整流回饋電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種整流回饋電路，用于變頻調(diào)速系統(tǒng)，該整流回饋電路包括整流電路及能量回饋電路。整流電路，用于將輸入電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)化為直流電輸出至直流母線，直流母線為變頻調(diào)速系統(tǒng)供電；能量回饋電路，用于將直流母線上的多余電能回饋至輸入電網(wǎng)。本實(shí)用新型整流回饋電路，將位于整流電路輸出側(cè)的直流母線經(jīng)能量回饋電路與位于整流電路輸入側(cè)的輸入電網(wǎng)連接起來，使得由直流母線供電的變頻調(diào)速系統(tǒng)在被動(dòng)運(yùn)行的情形下生成的再生能量經(jīng)能量回饋電路反饋至輸入電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)了再生能量的在線回收，既提高了整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能效率，又保證了變頻調(diào)速系統(tǒng)直流供電電壓的穩(wěn)定性。
【專利說明】整流回饋電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及節(jié)能控制領(lǐng)域，特別地，涉及一種整流回饋電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。如施工升降機(jī)領(lǐng)域，由于施工升降機(jī)啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流大，且在下行過程中存在較大的勢(shì)能，每次停機(jī)時(shí)機(jī)械沖擊大，將變頻調(diào)速應(yīng)用于施工升降機(jī)后，施工升降機(jī)由變頻調(diào)速器控制逐漸加速至給定速度，運(yùn)行平穩(wěn)、機(jī)械沖擊小，且施工升降機(jī)的耗電量由小逐漸變大，無沖擊電流。當(dāng)施工升降機(jī)下行時(shí)，利用施工升降機(jī)自身的勢(shì)能拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，耗電量小。因此，變頻控制的施工升降機(jī)與普通的采用交流接觸器直接控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的升降機(jī)相比，節(jié)能效率在40%以上。
[0003]一般一臺(tái)施工升降機(jī)有兩個(gè)吊籠同時(shí)延標(biāo)準(zhǔn)帶上下運(yùn)行，兩邊吊籠有兩套獨(dú)立的電控裝置，也就是說在變頻施工升降機(jī)中有兩套獨(dú)立的變頻控制系統(tǒng)。目前，對(duì)低壓變頻器來說，其主電路模式幾乎是統(tǒng)一的電壓型，交一直一交電路，即整流一交流轉(zhuǎn)直流電路，濾波電路，IGBT逆變電路——直流變交流電路的原理來完成電動(dòng)機(jī)的調(diào)速，從而驅(qū)動(dòng)變頻施工升降機(jī)調(diào)速運(yùn)行。在變頻施工升降機(jī)運(yùn)行中，施工升降機(jī)上行時(shí)，變頻器向外輸出功率，當(dāng)施工升降機(jī)下行時(shí)，由于吊籠、吊籠內(nèi)載重的勢(shì)能拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，這時(shí)電動(dòng)機(jī)處在發(fā)電狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)所發(fā)的電量通過IGBT的續(xù)流二極管整流后疊加在變頻器的整流電路上，從而引起變頻器直流母線電壓升高，習(xí)慣上常常把施工升降機(jī)下行時(shí)電動(dòng)機(jī)所發(fā)的這部分電能叫再生能量。如果電動(dòng)機(jī)發(fā)出的這部分再生能量不被消耗掉，會(huì)引起變頻器直流母線側(cè)電壓的升高，從而影響變頻器的正常運(yùn)行?，F(xiàn)有的通用的變頻器再生能量處理方式為能耗制動(dòng)，即當(dāng)再生能量引起變頻器母線電壓升高到某一值時(shí)，制動(dòng)單元控制再生能量以熱能方式通過制動(dòng)電阻來消耗。因此，變頻器的再生能量就被白白浪費(fèi)掉了，而且由于制動(dòng)電阻在消耗這部分再生能量時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，嚴(yán)重影響施工升降機(jī)利變頻器的運(yùn)行環(huán)境。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型目的在于提供一種整流回饋電路，以解決現(xiàn)有的變頻調(diào)速系統(tǒng)再生能量難以回收利用的技術(shù)問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種整流回饋電路，用于變頻調(diào)速系統(tǒng)，該整流回饋電路包括整流電路及能量回饋電路；
[0007]整流電路，用于將輸入電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)化為直流電輸出至直流母線，直流母線為變頻調(diào)速系統(tǒng)供電；
[0008]能量回饋電路，用于將直流母線上的多余電能回饋至輸入電網(wǎng)。
[0009]進(jìn)一步地，能量回饋電路包括電壓檢測模塊、處理器、驅(qū)動(dòng)模塊及逆變模塊；
[0010]電壓檢測模塊，用于檢測直流母線上的直流電壓并將檢測直流電壓的檢測信號(hào)輸出至處理器；[0011]處理器，用于根據(jù)檢測信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)模塊工作；
[0012]逆變模塊，與直流母線連接，用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)將直流母線上的再生能量逆變成交流電輸出至輸入電網(wǎng)。
[0013]進(jìn)一步地，逆變模塊為由IGBT組成的逆變器。
[0014]進(jìn)一步地，處理器為DSP處理器。
[0015]進(jìn)一步地，整流電路為二極管整流橋、可控硅整流橋或者由IGBT組成的四象限變流器。
[0016]進(jìn)一步地，直流母線經(jīng)供電電纜并聯(lián)連接有多個(gè)變頻調(diào)速器。
[0017]進(jìn)一步地，供電電纜上設(shè)有過流檢測模塊及開關(guān)單元，開關(guān)單元的控制端與過流檢測模塊的輸出端連接，開關(guān)單元根據(jù)過流檢測模塊的輸出信號(hào)導(dǎo)通或者斷開供電電纜。
[0018]進(jìn)一步地，過流檢測模塊為電流互感器、分流器或者霍爾元件。
[0019]進(jìn)一步地，開關(guān)單元為繼電器或者接觸器。
[0020]進(jìn)一步地，能量回饋電路還設(shè)有故障輸出繼電器，故障輸出繼電器與開關(guān)單元的控制端連接，以控制開關(guān)單元的導(dǎo)通或者斷開。
[0021]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0022]本實(shí)用新型整流回饋電路，將位于整流電路輸出側(cè)的直流母線經(jīng)能量回饋電路與位于整流電路輸入側(cè)的輸入電網(wǎng)連接起來，使得由直流母線供電的變頻調(diào)速系統(tǒng)在被動(dòng)運(yùn)行的情形下生成的再生能量經(jīng)能量回饋電路反饋至輸入電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)了再生能量的在線回收，既提高了整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能效率，又保證了變頻調(diào)速系統(tǒng)直流供電電壓的穩(wěn)定性。
[0023]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0025]圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例整流回饋電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0027]參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種整流回饋電路，用于變頻調(diào)速系統(tǒng)，該整流回饋電路包括整流電路10及能量回饋電路20。其中，整流電路10，用于將輸入電網(wǎng)30的交流電轉(zhuǎn)化為直流電輸出至直流母線40，直流母線40為變頻調(diào)速系統(tǒng)提供直流電；能量回饋電路20，用于將直流母線40上的多余電能回饋至輸入電網(wǎng)30。由于變頻調(diào)速系統(tǒng)在被動(dòng)運(yùn)行的情形下會(huì)產(chǎn)生再生能量，從而導(dǎo)致直流母線40側(cè)的電壓升高，影響變頻調(diào)速系統(tǒng)的正常運(yùn)行，本實(shí)用新型實(shí)施例通過將位于整流電路10輸出側(cè)的直流母線40經(jīng)能量回饋電路20與位于整流電路10輸入側(cè)的輸入電網(wǎng)30連接起來，使得由直流母線40供電的變頻調(diào)速系統(tǒng)在被動(dòng)運(yùn)行的情形下生成的再生能量經(jīng)能量回饋電路20反饋至輸入電網(wǎng)30，從而實(shí)現(xiàn)了再生能量的在線回收，既提高了整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能效率，又保證了變頻調(diào)速系統(tǒng)直流供電電壓的穩(wěn)定性。
[0028]在本實(shí)施例中，能量回饋電路20包括電壓檢測模塊21、處理器22、驅(qū)動(dòng)模塊23及逆變模塊24。其中，電壓檢測模塊21，用于檢測直流母線40上的直流電壓并將檢測信號(hào)輸出至處理器22;處理器22，用于根據(jù)該檢測信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)模塊23工作，具體來說，該檢測信號(hào)為直流電壓的幅值，處理器根據(jù)直流電壓的幅值來控制驅(qū)動(dòng)模塊23工作；逆變模塊24，與直流母線40連接，用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)模塊23的驅(qū)動(dòng)信號(hào)將直流母線40上的再生能量逆變成交流電輸出至輸入電網(wǎng)30。
[0029]能量回饋電路20的工作原理如下:當(dāng)直流母線40側(cè)形成再生能量時(shí)，直流母線40上的直流電壓升高，電壓檢測模塊21檢測到直流母線40的電壓升高到一定值后，處理器22控制驅(qū)動(dòng)模塊23驅(qū)動(dòng)逆變模塊24工作，逆變模塊24將直流母線40上的再生能量逆變成交流電回饋至輸入電網(wǎng)30;當(dāng)直流母線40上的電壓降低到一定值，處理器22自動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)模塊23停止驅(qū)動(dòng)逆變模塊24工作。本實(shí)施例中，逆變模塊24為由IGBT組成的逆變器，處理器22通過檢測輸入電網(wǎng)30的三相輸入電源的波形，控制逆變模塊24逆變輸出與輸入電網(wǎng)30同頻同相的交流電；處理器22優(yōu)選為DSP處理器。優(yōu)選地，處理器22還根據(jù)檢測能量回饋電路20的回饋電流，控制能量回饋電路20在過流時(shí)通過故障輸出繼電器斷開變頻調(diào)速電路的直流供電，從而保證變頻調(diào)速電路和能量回饋電路20的安全。
[0030]在本實(shí)施例中，整流電路10為二極管整流橋、可控硅整流橋或者由IGBT組成的四象限變流器。當(dāng)整流電路10為二極管整流橋或者可控硅整流橋時(shí)，直流母線40上的再生能量經(jīng)能量回饋電路20回饋至輸入電網(wǎng)30上；當(dāng)整流電路10選用由IGBT組成的四象限變流器，直流母線40上的再生能量由四象限變流器直接反饋給輸入電網(wǎng)30。
[0031]優(yōu)選地，直流母線40經(jīng)供電電纜41并聯(lián)連接有兩個(gè)以上變頻調(diào)速器，且供電電纜41上設(shè)有過流檢測模塊及開關(guān)單元，開關(guān)單元的控制端與過流檢測模塊的輸出端連接，開關(guān)單元根據(jù)過流檢測模塊的輸出信號(hào)導(dǎo)通或者斷開供電電纜41。這樣，既實(shí)現(xiàn)了多個(gè)變頻調(diào)速器共用直流母線40輸出的直流電源，又實(shí)現(xiàn)了多個(gè)變頻調(diào)速器形成的再生能量經(jīng)共用的能量回饋電路20回饋至輸入電網(wǎng)30;且通過分別控制與變頻調(diào)速器相連的供電電纜41的通斷，避免了各個(gè)變頻調(diào)速器之間的互相干擾。其中，過流檢測模塊用于檢測供電電纜41是否過流，當(dāng)供電電纜41過流時(shí)，過流檢測模塊輸出觸發(fā)信號(hào)給開關(guān)單元以斷開供電電纜41，實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻調(diào)速器的保護(hù)；且通過單獨(dú)控制，保證了各變頻調(diào)速器出現(xiàn)故障時(shí)互不影響。本實(shí)施例中，過流檢測模塊可選用電流互感器、分流器或者震爾元件；開關(guān)單元可選用繼電器或者接觸器。
[0032]優(yōu)選地，能量回饋電路20設(shè)有故障輸出繼電器，故障輸出繼電器與開關(guān)單元的控制端連接，當(dāng)能量回饋電路20存在過流、過壓等故障狀況時(shí)，故障輸出繼電器輸出開關(guān)信號(hào)以控制開關(guān)單元斷開供電電纜41，從而保證能量回饋電路20在故障狀況下，變頻調(diào)速器
停止工作。
[0033]在本實(shí)施例中，參照?qǐng)D1，直流母線40經(jīng)兩組供電電纜41并聯(lián)連接有變頻調(diào)速器F1、F2。與變頻調(diào)速器Fl相連的供電電纜41上設(shè)有電流檢測模塊Hl及接觸器Kl，當(dāng)電流檢測模塊Hl檢測到該供電電纜41過流時(shí)，控制接觸器Kl斷開變頻調(diào)速器Fl的供電電路；與變頻調(diào)速器F2相連的供電電纜41上設(shè)有電流檢測模塊H2及接觸器K2，當(dāng)電流檢測模塊H2檢測到該供電電纜41過流時(shí)，控制接觸器K2斷開變頻調(diào)速器F2的供電電路。
[0034]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種整流回饋電路，用于變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，包括整流電路(10)及能量回饋電路(20)； 所述整流電路(10)，用于將輸入電網(wǎng)(30)的交流電轉(zhuǎn)化為直流電輸出至直流母線(40)，所述直流母線(40)為變頻調(diào)速系統(tǒng)供電； 所述能量回饋電路(20)，用于將所述直流母線(40)上的多余電能回饋至所述輸入電網(wǎng)(30)； 所述能量回饋電路(20)包括電壓檢測模塊(21)、處理器(22)、驅(qū)動(dòng)模塊(23)及逆變模塊(24)； 所述電壓檢測模塊(21)，用于檢測所述直流母線(40)上的直流電壓并將檢測所述直流電壓的檢測信號(hào)輸出至所述處理器(22);所述檢測信號(hào)為所述直流電壓的幅值； 所述處理器(22)，用于根據(jù)所述檢測信號(hào)控制所述驅(qū)動(dòng)模塊(23)工作； 所述逆變模塊(24 )，與所述直流母線(40 )連接，用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)模塊(23 )的驅(qū)動(dòng)信號(hào)將所述直流母線(40 )上的再生能量逆變成交流電輸出至所述輸入電網(wǎng)(30 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整流回饋電路，其特征在于， 所述逆變模塊(24)為由IGBT組成的逆變器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整流回饋電路，其特征在于， 所述處理器(22)為DSP處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整流回饋電路，其特征在于， 所述整流電路(10)為二極管整流橋、可控硅整流橋或者由IGBT組成的四象限變流器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整流回饋電路，其特征在于， 所述直流母線(40 )經(jīng)供電電纜(41)并聯(lián)連接有多個(gè)變頻調(diào)速器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的整流回饋電路，其特征在于， 所述供電電纜(41)上設(shè)有過流檢測模塊及開關(guān)單元，所述開關(guān)單元的控制端與所述過流檢測模塊的輸出端連接，所述開關(guān)單元根據(jù)所述過流檢測模塊的輸出信號(hào)導(dǎo)通或者斷開所述供電電纜(41)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的整流回饋電路，其特征在于， 所述過流檢測模塊為電流互感器、分流器或者霍爾元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的整流回饋電路，其特征在于， 所述開關(guān)單元為繼電器或者接觸器。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的整流回饋電路，其特征在于， 所述能量回饋電路(20)還設(shè)有故障輸出繼電器，所述故障輸出繼電器與所述開關(guān)單元的控制端連接，以控制所述開關(guān)單元的導(dǎo)通或者斷開。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK203481842SQ201320425246
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月17日
【發(fā)明者】王少何, 陳喜生, 王心正, 馬繼安, 劉自雄, 孟偉 申請(qǐng)人:湖南中建建科機(jī)械有限公司