專利名稱：再生式中壓變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種再生式中壓變頻器。
背景技術(shù)：
本部分提供關(guān)于本公開的背景信息，其不一定是現(xiàn)有技術(shù)。通常地，采用稱為電力轉(zhuǎn)換器、變頻器或者驅(qū)動器的設(shè)備向諸如電動機(jī)的另一個設(shè)備提供電力。特別地，將這種變頻器(此處變頻器用于泛指變頻器、轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動器)聯(lián)接至公用接線以接收諸如三相AC (交流)電力的輸入電力。此外，中壓變頻器是具有線間電壓的rms (均方根)值在600V以上的輸入電力的變頻器，并且通常用于驅(qū)動慣性大的工業(yè)負(fù)載，但不限于驅(qū)動風(fēng)扇、泵和壓縮機(jī)。在這些應(yīng)用領(lǐng)域中，如果需要迅速加速或者迅速減速，則當(dāng)產(chǎn)生再生操作時會經(jīng)常發(fā)生變速操作。

圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的串聯(lián)H橋中壓變頻器的構(gòu)造圖，其中變頻器配置有三級單元電池。常規(guī)的中壓變頻器100接收來自輸入電力單元200的3相電力并且將電力供應(yīng)給電動機(jī)300。輸入電力單元200提供線間電壓的rms (均方根)值在600V以上的3相。電動機(jī)300是3相高壓電動機(jī)，并且可以是感應(yīng)式電機(jī)或者同步電機(jī)。移相變壓器110提供輸入電力單元200和中壓變頻器100之間的電絕緣，減少輸入端處的諧波并且提供適于各個單元電池120的輸入3相電力。單元電池120接收來自移相變壓器110的電力并且將相電壓輸出給電動機(jī)300，其中各個單元電池120由組構(gòu)成。參照圖1，電池A1、A2和A3以輸出電壓串聯(lián)地連接以合成電動機(jī)300的‘a(chǎn)’相電壓，電池B1、B2和B3以輸出電壓串聯(lián)地連接以合成電動機(jī)300的‘b’相電壓，并且電池Cl、C2和C3以輸出電壓串聯(lián)地連接以合成電動機(jī)300的‘c’相電壓。合成的‘b’相電壓和‘a(chǎn)’相電壓相隔120度的相位差，并且合成的‘c’相電壓和‘b’相電壓也相隔120度的相位差。圖2是圖示出圖1的單元電池的構(gòu)造圖。參照圖2，單元電池120包括3相二極管整流器121、直流母線電容器122和變頻器123。3相二極管整流器121利用移相變壓器110的輸出電壓作為輸入來輸出3相整流直流電壓。直流母線電容器122存儲3相二極管整流器121的輸入電力。變頻器123是單相全橋式變頻器以利用從直流母線電容器122接收到的電壓經(jīng)由切換元件123a 123d的切換來合成輸出電壓?，F(xiàn)在，將描述圖1和圖2的系統(tǒng)。移相變壓器110迎合單元電池120的要求而轉(zhuǎn)換高壓輸入電力的相位和大小。移相變壓器110的輸出電壓成為每個單元電池120的輸入電力并且通過圖2的3相二極管整流器121被轉(zhuǎn)換成直流。直流母線電容器122用于恒定地保持3相二極管整流器121的輸出電壓。單相全橋式變頻器123利用來自直流母線電容器122的電壓對AC輸出電壓進(jìn)行合成。如果直流母線電容器122的電壓被假定為‘E’，那么根據(jù)切換狀態(tài)可以將變頻器123的輸出電壓示出為‘E’、‘0’和E’。對于非限定性示例，如果123a和123d是導(dǎo)電的，那么合成的輸出電壓為‘E’，并且如果123b和123c是導(dǎo)電的，那么合成的輸出電壓為‘ -E，，如果123a和123c，或者123b和123d是導(dǎo)電的,那么合成的輸出電壓為‘O’。在圖1的單元電池結(jié)構(gòu)中，A1、A2、A3、B1、B2、B3和C1、C2、C3的輸出電壓都串聯(lián)地連接，以使得串聯(lián)連接的輸出相電壓在‘3E’、‘2E’、‘E’、‘O’、‘ - E’、‘ - 2E，和‘ -3E，這7級中合成。來自合成的輸出相電壓的電動機(jī)輸出線間電壓可以在‘6E’、‘5E’、‘4E’、‘3E’、‘2E’、‘E’、‘0’、‘ - E’、‘ - 2E，、‘ - 3E，、‘ - 4E，、‘ - 5E，、‘ - 6E’ 這 13 級中合成，這可以被歸納如下。等式Im = 2H+等式2P = 2m-1 = 4H+1其中，m是輸出相電壓的級數(shù)，H是安裝在電動機(jī)300的各相處的單元電池120的個數(shù)，并且P是輸出線間電壓的級數(shù)。同時，在每個單元電池120的輸出作為單全橋式變頻器的輸出的情況下，直流母線電力的輸出形成有電壓紋波。首先，每個電池的輸出電壓和輸出電流被限定如下。等式3
權(quán)利要求
1.一種將來自輸入電力單兀的3相輸入電力輸出給電動機(jī)的再生式中壓變頻器,所述變頻器包括 多個電池，其構(gòu)造為通過串聯(lián)連接的三個組將相電壓傳輸給所述電動機(jī)； 多個輸入濾波器，其連接在所述輸入電力單元和所述電池之間以減少輸入電力的諧波；以及 多個切換信號生成單元，其連接在所述輸入電力單元和所述電池之間以切換輸入至所述電池的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器，進(jìn)一步包括移相變壓器，所述移相變壓器使得來自所述輸入電力單元的輸入電力電絕緣，并且將電絕緣的輸入電力提供給多個電池中的每一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器，其中，所述輸入濾波器安裝有接收所述輸入電力的三個輸入端，并且包括電感器和電容器，所述電感器分別連接至所述輸入端，所述電容器以三角形接法與所述電感器相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變頻器，其中，所述輸入濾波器進(jìn)一步包括并聯(lián)地連接至每個電感器的電阻器以去除所述輸入電力的諧振。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器，其中，所述電池包括有源整流單元，其接收所述輸入濾波器的輸出電壓以輸出自所述輸出電壓整流后的直流電壓；直流母線電容器，其存儲所述直流電壓；以及變頻器單元，其由存儲的直流電壓合成輸出電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變頻器，其中，所述有源整流單元包括并聯(lián)地連接至各個相電壓的多個開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變頻器，其中，所述切換信號生成單元對所述多個開關(guān)進(jìn)行控制以順序地連接所述電池和所述輸入電力單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的變頻器，其中，所述開關(guān)中的每一個開關(guān)包括并聯(lián)地連接的晶體管和二極管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器，其中，所述切換信號生成單元利用來自所述輸入電力單元的輸入電力來測量線間電壓，利用測量到的線間電壓來提取功角并且切換輸入至所述電池的電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種再生式中壓變頻器，所述變頻器能夠使得通過改變串聯(lián)H橋中壓變頻器處的單元電池的輸入端的結(jié)構(gòu)而進(jìn)行再生操作，并且與常規(guī)的中壓變頻器相比，不需要動態(tài)制動電阻器來減小直流母線電容器的大小。
文檔編號H02P27/04GK103051283SQ20121038726
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者俞安櫓 申請人:Ls產(chǎn)電株式會社