單元串聯(lián)型高壓變頻器及預(yù)充電裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種單元串聯(lián)型高壓變頻器，包括依次連接的高壓輸入接口、移相變壓器以及三個(gè)功率單元組，且每一功率單元組包括多個(gè)串聯(lián)連接的功率單元，所述單元串聯(lián)型高壓變頻器還包括三個(gè)限流單元、第一高壓開(kāi)關(guān)組以及控制單元，其中：所述高壓輸入接口包括三個(gè)高壓輸入端子且每一高壓輸入端子分別連接一個(gè)限流單元的第一端，所述第一高壓開(kāi)關(guān)組在控制單元控制下接通或斷開(kāi)三個(gè)限流單元的第二端與三個(gè)功率單元組中處于末端的功率單元的輸出端間的連接。本實(shí)用新型還提供一種預(yù)充電裝置。本實(shí)用新型通過(guò)三個(gè)限流單元和第一高壓開(kāi)關(guān)組，可直接使用高壓電網(wǎng)對(duì)串聯(lián)型高壓變頻器進(jìn)行預(yù)充電。
【專利說(shuō)明】單元串聯(lián)型高壓變頻器及預(yù)充電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高壓變頻器領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種單元串聯(lián)型高壓變頻器及預(yù)充電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于大功率高壓變頻器在降耗節(jié)能、改善工藝等方面的突出性能，其日益廣泛地被應(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。特別是單元串聯(lián)型高壓變頻器作為適合國(guó)情、性能優(yōu)異的變頻器，越來(lái)越受到青睞。
[0003]單元串聯(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。目前單元串聯(lián)型高壓變頻器的預(yù)先充電主要通過(guò)以下兩種方法:
[0004]( I)用戶電源接入變壓器輔助繞組的方式，也就是將用戶電源經(jīng)由電阻接入變壓器副邊作為輸入，給其余副邊繞組供電的方式預(yù)充電；
[0005](2)采用調(diào)壓器(有源)接入變壓器副邊繞組調(diào)壓預(yù)充電，即采用有源調(diào)壓接入變壓器副邊進(jìn)行預(yù)充電。
[0006]然而，上述預(yù)充電方法對(duì)電氣上電順序要求比較高，操作邏輯復(fù)雜。并且無(wú)論是采用電阻還是調(diào)壓器接入變壓器輔助繞組，都離不開(kāi)對(duì)變壓器的要求，即對(duì)于變壓器必須要求有380v或者其他電壓等級(jí)的輔助繞組，這樣就增加了變壓器的安規(guī)要求，間接導(dǎo)致了變壓器體積成本的增加。
[0007]此外，上述兩種預(yù)充電方法都要求在高壓輸入之前上電緩沖，但是對(duì)于電阻預(yù)先充電的方案中，這會(huì)對(duì)用戶電源容量有所要求，如果容量過(guò)小則需要增加電阻的阻值，直接的結(jié)果就是副邊繞組單元充電電壓比較低，所承受時(shí)間較短。對(duì)于采用調(diào)壓器的方式也是有此類問(wèn)題，最高充電電壓為80%。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)上述的單元串聯(lián)型高壓變頻器預(yù)充電邏輯復(fù)雜、成本較高的問(wèn)題，提供一種單元串聯(lián)型高壓變頻器及預(yù)充電裝置。
[0009]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是，提供一種單元串聯(lián)型高壓變頻器，包括依次連接的高壓輸入接口、移相變壓器以及三個(gè)功率單元組，且每一功率單元組包括多個(gè)串聯(lián)連接的功率單元，所述單元串聯(lián)型高壓變頻器還包括三個(gè)限流單元、第一高壓開(kāi)關(guān)組以及控制單元，其中:所述高壓輸入接口包括三個(gè)高壓輸入端子且每一高壓輸入端子分別連接一個(gè)限流單元的第一端，所述第一高壓開(kāi)關(guān)組在控制單元控制下接通或斷開(kāi)三個(gè)限流單元的第二端與三個(gè)功率單元組中處于末端的功率單元的輸出端間的連接。
[0010]在本實(shí)用新型所述的單元串聯(lián)型高壓變頻器中，所述單元串聯(lián)型高壓變頻器還包括用于采樣充電電壓的電壓采樣單元，所述控制單元根據(jù)電壓采樣單元采樣獲得的充電電壓控制第一高壓開(kāi)關(guān)組的閉合與斷開(kāi)。
[0011]在本實(shí)用新型所述的單元串聯(lián)型高壓變頻器中，所述單元串聯(lián)型高壓變頻器還包括由所述控制單元控制閉合與斷開(kāi)的第二高壓開(kāi)關(guān)組，所述高壓輸入接口經(jīng)由所述第二高壓開(kāi)關(guān)組連接到移相變壓器的輸入端。
[0012]在本實(shí)用新型所述的單元串聯(lián)型高壓變頻器中，所述單元串聯(lián)型高壓變頻器還包括由所述控制單元控制閉合與斷開(kāi)的第三高壓開(kāi)關(guān)組，所述三個(gè)功率單元組末端的功率單元的輸出端經(jīng)由所述第三高壓開(kāi)關(guān)組連接到電機(jī)。
[0013]在本實(shí)用新型所述的單元串聯(lián)型高壓變頻器中，所述限流單元為電抗器或電阻。
[0014]在本實(shí)用新型所述的單元串聯(lián)型高壓變頻器中，所述第一高壓開(kāi)關(guān)組包括三個(gè)高壓繼電器。
[0015]本實(shí)用新型還提供一種單元串聯(lián)型高壓變頻器的預(yù)充電裝置，所述單元串聯(lián)型高壓變頻器具有三個(gè)功率單元組且每一功率單元組包括多個(gè)串聯(lián)連接的功率單元，所述預(yù)充電裝置包括三個(gè)限流單元、第一高壓開(kāi)關(guān)組、控制單元、用于連接三相高壓交流電的三個(gè)高壓輸入端子以及用于連接每一功率單元組中處于末端的功率單元的輸出端的三個(gè)高壓輸出端子，其中:每一高壓輸入端子分別連接一個(gè)限流單元的第一端，所述第一高壓開(kāi)關(guān)組在控制單元控制下接通或斷開(kāi)三個(gè)限流單元的第二端與三個(gè)高壓輸出端子之間的連接。
[0016]在本實(shí)用新型所述的單元串聯(lián)型高壓變頻器的預(yù)充電裝置中，所述預(yù)充電裝置還包括用于采樣充電電壓的電壓采樣單元，所述控制單元根據(jù)電壓采樣單元采樣獲得的充電電壓控制第一高壓開(kāi)關(guān)組的閉合與斷開(kāi)。
[0017]在本實(shí)用新型所述的單元串聯(lián)型高壓變頻器的預(yù)充電裝置中，所述限流單元為電抗器或電阻。
[0018]在本實(shí)用新型所述的單元串聯(lián)型高壓變頻器的預(yù)充電裝置中，所述第一高壓開(kāi)關(guān)組包括三個(gè)高壓繼電器。
[0019]本實(shí)用新型的單元串聯(lián)型高壓變頻器及預(yù)充電裝置具有以下有益效果:通過(guò)三個(gè)限流單元和第一高壓開(kāi)關(guān)組，可直接使用高壓電網(wǎng)對(duì)串聯(lián)型高壓變頻器進(jìn)行預(yù)充電。相對(duì)于現(xiàn)有的高壓變頻器預(yù)充電方式，不僅減少了變壓器的輔助繞組，減小了體積并降低了成本，而且減少了電氣控制的復(fù)雜性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型單元串聯(lián)型高壓變頻器的預(yù)充電裝置實(shí)施例的示意圖。
[0021]圖2是本實(shí)用新型單元串聯(lián)型高壓變頻器實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0023]如圖1所示，是本實(shí)用新型的單元串聯(lián)型高壓變頻器的預(yù)充電裝置實(shí)施例的示意圖，其中上述單元串聯(lián)型高壓變頻器具有三個(gè)功率單元組(即功率單元組A、B、C)且每一功率單元組包括多個(gè)串聯(lián)連接的功率單元(例如功率單元組A包括功率單元Al、A2、A3)。
[0024]本實(shí)施例中的單元串聯(lián)型高壓變頻器的預(yù)充電裝置10包括三個(gè)限流單元R1-R3(該限流單元R1-R3具體可以采用電抗器或電阻)、第一高壓開(kāi)關(guān)組、控制單元、三個(gè)高壓輸入端子以及三個(gè)高壓輸出端子。
[0025]上述三個(gè)高壓輸入端子用于連接三相高壓交流電(例如10/6/3KV的交流電，或
3.3/6.6/11/13.8KV的交流電)；三個(gè)高壓輸出端子用于連接每一功率單元組中處于末端的功率單元的輸出端(例如圖1中示出的功率單元A3、B3、C3的輸出端)。上述每一高壓輸入端子分別連接一個(gè)限流單元的第一端，第一高壓開(kāi)關(guān)組在控制單元控制下接通或斷開(kāi)三個(gè)限流單元的第二端與三個(gè)高壓輸出端子之間的連接。
[0026]上述的預(yù)充電裝置可以集成到單元串聯(lián)型高壓變頻器中，也可以是獨(dú)立于單元串聯(lián)型高壓變頻器的裝置。
[0027]具體地，控制單元在串聯(lián)型高壓變頻器上電時(shí)，使第一高壓開(kāi)關(guān)組接通三個(gè)限流單元的第二端與三個(gè)高壓輸出端子之間的連接；在對(duì)串聯(lián)型高壓變頻器預(yù)充電完成，控制單元使第一高壓開(kāi)關(guān)組斷開(kāi)三個(gè)限流單元的第二端與三個(gè)高壓輸出端子之間的連接。
[0028]上述的預(yù)充電裝置還可包括電壓采樣單元，用于采樣串聯(lián)型高壓變頻器的充電電壓(即串聯(lián)型高壓變頻器中直流母線電容電壓)，控制單元根據(jù)該電壓采樣單元采樣獲得的充電電壓控制第一高壓開(kāi)關(guān)組的閉合與斷開(kāi)。例如在電壓采樣單元采樣獲得的充電電壓達(dá)到直流母線電容額定電壓的90%時(shí)，控制單元確認(rèn)串聯(lián)型高壓變頻器預(yù)充電完成，并斷開(kāi)第一高壓開(kāi)關(guān)組。
[0029]在上述的預(yù)充電裝置中，第一高壓開(kāi)關(guān)組具體可采用三個(gè)高壓繼電器K1-K3。
[0030]如圖2所示，是本實(shí)用新型串聯(lián)型高壓變頻器實(shí)施例的示意圖。該串聯(lián)型高壓變頻器包括高壓輸入接口、移相變壓器、三個(gè)功率單元組(即功率單元組A、B、C)、三個(gè)限流單元R1-R3 (具體可采用電阻或電抗器)、第一高壓開(kāi)關(guān)組以及控制單元，并且上述高壓輸入接口、移相變壓器、多個(gè)功率單元組依次連接，其中每一功率單元組包括多個(gè)串聯(lián)連接的功率單元；高壓輸入接口包括三個(gè)高壓輸入端子且每一高壓輸入端子分別連接一個(gè)限流單元的第一端；第一高壓開(kāi)關(guān)組在控制單元控制下接通或斷開(kāi)三個(gè)限流單元的第二端與三個(gè)功率單元組中處于末端的功率單元(即功率單元A3、B3、C3 )的輸出端間的連接。
[0031]上述高壓輸入接口的三個(gè)高壓輸入端子用于連接三相高壓交流電(例如10/6/3KV的交流電，或3.3/6.6/11/13.8KV的交流電)。
[0032]此外，上述單元串聯(lián)型高壓變頻器還可包括電壓采樣單元，用于采樣充電電壓，控制單元根據(jù)該電壓采樣單元采樣獲得的充電電壓控制第一高壓開(kāi)關(guān)組的閉合與斷開(kāi)。特別地，上述第一高壓開(kāi)關(guān)組可包括三個(gè)高壓繼電器K1-K3。
[0033]上述單元串聯(lián)型高壓變頻器還可包括由控制單元控制閉合與斷開(kāi)的第二高壓開(kāi)關(guān)組，該第二高壓開(kāi)關(guān)組可包括三個(gè)高壓繼電器K4-K6。高壓輸入接口經(jīng)由第二高壓開(kāi)關(guān)組連接到移相變壓器的輸入端，控制單元在預(yù)充電完成并斷開(kāi)第一高壓開(kāi)關(guān)組后，使第二高壓開(kāi)關(guān)組閉合，從而將外部輸入的高壓交流電接入移相變壓器。通過(guò)第二高壓開(kāi)關(guān)組，可使單元串聯(lián)型高壓變頻器在預(yù)充電和工作過(guò)程中共用一個(gè)電源。
[0034]上述單元串聯(lián)型高壓變頻器還可包括由控制單元控制閉合與斷開(kāi)的第三高壓開(kāi)關(guān)組，該第三高壓開(kāi)關(guān)組可包括三個(gè)高壓繼電器K7-K9。三個(gè)功率單元組末端的功率單元(即功率單元A3、B3、C3)的輸出端經(jīng)由第三高壓開(kāi)關(guān)組連接到電機(jī)。
[0035]上述單元串聯(lián)型高壓變頻器利用電網(wǎng)直接高壓輸入給功率單元預(yù)充電，相對(duì)于變壓器輔助繞組預(yù)充電方式，可減少設(shè)備體積以及降低成本，并可減少電氣控制的復(fù)雜性。[0036]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種單元串聯(lián)型高壓變頻器，包括依次連接的高壓輸入接口、移相變壓器以及三個(gè)功率單元組，且每一功率單元組包括多個(gè)串聯(lián)連接的功率單元，其特征在于:所述單元串聯(lián)型高壓變頻器還包括三個(gè)限流單元、第一高壓開(kāi)關(guān)組以及控制單元，其中:所述高壓輸入接口包括三個(gè)高壓輸入端子且每一高壓輸入端子分別連接一個(gè)限流單元的第一端，所述第一高壓開(kāi)關(guān)組在控制單元控制下接通或斷開(kāi)三個(gè)限流單元的第二端與三個(gè)功率單元組中處于末端的功率單元的輸出端間的連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元串聯(lián)型高壓變頻器，其特征在于:所述單元串聯(lián)型高壓變頻器還包括用于采樣充電電壓的電壓采樣單元，所述控制單元根據(jù)電壓采樣單元采樣獲得的充電電壓控制第一高壓開(kāi)關(guān)組的閉合與斷開(kāi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元串聯(lián)型高壓變頻器，其特征在于:所述單元串聯(lián)型高壓變頻器還包括由所述控制單元控制閉合與斷開(kāi)的第二高壓開(kāi)關(guān)組，所述高壓輸入接口經(jīng)由所述第二高壓開(kāi)關(guān)組連接到移相變壓器的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元串聯(lián)型高壓變頻器，其特征在于:所述單元串聯(lián)型高壓變頻器還包括由所述控制單元控制閉合與斷開(kāi)的第三高壓開(kāi)關(guān)組，所述三個(gè)功率單元組末端的功率單元的輸出端經(jīng)由所述第三高壓開(kāi)關(guān)組連接到電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的單元串聯(lián)型高壓變頻器，其特征在于:所述限流單元為電抗器或電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的單元串聯(lián)型高壓變頻器，其特征在于:所述第一高壓開(kāi)關(guān)組包括三個(gè)高壓繼電器。
7.—種單元串聯(lián)型高壓變頻器的預(yù)充電裝置，所述單元串聯(lián)型高壓變頻器具有三個(gè)功率單元組且每一功率單元組包括多個(gè)串聯(lián)連接的功率單元，其特征在于:所述預(yù)充電裝置包括三個(gè)限流單元、第一高壓開(kāi)關(guān)組、控制單元、用于連接三相高壓交流電的三個(gè)高壓輸入端子以及用于連接每一功率單元組中處于末端的功率單元的輸出端的三個(gè)高壓輸出端子，其中:每一高壓輸入端子分別連接一個(gè)限流單元的第一端，所述第一高壓開(kāi)關(guān)組在控制單元控制下接通或斷開(kāi)三個(gè)限流單元的第二端與三個(gè)高壓輸出端子之間的連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的單元串聯(lián)型高壓變頻器的預(yù)充電裝置，其特征在于:所述預(yù)充電裝置還包括用于采樣充電電壓的電壓采樣單元，所述控制單元根據(jù)電壓采樣單元采樣獲得的充電電壓控制第一高壓開(kāi)關(guān)組的閉合與斷開(kāi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的單元串聯(lián)型高壓變頻器的預(yù)充電裝置，其特征在于:所述限流單元為電抗器或電阻。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的單元串聯(lián)型高壓變頻器的預(yù)充電裝置，其特征在于:所述第一高壓開(kāi)關(guān)組包括三個(gè)高壓繼電器。
【文檔編號(hào)】H02M5/48GK203387411SQ201320464685
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】劉東平 申請(qǐng)人:蘇州匯川技術(shù)有限公司, 蘇州默納克控制技術(shù)有限公司, 深圳市匯川技術(shù)股份有限公司