專利名稱：一種四象限變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種四象限變頻器。
背景技術(shù)：
二象限變頻器電路原理如圖1所示，包括并聯(lián)的二極管整流電路和逆變器電路。 現(xiàn)有技術(shù)中要將其改造成四象限變頻器，主要是通過(guò)IGBT整流電路對(duì)二象限變頻器的輸 入整流電路進(jìn)行改造。一種方案只是將IGBT整流電路并聯(lián)到逆變器電路上，即IGBT整流電路的交流輸 入端與母線電連接，直流輸出端與逆變器電路電連接。這種就會(huì)有如圖2和圖3箭頭線所 示的環(huán)流出現(xiàn)，環(huán)流的存在帶來(lái)如下問(wèn)題1、造成主回路內(nèi)電磁元件噪聲增大；2、額外的 環(huán)流造成整流器和變頻器發(fā)熱增加，持續(xù)工作能力和過(guò)載工作能力下降；3、主回路內(nèi)的電 磁元件鐵損增加，溫升升高，壽命減短。另一種方案是將不控的二極管整流電路、半控的晶閘管整流電路拆除，用IGBT整 流電路替代，改造后如圖4所示，切斷了環(huán)路，消除環(huán)路電路引起的噪聲、發(fā)熱等問(wèn)題。但也 存在以下的問(wèn)題變頻器一般在整流電路集成在一起的有輔助電源輸入電路、交流電壓檢 測(cè)電路等功能電路，單純的將通用變頻器的輸入斷開(kāi)，會(huì)導(dǎo)致變頻器內(nèi)部的一部分輔助電 源無(wú)法工作，進(jìn)而導(dǎo)致電路板不工作、風(fēng)扇不轉(zhuǎn)、指示燈不亮等問(wèn)題，交流電壓檢測(cè)不到輸 入電壓而報(bào)輸入欠壓故障，從而無(wú)法啟機(jī)。而且在很多應(yīng)用場(chǎng)合，這些做法都是行不通的， 或者操作難度巨大的。有設(shè)備集成商或者設(shè)備運(yùn)營(yíng)商對(duì)于某些通用變頻器很熟悉，提出了跳接變頻器內(nèi) 部檢測(cè)電路、短接輸入銅排和輔助電源接口等方法可以排除此類應(yīng)用問(wèn)題，但是在對(duì)已經(jīng) 投產(chǎn)的設(shè)備、非同一集成商提供的設(shè)備，里面的變頻器往往無(wú)法打開(kāi)外殼進(jìn)行電路的短接、 跳接，因此此類方法存在較多的應(yīng)用局限。未經(jīng)過(guò)變頻器生產(chǎn)商所進(jìn)行的變頻器內(nèi)部電路 改動(dòng)，還會(huì)給變頻器今后的維護(hù)和修理帶來(lái)很大的麻煩。如果直接購(gòu)買(mǎi)逆變器和整流器配合使用，可以避免此類問(wèn)題。但有很多變頻器廠 家希望將整流器和逆變器捆綁銷(xiāo)售(如ABB)，不單獨(dú)賣(mài)逆變器或者整流器，因此，對(duì)于通用 變頻器節(jié)能改造的項(xiàng)目，也存在較大的局限，原有變頻器也許在改造后無(wú)法使用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述缺點(diǎn)，而提供一 種設(shè)計(jì)合理、成本低、改造方便的四象限變頻器。本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種四象限變頻器，包括二象限 變頻器、IGBT整流電路、母線；二象限變頻器包括并聯(lián)的二極管整流電路和逆變器電路，二 極管整流電路的直流輸出端和逆變器電路的直流輸入端電連接；母線分成第一股和第二 股，第一股與二極管整流電路電連接，在該股上電連接有輸入開(kāi)關(guān)，第二股與IGBT整流電 路的交流輸入端電連接；其特征在于在逆變器電路的直流輸出端上電連接有一號(hào)直流接線端子；IGBT整流電路的直流輸出端上電連接有二號(hào)直流接線端子，二號(hào)直流接線端子 與一號(hào)直流接線端子電連接；還包括隔離變壓器，隔離變壓器與輸入開(kāi)關(guān)并聯(lián)。本實(shí)用新型在母線的第二股上電連接有斷路器。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果設(shè)備成本低、電路連接簡(jiǎn)單靈 活。使得原有的兩象限變頻器得以保留應(yīng)用，變頻器內(nèi)部電路不需要打開(kāi)來(lái)改動(dòng)。或者在新 的變頻器應(yīng)用領(lǐng)域，采用較為便宜的通用變頻器和非同一品牌的整流器相配合成為可能， 減少了設(shè)備運(yùn)營(yíng)商的初期投資，降低了設(shè)備集成商的成本。

圖1為二象限變頻器電路原理圖。圖2和圖3均為由二象限變頻器改裝的四象限變頻器電路原理圖。圖4為二象限變頻器改裝的四象限變頻器另一種電路原理圖。圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例參見(jiàn)圖5，本實(shí)用新型實(shí)施例包括二象限變頻器1、IGBT整流電路2、隔離 變壓器3、母線。母線分成第一股13和第二股22。母線用于連接交流電網(wǎng)。二象限變頻器1包括并聯(lián)的二極管整流電路11和逆變器電路12，二極管整流電 路11的直流輸出端和逆變器電路12的直流輸入端電連接。在二極管整流電路11上電連 接有母線的第一股13，在第一股13上電連接有輸入開(kāi)關(guān)14。在逆變器電路12的直流輸出 端上電連接有一號(hào)直流接線端子15。一號(hào)直流接線端子15位于變頻器殼體的外部。IGBT整流電路2的交流輸入端與母線的第二股22電連接，其直流輸出端上電連接 有二號(hào)直流接線端子21，二號(hào)直流接線端子21與一號(hào)直流接線端子15電連接。在第二股 22上電連接有斷路器23。隔離變壓器3與輸入開(kāi)關(guān)14并聯(lián)。二號(hào)直流接線端子21與一號(hào)直流接線端子15電連接，輸入開(kāi)關(guān)14斷開(kāi)，此時(shí)變 頻器通過(guò)隔離變壓器3連接到電網(wǎng)。當(dāng)IGBT整流電路2工作的時(shí)候，電網(wǎng)的交流電能經(jīng)過(guò) IGBT整流電路2的整流，變換成直流電，變頻器得到此部分能量，再根據(jù)控制設(shè)備的指令輸 出指定頻率的電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)。當(dāng)然，一部分電能也經(jīng)過(guò)隔離變壓器3，提供給變頻器的輔助 電源和檢測(cè)電路等內(nèi)部電路。因?yàn)槟妇€電壓穩(wěn)定值高于電網(wǎng)交流電壓的峰值，因此二極管 整流電路11不工作，處在阻斷狀態(tài)。當(dāng)能量從電機(jī)反饋回變頻器的時(shí)候，因?yàn)殡姍C(jī)的回饋制動(dòng)，逆變器電路12將電機(jī) 發(fā)出的電能整流成直流電，整流器將此部分直流電逆變反饋回電網(wǎng)。因?yàn)槎O管整流電路 11的單向?qū)ㄌ匦?，直流電能無(wú)法經(jīng)過(guò)變頻器原有的整流電路回饋回電網(wǎng)，因此，隔離變壓 器3此時(shí)也僅僅提供變頻器的輔助電源、檢測(cè)電路等功能電路的供電?；谏鲜龉ぷ鬟^(guò)程的描述，可以發(fā)現(xiàn)，隔離變壓器3處理的能量并不是很多，因 此，隔離變壓器3的容量不需要很大。一般變頻器內(nèi)部供電需要1 3KVA即可，考慮到隔離變壓器3的安裝空間會(huì)比較緊張，散熱條件會(huì)比較差，因此對(duì)隔離變壓器的容量做一些 放大即可滿足應(yīng)用需求。因?yàn)楦綦x變壓器3的容量較小，因此其內(nèi)阻較大。斷開(kāi)斷路器23，閉合輸入開(kāi)關(guān) 14，隔離變壓器3就被旁路掉，IGBT整流電路2被切斷，本實(shí)施例就可作為二象限變頻器使用。在環(huán)流抑制的作用上，由于環(huán)流表現(xiàn)為三相電流之和，由于隔離變壓器3的磁通 阻滯和本身內(nèi)阻的作用，環(huán)流路徑被隔斷，并且路徑內(nèi)存在較大阻抗，因此環(huán)流基本上被消 除。
權(quán)利要求1.一種四象限變頻器，包括二象限變頻器、IGBT整流電路、母線；二象限變頻器包括并 聯(lián)的二極管整流電路和逆變器電路，二極管整流電路的直流輸出端和逆變器電路的直流輸 入端電連接；母線分成第一股和第二股，第一股與二極管整流電路電連接，在該股上電連接 有輸入開(kāi)關(guān)，第二股與IGBT整流電路的交流輸入端電連接；其特征在于在逆變器電路的 直流輸出端上電連接有一號(hào)直流接線端子；IGBT整流電路的直流輸出端上電連接有二號(hào) 直流接線端子，二號(hào)直流接線端子與一號(hào)直流接線端子電連接；還包括隔離變壓器，隔離變 壓器與輸入開(kāi)關(guān)并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四象限變頻器，其特征在于在母線的第二股上電連接有斷 路器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種四象限變頻器。本實(shí)用新型包括二象限變頻器、IGBT整流電路、母線；二象限變頻器包括并聯(lián)的二極管整流電路和逆變器電路，二極管整流電路的直流輸出端和逆變器電路的直流輸入端電連接；母線分成第一股和第二股，第一股與二極管整流電路電連接，在該股上電連接有輸入開(kāi)關(guān)，第二股與IGBT整流電路的交流輸入端電連接；其特征在于在逆變器電路的直流輸出端上電連接有一號(hào)直流接線端子；IGBT整流電路的直流輸出端上電連接有二號(hào)直流接線端子，二號(hào)直流接線端子與一號(hào)直流接線端子電連接；還包括隔離變壓器，隔離變壓器與輸入開(kāi)關(guān)并聯(lián)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、成本低、改造方便。
文檔編號(hào)H02M5/45GK201937478SQ20102069240
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者仇建喜, 沙世澳, 陳林 申請(qǐng)人:上海海得控制系統(tǒng)股份有限公司