一種具備高低電壓穿越功能的變頻器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具備高低電壓穿越功能的變頻器，屬于電力設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。該變頻器包括：超級電容，雙向直流-直流變換器和變頻器，超級電容與雙向直流-直流變換器的低壓側(cè)并聯(lián)，雙向直流-直流變換器的高壓側(cè)與變頻器中變頻器整流單元和變頻器逆變單元之間的直流端并聯(lián)。雙向直流-直流變換器包括絕緣柵雙極型晶體管對管和直流電感；直流電感的一端與超級電容的正極連接，超級電容的負(fù)極與絕緣柵雙極型晶體管對管的下管發(fā)射極連接，直流電感的另一端與絕緣柵雙極型晶體管對管的上管發(fā)射極連接。本變頻器具有極快響應(yīng)速度、工作穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，而且能夠有效地節(jié)約成本，便于維護(hù)，易于操作，性價(jià)比較高。
【專利說明】一種具備高低電壓穿越功能的變頻器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具備高低電壓穿越功能的變頻器，屬于電力設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)對用電質(zhì)量的要求不斷提高，供電系統(tǒng)電源電壓跌落，升高或 中斷會對影響生產(chǎn)過程正常運(yùn)行，尤其對于石油化工、造紙、發(fā)電廠等生產(chǎn)工藝會造成致命 的損害，這類敏感負(fù)荷通常由變頻器驅(qū)動，典型的敏感負(fù)荷包括風(fēng)機(jī)、水泵等動力型負(fù)荷。 據(jù)國際權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，由于電壓跌落，升高或中斷問題引起的生產(chǎn)線紊亂等問題造成的損 失，已經(jīng)是占供電質(zhì)量問題的一半以上。因此，從用戶側(cè)采取高新技術(shù)手段減少和避免電壓 跌落帶來的危害已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)供電技術(shù)的迫切問題。
[0003] 隨著儲能技術(shù)的發(fā)展，超級電容作為典型的儲能設(shè)備由于使用壽命增長，放電能 力加強(qiáng)，成本降低而得到廣泛的應(yīng)用。而雙向直流-直流變換器與變頻器已經(jīng)是非常成熟 的電力電子設(shè)備。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對供電質(zhì)量的要求也越來越高，相應(yīng)對具有高低電 壓穿越功能的變頻器需求越來越急迫。開發(fā)具有高低電壓穿越功能的變頻器產(chǎn)品能夠滿足 市場的需求，推動電網(wǎng)電能質(zhì)量的治理水平。
[0004] 目前變頻器無法有效克服供電系統(tǒng)暫態(tài)電壓問題，當(dāng)供電系統(tǒng)電壓升高時(shí)會導(dǎo)致 變頻器直流過壓保護(hù)，并停止工作；當(dāng)供電系統(tǒng)電壓降低或中斷時(shí)變頻器同樣會停止工作。 因此當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)暫態(tài)電壓故障時(shí)，目前變頻器無法正常工作影響生產(chǎn)過程正常運(yùn)行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提出一種具備高低電壓穿越功能的變頻器，已有的變頻器的直流 端并聯(lián)一個(gè)雙向直流-直流變換器，在供電系統(tǒng)故障使系統(tǒng)電源電壓降低、斷電或升高，導(dǎo) 致變頻器停機(jī)而影響生產(chǎn)流程正常運(yùn)行時(shí)，保證變頻器仍然可正常運(yùn)行。
[0006] 本發(fā)明提出的具備高低電壓穿越功能的變頻器，包括：超級電容，雙向直流-直流 變換器和變頻器，所述的變頻器由變頻器整流單元和變頻器逆變單元組成，變頻器整流單 元的交流輸入端與系統(tǒng)電源連接，變頻器逆變單元的交流輸出端與負(fù)荷連接；所述的超級 電容與雙向直流-直流變換器的低壓側(cè)并聯(lián)，雙向直流-直流變換器的高壓側(cè)與變頻器中 變頻器整流單元和變頻器逆變單元之間的直流端并聯(lián)；所述的雙向直流-直流變換器包括 絕緣柵雙極型晶體管對管B1和直流電感L1 ;所述的直流電感L1的一端與超級電容的正極 連接，超級電容的負(fù)極與絕緣柵雙極型晶體管對管B1的下管發(fā)射極連接，直流電感L1的另 一端與絕緣柵雙極型晶體管對管B1的上管發(fā)射極連接。
[0007] 本發(fā)明提出的具備高低電壓穿越功能的變頻器，其優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明變頻器可以在 供電系統(tǒng)電源出現(xiàn)電壓降低、升高或中斷等暫態(tài)故障而導(dǎo)致變頻器停機(jī)而影響生產(chǎn)流程正 常運(yùn)行時(shí)，保證變頻器仍然可正常運(yùn)行，持續(xù)工作。本發(fā)明變頻器具有高低電壓穿越功能， 不但具有極快響應(yīng)速度、工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)簡單，有效地節(jié)約了產(chǎn)品成本，便于維 護(hù)，易于操作，性價(jià)比較高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1為本發(fā)明具備高低電壓穿越功能的變頻器系統(tǒng)電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009] 本發(fā)明提出的具備高低電壓穿越功能的變頻器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括：超級電 容，雙向直流-直流變換器和變頻器，所述的變頻器由變頻器整流單元和變頻器逆變單元 組成，變頻器整流單元的交流輸入端與系統(tǒng)電源連接，變頻器逆變單元的交流輸出端與負(fù) 荷Μ連接；所述的超級電容與雙向直流-直流變換器的低壓側(cè)并聯(lián)，雙向直流-直流變換器 的高壓側(cè)與變頻器中變頻器整流單元和變頻器逆變單元之間的直流端并聯(lián)；所述的雙向直 流-直流變換器包括絕緣柵雙極型晶體管對管Β1和直流電感L1 ;所述的直流電感L1的一 端與超級電容的正極連接，超級電容的負(fù)極與絕緣柵雙極型晶體管對管Β1的下管發(fā)射極 連接，直流電感L1的另一端與絕緣柵雙極型晶體管對管Β1的上管發(fā)射極連接。
[0010] 以下結(jié)合附圖，詳細(xì)介紹本發(fā)明提出的具備高低電壓穿越功能的變頻器的工作原 理和工作過程：
[〇〇11] 圖1所示為本發(fā)明提出的具備高低電壓穿越功能的變頻器系統(tǒng)電路原理圖。系統(tǒng) 電源電壓正常時(shí)，變頻器驅(qū)動負(fù)荷正常工作，同時(shí)變頻器直流端通過雙向直流-直流變換 器對超級電容進(jìn)行充放電控制。所述雙向直流-直流變換器對超級電容充電有恒流充電與 浮充兩種充電模式，當(dāng)超級電容容量低于期望值時(shí)則進(jìn)行恒流充電，當(dāng)超級電容容量達(dá)到 期望值時(shí)則進(jìn)行浮充。所述雙向直流-直流變換器對變頻器直流端為恒壓放電工作模式， 當(dāng)變頻器直流端電壓低于期望值時(shí)則啟動對超級電容的恒壓放電工作模式，確保變頻器輸 出電壓幅值保持恒定。當(dāng)系統(tǒng)電壓升高時(shí)所述變頻器直流端可承受1. 3倍系統(tǒng)電源額定線 電壓峰值，同時(shí)變頻器具有恒壓輸出功能，確保變頻器在系統(tǒng)電源電壓升高時(shí)輸出電壓幅 值維持恒定，并可持續(xù)正常工作。
【權(quán)利要求】
1. 一種具備高低電壓穿越功能的變頻器，其特征在于該變頻器包括：超級電容，雙向 直流-直流變換器和變頻器，所述的變頻器由變頻器整流單元和變頻器逆變單元組成，變 頻器整流單元的交流輸入端與系統(tǒng)電源連接，變頻器逆變單元的交流輸出端與負(fù)荷連接； 所述的超級電容與雙向直流-直流變換器的低壓側(cè)并聯(lián)，雙向直流-直流變換器的高壓側(cè) 與變頻器中變頻器整流單元和變頻器逆變單元之間的直流端并聯(lián)；所述的雙向直流-直流 變換器包括絕緣柵雙極型晶體管對管和直流電感；所述的直流電感的一端與超級電容的正 極連接，超級電容的負(fù)極與絕緣柵雙極型晶體管對管的下管發(fā)射極連接，直流電感的另一 端與絕緣柵雙極型晶體管對管的上管發(fā)射極連接。
【文檔編號】H02J3/38GK104104237SQ201410280116
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】任磊, 白玉樓 申請人:任磊