專利名稱：為級(jí)聯(lián)型高壓變頻器提供預(yù)充電和低壓調(diào)試供電的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高壓變頻器領(lǐng)域，尤其涉及一種能為級(jí)聯(lián)型高壓變頻器提供預(yù)充電和低壓調(diào)試供電的裝置。
背景技術(shù)：
大功率高壓變頻器在降耗節(jié)能、改善工藝等方面起著重要作用，高壓變頻器日益廣泛地被應(yīng)用到風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等大功率機(jī)械設(shè)備的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。級(jí)聯(lián)型高壓變頻器在每次上電初期，需給數(shù)量眾多的電容充電，瞬間的充電電流很大，這會(huì)對(duì)變頻器內(nèi)部整流元件及用戶的用電均帶來(lái)不利影響。目前實(shí)現(xiàn)減小上電瞬間沖擊電流的方法有以下幾種一般通用的級(jí)聯(lián)型高壓變頻·器功率單元三相交流進(jìn)線，使用三相全橋整流橋共六只二極管。將三相的上半橋或下半橋的二極管更換成半控型器件電力晶閘管，上電時(shí)同過(guò)調(diào)整晶閘管驅(qū)動(dòng)波形來(lái)限制充電過(guò)程中電壓直接加在電容上造成的過(guò)大的沖擊電流。但是此方法的弊端是，需要使用數(shù)量眾多的半控型器件和驅(qū)動(dòng)電路，不僅增加了成本、工藝上的難度還增加了影響變頻器穩(wěn)定運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。還有直接在功率單元直流側(cè)直跨接旁路功率電阻的方式，在預(yù)充電過(guò)程結(jié)束后通過(guò)接觸器的閉合將功率電阻短路以達(dá)到不影響正常工作電壓的目的。但是此方法還是存在每個(gè)單元都需要安裝功率電阻和接觸器控制電路的弊端，不僅增加了成本還增加了工藝上的復(fù)雜度。同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)高壓變頻器能夠在不用高壓供電的情況下，低壓通電調(diào)試的目的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種通過(guò)單元外部接線實(shí)現(xiàn)預(yù)充電和低壓調(diào)試供電的裝置。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種為級(jí)聯(lián)型高壓變頻器提供預(yù)充電和低壓調(diào)試供電的裝置，所述的級(jí)聯(lián)型高壓變頻器內(nèi)的移相變壓器一次側(cè)設(shè)置有輔助繞組，本裝置包括電路部分和控制部分，所述的電路部分為所述的輔助繞組的三相輸入端通過(guò)三個(gè)限流電阻與三相低壓電源相連，在限流電阻與三相低壓電源之間串聯(lián)有主接觸器組，所述的移相變壓器的二次側(cè)與級(jí)聯(lián)型高壓變頻器的功率單元相連；所述的控制部分為級(jí)聯(lián)型高壓變頻器的主控箱，主控箱上設(shè)置有輸入信號(hào)按鈕，主控箱輸出的信號(hào)控制所述主接觸器組的通斷，所述功率單元與主控箱之間進(jìn)行信號(hào)通信連接。本實(shí)用新型的特征還在于如果預(yù)充電的瞬間沖擊電流過(guò)大，可在輔助繞組的每個(gè)輸入端的主接觸器組和限流電阻兩端并聯(lián)有相串聯(lián)的接觸器組和限流電阻；所述的限流電阻為大功率波紋電阻；所述的三相低壓電源的電壓為380V。本實(shí)用新型的工作原理是通過(guò)級(jí)聯(lián)型高壓變頻器的人機(jī)界面設(shè)定變頻器是需要預(yù)充電動(dòng)作還是低壓調(diào)試動(dòng)作，當(dāng)設(shè)定為預(yù)充電動(dòng)作時(shí)，按輸入信號(hào)按鈕，有脈沖信號(hào)通過(guò)主控箱IO 口送入主控箱控制芯片，主控箱通過(guò)級(jí)聯(lián)型高壓變頻器的外圍接口繼電器判斷級(jí)聯(lián)型高壓變頻器是否處于無(wú)高壓狀態(tài)，若是，主控箱發(fā)出信號(hào)使所述的主接觸器組閉合，所述的直流母線電容處于預(yù)充電狀態(tài)，當(dāng)直流母線電容電壓達(dá)到工作電壓的70%時(shí)，功率單元發(fā)出充電完成信號(hào)進(jìn)入主控箱內(nèi)，主控箱判斷預(yù)充電完成，主控箱就發(fā)出斷開(kāi)主接觸器組和允許上高壓的信號(hào)，預(yù)充電過(guò)程完成；當(dāng)設(shè)定為低壓調(diào)試動(dòng)作時(shí)，按輸入信號(hào)按鈕，有脈沖信號(hào)通過(guò)主控制箱IO 口送入主控箱控制芯片，主控箱通過(guò)級(jí)聯(lián)型高壓變頻器的外圍接口繼電器判斷高壓變頻器是否處于無(wú)高壓狀態(tài)，若是，主控箱發(fā)出信號(hào)使所述的主接觸器組閉合，功率單元不發(fā)出充電完成信號(hào)，主控箱也不發(fā)出關(guān)閉主接觸組和允許上高壓信號(hào)，使功率單元的PCB板一直處于得電狀態(tài)以供完成低壓調(diào)試過(guò)程。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型在輸入端串聯(lián)了大功率波紋電阻，減小了沖擊電流對(duì)器件的不利影響，完善了預(yù)充電過(guò)程，另外，還實(shí)現(xiàn)了在沒(méi)有高壓供電的情況下完成級(jí)聯(lián)型高壓變頻器的低壓調(diào)試過(guò)程，有成本低、工作可靠的優(yōu)點(diǎn)。

圖I為本實(shí)用新型的電路部分示意圖。圖2為本實(shí)用新型的控制部分示意圖。
具體實(shí)施方式
一種為級(jí)聯(lián)型高壓變頻器提供預(yù)充電和低壓調(diào)試供電的裝置，所述的級(jí)聯(lián)型高壓變頻器內(nèi)的移相變壓器T 一次側(cè)設(shè)置有輔助繞組，本裝置包括電路部分和控制部分，所述的電路部分為所述的輔助繞組的三相輸入端通過(guò)三個(gè)限流電阻R2與三相低壓電源U相連，在限流電阻R2與三相低壓電源U之間串聯(lián)有主接觸器組KM2，所述的移相變壓器T的二次側(cè)與級(jí)聯(lián)型高壓變頻器的功率單元相連，功率單元外接一直流母線電容C ;所述的控制部分為級(jí)聯(lián)型高壓變頻器的主控箱，主控箱上設(shè)置有輸入信號(hào)按鈕，主控箱輸出的信號(hào)控制所述主接觸器組KM2的通斷，所述功率單元與主控箱之間進(jìn)行信號(hào)通信連接。本實(shí)用新型是從移相變壓器380V輔助繞組側(cè)，輸入充電電壓。當(dāng)直流母線電容C得電瞬間，相當(dāng)于短路，對(duì)器件沖擊電流很大，為減小沖擊電流對(duì)器件的不良影響，故在輸入側(cè)串聯(lián)大功率波紋電阻以限制電流大小，根據(jù)變壓器手冊(cè)中的短路參數(shù)可以計(jì)算出沖擊電流與限流電阻之間的關(guān)系，當(dāng)直流母線電容C充電完成后，輔助繞組側(cè)的限流電阻R2上的電流則穩(wěn)定，限流電阻R2與輔助繞組線圈相當(dāng)于分壓的關(guān)系。為保證在串聯(lián)大功率波紋電阻的情況下，功率單元得電電壓能夠達(dá)到正常工作電壓的70%以上，則需要根據(jù)變壓器空載參數(shù)計(jì)算大功率波紋電阻與電壓之間的關(guān)系。故根據(jù)變壓器短路參數(shù)和空載參數(shù)便可計(jì)算出所需串聯(lián)大功率波紋電阻R2的阻值和功率。如果沖擊電流過(guò)大，需要選擇的電阻值過(guò)大會(huì)影響功率單元得電電壓的情況下，可以考慮上電瞬間串聯(lián)一組限流電阻R2和主接觸器組KM2以滿足限值充電的要求，延時(shí)一段時(shí)間后再并聯(lián)一組限流電阻Rl和接觸器組KMl以滿足充電電壓的要求。預(yù)充電和低壓調(diào)試過(guò)程控制則是通過(guò)主控箱和外圍接口繼電器和接觸器完成的。通過(guò)級(jí)聯(lián)型高壓變頻器的人機(jī)界面的觸摸屏可以設(shè)定變頻器是需要預(yù)充電動(dòng)作還是低壓調(diào)試動(dòng)作。預(yù)充電動(dòng)作流程為通過(guò)觸摸屏將預(yù)充電功能打開(kāi)，通過(guò)點(diǎn)動(dòng)按鈕將充電開(kāi)始脈沖信號(hào)通過(guò)主控箱IO 口送入主控箱控制芯片，主控箱則判斷級(jí)聯(lián)型高壓變頻器是否處于無(wú)高壓電可以充電的狀態(tài)，如果處于無(wú)高壓電狀態(tài)時(shí)，主控箱發(fā)出信號(hào)控制主接觸器組KM2使其閉合，功率單元內(nèi)的直流母線電容C處于預(yù)充電狀態(tài)，充電一段時(shí)間后，功率單元發(fā)出充電完成信號(hào)進(jìn)主控箱內(nèi)，主控箱根據(jù)變頻器充電完成狀態(tài)的判斷，輸出信號(hào)斷開(kāi)輔助繞組側(cè)主接觸器組KM2和輸出一路允許上高壓的信號(hào)，預(yù)充電過(guò)程完成。因?yàn)楣β蕟卧绷髂妇€電容C放電存在一個(gè)時(shí)間，主控箱判斷當(dāng)直流母線電容C電壓不低于50%時(shí)允許上高壓。當(dāng)?shù)蛪赫{(diào)試功能打開(kāi)時(shí)，主控箱得到充電開(kāi)始脈沖信號(hào)后則會(huì)保持輔助繞組側(cè)主接觸器KM2組處于閉合狀態(tài)，不會(huì)輸出低壓斷電信號(hào)和高壓允許上電信號(hào)， 此時(shí)高壓變頻器保持處于低壓供電狀態(tài)，功率單元各PCB板得電正常工作以供完成低壓調(diào)試。
權(quán)利要求1.一種為級(jí)聯(lián)型高壓變頻器提供預(yù)充電和低壓調(diào)試供電的裝置，所述的級(jí)聯(lián)型高壓變頻器內(nèi)的移相變壓器設(shè)置有低壓輔助繞組，其特征在于包括供電電路部分和控制部分，所述的供電電路部分為所述的輔助繞組的三相輸入端通過(guò)三個(gè)限流電阻與三相低壓電源相連，在限流電阻與三相低壓電源之間串聯(lián)有主接觸器組，所述的移相變壓器的二次側(cè)與級(jí)聯(lián)型高壓變頻器的功率単元相連；所述的控制部分為級(jí)聯(lián)型高壓變頻器內(nèi)的主控箱，主控箱上設(shè)置有輸入信號(hào)按鈕，主控箱輸出的信號(hào)控制所述供電電路的主接觸器組的通斷，所述功率単元與主控箱之間通過(guò)光纖進(jìn)行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的為級(jí)聯(lián)型高壓變頻器提供預(yù)充電和低壓調(diào)試供電的裝置，其特征在于所述的限流電阻為大功率波紋電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的為級(jí)聯(lián)型高壓變頻器提供預(yù)充電和低壓調(diào)試供電的裝置，其特征在于如果預(yù)充電的瞬間沖擊電流過(guò)大，可在輔助繞組的每個(gè)輸入端的主接觸器組和限流電阻兩端并聯(lián)有相串聯(lián)的接觸器組和限流電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的為級(jí)聯(lián)型高壓變頻器提供預(yù)充電和低壓調(diào)試供電的裝置，其特征在于所述的輔助繞組額定電壓為380V，所述三相低壓電源的電壓為380V。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種為級(jí)聯(lián)型高壓變頻器提供預(yù)充電和低壓調(diào)試供電的裝置，高壓變頻器內(nèi)的輔助繞組的三相輸入端通過(guò)三個(gè)限流電阻與三相低壓電源相連，在限流電阻與三相低壓電源之間串聯(lián)有主接觸器組，移相變壓器的二次側(cè)與級(jí)聯(lián)型高壓變頻器的功率單元相連，功率單元外接一直流母線電容；控制部分為級(jí)聯(lián)型高壓變頻器的主控箱，主控箱上設(shè)置有輸入信號(hào)按鈕，主控箱輸出的信號(hào)控制主接觸器組的通斷，功率單元與主控箱之間進(jìn)行信號(hào)通信連接。本實(shí)用新型在輸入端串聯(lián)了大功率波紋電阻，減小了沖擊電流對(duì)器件的不利影響，完善了預(yù)充電過(guò)程，另外，還實(shí)現(xiàn)了在沒(méi)有高壓供電的情況下完成級(jí)聯(lián)型高壓變頻器的低壓調(diào)試過(guò)程，有成本低、工作可靠的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M1/32GK202616989SQ20122021566
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者唐韋韋, 蔡珊珊, 趙娟, 姚俊, 楊春正, 趙潔 申請(qǐng)人:安徽頤和新能源科技股份有限公司