPU還分別連接驅動電路和顯示屏，CPU通過驅動電路驅動逆變電路中的IGBT的導通和關斷，所述電流采樣電路包括霍爾電流傳感器，所述電壓采樣電路包括霍爾電壓傳感器，霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器分別連接接線端子，所述電壓采樣電路還包括RC濾波電路。
[0022]一種通過上述諧波發(fā)生器對電網(wǎng)元件進行檢測的方法包括以下步驟:
[0023]第一步:在三相逆變單元中三相220V的供電電壓通過升壓變壓器升壓以達到測試的電壓值，再經(jīng)整流橋整流將交流電變成直流電，在計算控制單元中通過顯示屏輸入所需實驗的諧波大小和次數(shù)傳給CPU ;
[0024]第二步:CPU根據(jù)顯示屏傳輸過來的諧波大小和次數(shù)，在CPU中作出其指令電流波形，同時通過載波移相理論做出一個高幅值PWM控制指令和一個低幅值PWM控制指令；
[0025]第三步:CPU通過霍爾電流傳感器采集系統(tǒng)輸出的實際電流和指令電流做比較，當指令電流大于實際輸出電流，則CPU選擇低幅值的PffM控制指令輸出給驅動電路，經(jīng)驅動電路驅動逆變電路中IGBT的導通和關斷；當指令電流小于實際輸出電流，則CPU選擇高幅值的PWM控制指令輸出給驅動電路，經(jīng)驅動電路驅動逆變電路中IGBT的導通和關斷，從而實現(xiàn)高電壓大電流諧波的準確快速輸出；
[0026]第四步:由于是通過控制IGBT的導通與關斷實現(xiàn)輸出諧波的，所以測試產品的端電壓為方波，而測試產品的損耗和電抗值需得到的電壓為正旋電壓，故需要將方波電壓轉換為等效的正旋電壓，CPU通過霍爾電壓傳感器采集測試產品的端電壓，經(jīng)RC濾波電路之后，濾波電容兩端的電壓為正弦電壓，將濾波電容兩端的電壓依次經(jīng)信號濾波放大電路和模數(shù)轉換電路處理后傳給CPU，根據(jù)圖4，在CPU中通過公式u = (j ω CR+l)uc進行端電壓的反推得出等效的正弦端電壓，從而再根據(jù)輸出的實際電流算出測試產品在不同諧波下的損耗和電抗值，并通過顯示屏進行顯示，式中，u為傳感器采集的端電壓，Ue為濾波電容兩端電壓，ω為逆變電路輸出頻率。
[0027]第二步中所述的載波移相的方式是為各逆變模塊公用一個調制波，每個逆變模塊擁有自己的載波，并且各逆變器載波相差一定角度，當調制波分配到每個逆變模塊時，各自進行調制波與載波的比較，產生PWM觸發(fā)脈沖。
[0028]當IGBT發(fā)生短路、過壓過流時，可以通過驅動電路將故障信息反饋給CPU，CPU及時作出對IGBT的關斷處理，并將故障信號傳給顯示屏進行顯示。
【主權項】
1.一種諧波發(fā)生器，其特征在于:包括三相逆變單元和計算控制單元，所述三相逆變單元包括依次連接的升壓變壓器、整流電路、逆變電路和采樣電路，所述計算控制單元包括CPU和與其連接的顯示屏，所述采樣電路連接CPU，CPU通過驅動電路驅動逆變電路中的IGBT的導通和關斷。2.根據(jù)權利要求1所述的一種諧波發(fā)生器，其特征在于:所述采樣電路包括霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器。3.根據(jù)權利要求2所述的一種諧波發(fā)生器，其特征在于:所述霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器分別經(jīng)過模數(shù)轉換電路連接CPU。4.根據(jù)權利要求3所述的一種諧波發(fā)生器，其特征在于:所述霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器分別經(jīng)過信號濾波放大電路連接模數(shù)轉換電路。5.根據(jù)權利要求1所述的一種諧波發(fā)生器，其特征在于:所述采樣電路包括RC濾波電路。6.一種通過權利要求1-5的任意一項所述的諧波發(fā)生器對電網(wǎng)元件進行檢測的方法，其特征在于包括以下步驟: 第一步:在三相逆變單元中三相220V的供電電壓通過升壓變壓器升壓以達到測試的電壓值，再經(jīng)整流橋整流將交流電變成直流電，在計算控制單元中通過顯示屏輸入所需實驗的諧波大小和次數(shù)傳給CPU ; 第二步:CPU根據(jù)顯示屏傳輸過來的諧波大小和次數(shù)，在CPU中作出其指令電流波形，同時通過載波移相理論做出一個高幅值PWM控制指令和一個低幅值PWM控制指令； 第三步:CPU通過霍爾電流傳感器采集系統(tǒng)輸出的實際電流和指令電流做比較，當指令電流大于實際輸出電流，則CPU選擇低幅值的PffM控制指令輸出給驅動電路，經(jīng)驅動電路驅動逆變電路中IGBT的導通和關斷；當指令電流小于實際輸出電流，則CPU選擇高幅值的PffM控制指令輸出給驅動電路，經(jīng)驅動電路驅動逆變電路中IGBT的導通和關斷，從而實現(xiàn)高電壓大電流諧波的準確快速輸出； 第四步:由于是通過控制IGBT的導通與關斷實現(xiàn)輸出諧波的，所以測試產品的端電壓為方波，而測試產品的損耗和電抗值需得到的電壓為正旋電壓，故需要將方波電壓轉換為等效的正旋電壓，CPU通過霍爾電壓傳感器采集測試產品的端電壓，經(jīng)RC濾波電路之后，濾波電容兩端的電壓為正弦電壓，將濾波電容兩端的電壓依次經(jīng)信號濾波放大電路和模數(shù)轉換電路處理后傳給CPU，根據(jù)圖4，在CPU中通過公式u = (j ucR+Duf；進行端電壓的反推得出等效的正弦端電壓，從而再根據(jù)輸出的實際電流算出測試產品在不同諧波下的損耗和電抗值，并通過顯示屏進行顯示，式中，u為傳感器采集的端電壓，^為濾波電容兩端電壓，ω為逆變電路輸出頻率。7.根據(jù)權利要求6所述的檢測方法，其特征在于:第二步中所述的載波移相的方式是為各逆變模塊公用一個調制波，每個逆變模塊擁有自己的載波，并且各逆變器載波相差一定角度，當調制波分配到每個逆變模塊時，各自進行調制波與載波的比較，產生PWM觸發(fā)脈沖。
【專利摘要】一種諧波發(fā)生器及通過其對電網(wǎng)元件進行檢測的方法，該諧波發(fā)生器包括三相逆變單元和計算控制單元，三相逆變單元包括依次連接的升壓變壓器、整流電路、逆變電路和采樣電路，采樣電路包括電流采樣電路和電壓采樣電路，計算控制單元包括CPU和與其連接的顯示屏，采樣電路連接CPU，CPU通過驅動電路驅動逆變電路中的IGBT的導通和關斷；該方法包括：先通過顯示屏輸入諧波大小和次數(shù)傳給CPU作出指令電流，然后通過載波移相和電流跟蹤產生對IGBT的SPWM信號，CPU同時對采樣過來的電壓信號進行反推算出被測產品的端電壓，從而算出相應諧波下被測產品的損耗和電抗值。
【IPC分類】G01R27/02, H02M5/458, G01R27/26
【公開號】CN105071667
【申請?zhí)枴緾N201510493482
【發(fā)明人】朱東柏, 李敏銳, 徐曉東, 張正
【申請人】哈爾濱理工大學
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月12日