[发明专利]一种基于FPGA的变频器惯性维持装置及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的变频器惯性维持装置，所述变频器包括微处理器、光电隔离电路、逆变器、滤波器、电磁隔离电路、前置处理电路、AD转换电路、人机接口和通信接口，其中光电隔离电路通过逆变器后依次串接滤波器、电磁隔离电路、前置处理电路、AD转换电路、微处理器，微处理器通过人机接口与输入输出装置模块连接，微处理器通过通信接口与DCS系统或监控系统的通信，其特征在于还包括FPGA，所述FPGA由双口RAM、“看门狗”模块、寄存器模块、缓存RAM、地址发生器、比较器、编码器和三角波发生器，双口RAM分别通过地址总线、数据总线和控制总线与微处理器通信，“看门狗”模块和寄存器模块分别通过地址总线和数据总线与微处理器通信，“看门狗”模块还通过检测时钟端和复位端与微处理器通信，双口RAM的输出端依次串接缓存RAM、比较器、编码器，“看门狗”模块的输出端分别接地址发生器和编码器的输入端，地址发生器的输出端分别接双口RAM、缓存RAM和比较器的输入端，寄存器模块的输出端分别接地址发生器、三角波发生器和编码器的输入端，三角波发生器的输出端接比较器的输入端，编码器的输出端与光电隔离电路双向连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的变频器惯性维持装置，其特征在于所述寄存器模块由频率寄存器、相位寄存器和状态寄存器构成，所述频率寄存器、相位寄存器和状态寄存器分别通过地址总线和数据总线与微处理器通信，频率寄存器的输出端接三角波发生器的输入端，相位寄存器的输出端接地址发生器的输入端，状态寄存器接编码器的输入端。

3.一种如权利要求1所述的一种基于FPGA的变频器惯性维持方法，其特征在于包括如下过程：

微处理器将变频器控制数据通过地址总线和数据总线下装到FPGA中的双口RAM中，同时微处理器将将变频器频率、相位和状态参数下装到FPGA中的频率寄存器、相位寄存器和状态寄存器中；FPGA中的地址发生器根据所述参数产生从双口RAM中读取变频器控制数据的地址；三角波发生器根据所述参数产生相应频率和幅值的三角波；所述变频器控制数据和三角波由比较器进行比较产生PWM波形；编码器将PWM波进行编码后经过光电隔离电路输送至功率单元即逆变器；“看门狗”模块实时检测微处理器的“喂狗”信号，当“喂狗”信号消失则立即将缓存中数据回填到双口RAM中，同时维持缓存中的数据不再改变，从缓存中读取与上一周期输出一致的数据，进而维持变频器的输出不变，其中“喂狗”信号是指微处理器不停的改变“看门狗”模块中的监控寄存器，即使监控寄存器按设定的周期交替置“0”和置“1”。