變頻器及其上電保護(hù)模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種變頻器及其上電保護(hù)模塊，其中所述上電保護(hù)模塊包括輸入側(cè)電路及用以輸出低于輸入側(cè)電壓的輸出側(cè)電路，在輸出側(cè)電路上并聯(lián)有直流母線電容，其中所述上電保護(hù)模塊上連接有控制模塊，所述輸入側(cè)電路及輸出側(cè)電路之間串聯(lián)有阻值可變的軟起電阻模塊，所述控制模塊控制所述軟起電阻的阻值變化。通過(guò)控制軟起電阻模塊的阻值變化，從而使在上電保護(hù)模塊中的電流穩(wěn)定，從而保護(hù)電器在上電時(shí)不易損壞。
【專利說(shuō)明】變頻器及其上電保護(hù)模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及變頻器及其上電保護(hù)模塊，尤其是有關(guān)在上電階段通過(guò)軟起電阻以平緩沖擊電流的變頻器及其上電保護(hù)模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]由于變頻器上電瞬間的沖擊電流很大，容易造成輸出側(cè)的直流母線電容因電流過(guò)大而損壞的情況。因此目前傳統(tǒng)的方式是在變頻器的整流輸入側(cè)與直流母線電容之間串接軟起電阻來(lái)限制直流母線充電電流。請(qǐng)參閱圖1所示，其中包括一種上電保護(hù)模塊。外接電源連接整流輸入側(cè)，整流輸入側(cè)連接有一軟起電阻組，包括軟起電阻Rl及與軟起電阻Rl并聯(lián)的一個(gè)開(kāi)關(guān)器件。在軟起電阻Rl的后端連接有整流輸出側(cè)的逆變電路，并且逆變電路并聯(lián)有直流母線電容。當(dāng)變頻器剛開(kāi)始上電時(shí)，開(kāi)關(guān)器件斷開(kāi)，通過(guò)軟起電阻給直流母線電容限流充電，當(dāng)檢測(cè)到直流母線電壓上升到設(shè)定的電壓值時(shí)，與軟起電阻并聯(lián)的開(kāi)關(guān)器件開(kāi)始導(dǎo)通旁路掉軟起電阻，通過(guò)開(kāi)關(guān)器件給直流母線供電。所有所述的控制動(dòng)作均通過(guò)與上電保護(hù)電路電連接的控制模塊來(lái)完成。
[0003]然而，用單組軟起電阻組在直流母線電容被充電到較高電壓時(shí)，電阻兩端的電壓差逐漸縮小，而單組充電電阻的阻值又保持不變，因此充電電流會(huì)明顯減小，導(dǎo)致直流母線電壓上升很慢，最終使得總的充電時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，而且隨著變頻器功率的增加，充電時(shí)間會(huì)明顯加長(zhǎng)，因此這種傳統(tǒng)方式的軟起電阻將無(wú)法適應(yīng)需要快速上電起動(dòng)機(jī)器的場(chǎng)合。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種有效控制上電電路中電流量的上電保護(hù)電路模塊及具有這種模塊的變頻器。
[0005]本實(shí)用新型的一個(gè)方面在于提供一種上電保護(hù)模塊，包括輸入側(cè)電路及用以輸出低于輸入側(cè)電壓的輸出側(cè)電路，在輸出側(cè)電路上并聯(lián)有直流母線電容，其中所述上電保護(hù)模塊上連接有控制模塊，所述輸入側(cè)電路及輸出側(cè)電路之間串聯(lián)有阻值可變的軟起電阻模塊，所述軟起電阻模塊包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的軟起電阻組，所述控制模塊控制所述軟起電阻模塊的阻值變化。
[0006]本實(shí)用新型還具有以下特征，所述兩個(gè)或兩個(gè)以上軟起電阻組串聯(lián)，所述軟起電阻組包括軟起電阻與所述軟起電阻并聯(lián)的開(kāi)關(guān)器件。
[0007]本實(shí)用新型還具有以下特征，所述兩個(gè)或兩個(gè)以上的軟起電阻組包括第一軟起電阻與其并聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)器件，及至少一個(gè)與所述第一軟起電阻并聯(lián)的第二軟起電阻組，所述第二軟起電阻組包括第二軟起電阻及與其串聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)器件。
[0008]本實(shí)用新型還具有以下特征，所述上電保護(hù)模塊上連接有電壓檢測(cè)模塊，所述控制模塊控制軟起電阻模塊的阻值根據(jù)所述直流母線電容的電壓值變化。
[0009]本實(shí)用新型還具有以下特征，所述控制模塊設(shè)置成控制軟起電阻模塊的阻值隨著直流母線電容的電壓值升高而變小。[0010]本實(shí)用新型還具有以下特征，所述上電保護(hù)模塊上連接有電流檢測(cè)模塊，所述控制模塊根據(jù)流經(jīng)所有軟起模塊的電流值來(lái)控制軟起電阻的阻值。
[0011]本實(shí)用新型還具有以下特征，所述輸入側(cè)電路包括整流電路。
[0012]本實(shí)用新型還具有以下特征，所述輸出側(cè)電路包括逆變電路。
[0013]本實(shí)用新型還具有以下特征，所述上電保護(hù)模塊用于變頻器。
[0014]本實(shí)用新型的另一方面在于提供一種變頻器，其中變頻器中具有如上所描述的上電保護(hù)模塊。
[0015]本實(shí)用新型的上電保護(hù)模塊及其變頻器，通過(guò)設(shè)置可控制阻值大小的軟起電阻模塊，使得電器在上電時(shí)的電流沖擊減小，從而保護(hù)電器在上電時(shí)不易損壞以及保護(hù)電器的上一級(jí)保護(hù)設(shè)備不易跳閘。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]下面將參考附圖對(duì)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，下面描述的實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，而不對(duì)本實(shí)用新型的范圍作出限制，所附附圖其中:
[0017]圖1示出一種現(xiàn)有技術(shù)上電保護(hù)電路的電路圖；
[0018]圖2示出本實(shí)用新型的上電保護(hù)模塊第一實(shí)施例的電路圖； [0019]圖3示出本實(shí)用新型的上電保護(hù)模塊第二實(shí)施例的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]在不同的附圖中，相同或相似的部件用相同的附圖標(biāo)記表示。
[0021]應(yīng)當(dāng)理解，附圖僅用于對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明，其中部件的尺寸、比例關(guān)系以及部件的數(shù)目均不作為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0022]本實(shí)用新型的上電保護(hù)模塊主要應(yīng)用于變頻器，但也不排除使用于任何需要進(jìn)行上電保護(hù)的場(chǎng)合。所謂上電保護(hù)，是指在上電時(shí)限制通過(guò)直流母線電容的電流使電器中的器件避免過(guò)大電流的沖擊。
[0023]本實(shí)用新型的上電保護(hù)模塊的第一個(gè)實(shí)施例請(qǐng)參閱圖2所示。由多個(gè)二極管形成的整流電路處于本實(shí)用新型的上電保護(hù)模塊的一側(cè)，與電源相連，是為輸入側(cè)電路。在整流
電路上串聯(lián)有至少兩個(gè)軟起電阻Rl，R2------，Rn,在每一個(gè)軟起電阻上并聯(lián)有一個(gè)開(kāi)關(guān)
器件。每一個(gè)軟起電阻及其對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)器件組成一個(gè)軟起電阻組。多個(gè)軟起電阻組形成軟起電阻模塊。由多個(gè)三極管組成的逆變電路連接于所述上電保護(hù)模塊的電路中，一直流母線電容并聯(lián)于所述逆變電路，以將電壓輸出，形成輸出側(cè)電路。所述直流母線電容也可以為多個(gè)直流母線電容組成的直流母線電容組。另外，在上電保護(hù)電路中連接有電壓檢測(cè)模塊，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)到直流母線電容的電壓值。在上電保護(hù)電路中還具有控制模塊，所述控制模塊可以根據(jù)電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到的電壓值控制軟起電組模塊的各軟起電阻組中的開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通和旁路，從而使軟起電阻模塊的阻值可控制，可變化。
[0024]在工作中，當(dāng)上電保護(hù)電路剛開(kāi)始上電時(shí)，與各軟起電阻并聯(lián)的所有開(kāi)關(guān)器件都處于斷開(kāi)狀態(tài)，母線電容通過(guò)軟起電阻R1+R2+……+Rn被限流充電，當(dāng)電壓檢測(cè)部分檢測(cè)到直流母線電壓達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的參考電壓閾值Vl后，控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，使得開(kāi)關(guān)器件一導(dǎo)通，旁路掉軟起電阻R1，當(dāng)電壓檢測(cè)部分檢測(cè)到直流母線電壓達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的參考電壓閾值V2后，控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，使得開(kāi)關(guān)器件二導(dǎo)通，旁路掉軟起電阻R2，依次類推，直到電壓檢測(cè)部分檢測(cè)到直流母線電壓達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的最后一個(gè)參考電壓閾值Vn (η>1)后，控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，使得對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通，旁路掉軟起電阻Rn，至此，所有軟起電阻被旁路，上電保護(hù)模塊上電完成。
[0025]在本實(shí)施例中，也可以不設(shè)定電壓檢測(cè)模塊而使用電流檢測(cè)模塊，從而通過(guò)電流檢測(cè)模塊檢測(cè)到的電流值來(lái)控制軟起電阻模塊的電阻值，也能達(dá)到對(duì)上電過(guò)程進(jìn)行控制的目的。
[0026]本實(shí)用新型的上電保護(hù)模塊的第二個(gè)實(shí)施例如圖3所示。第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，所述軟起電阻模塊的設(shè)置不同。所述軟起電阻模塊包括第一電阻Rl及與其并聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)器件，及至少一個(gè)與所述第一電阻并聯(lián)的第二電阻組，所述第二電阻組包括第二電阻及與其串聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)器件。
[0027]在工作中，當(dāng)上電保護(hù)模塊剛開(kāi)始上電時(shí)，軟起電阻模塊的所有開(kāi)關(guān)器件都處于斷開(kāi)狀態(tài)，直流母線電容通過(guò)軟起電阻Rl被限流充電，當(dāng)電壓檢測(cè)部分檢測(cè)到直流母線電壓達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的參考電壓閾值Vl后，控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，使得對(duì)應(yīng)的第二開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通，軟起電阻R2被并入充電回路，使得軟起電阻模塊電阻值變小，充電電流增加；依次類推，當(dāng)電壓檢測(cè)部分檢測(cè)到直流母線電壓達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的參考電壓閾值Vn-1 (η>1)后，控制部分發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，使得與其對(duì)應(yīng)的第二開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通，最終當(dāng)電壓檢測(cè)部分檢測(cè)到直流母線電壓達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的最后一個(gè)參考電壓閾值Vn(η>1)后，控制部分發(fā)出觸發(fā)信號(hào)使得第一開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通，旁路掉所有并聯(lián)的軟起電阻，至此上電保護(hù)模塊上電完成。
[0028]在本實(shí)施例中，同樣也可以不設(shè)定電壓檢測(cè)模塊而使用電流檢測(cè)模塊，從而通過(guò)電流檢測(cè)模塊檢測(cè)到的電流值來(lái)控制軟起電阻模塊的電阻值，也能達(dá)到對(duì)上電過(guò)程進(jìn)行控制的目的。
[0029]當(dāng)然，本實(shí)用新型還有其它的工作模式，例如多個(gè)軟起電阻串并聯(lián)混合，或使其它阻值可控制的軟起電阻。
[0030]本實(shí)用新型揭露了一種上電保護(hù)電路，也揭露了一種使用這種上電電路的變頻器。
[0031]以上僅結(jié)合目前考慮的最實(shí)用的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述，需要理解的是，上述說(shuō)明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種上電保護(hù)模塊，包括輸入側(cè)電路及用以輸出低于輸入側(cè)電壓的輸出側(cè)電路，在輸出側(cè)電路上并聯(lián)有直流母線電容，其特征在于，所述上電保護(hù)模塊上連接有控制模塊，所述輸入側(cè)電路及輸出側(cè)電路之間串聯(lián)有阻值可變的軟起電阻模塊，所述軟起電阻模塊包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的軟起電阻組，所述控制模塊控制所述軟起電阻模塊的阻值變化。
2.如權(quán)利要求1所述的上電保護(hù)模塊，其特征在于，所述兩個(gè)或兩個(gè)以上軟起電阻組串聯(lián)，所述軟起電阻組包括軟起電阻與所述軟起電阻并聯(lián)的開(kāi)關(guān)器件。
3.如權(quán)利要求1所述的上電保護(hù)模塊，其特征在于，所述兩個(gè)或兩個(gè)以上的軟起電阻組包括第一軟起電阻與其并聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)器件，及至少一個(gè)與所述第一軟起電阻并聯(lián)的第二軟起電阻組，所述第二軟起電阻組包括第二軟起電阻及與其串聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)器件。
4.如權(quán)利要求1所述的上電保護(hù)模塊，其特征在于，所述上電保護(hù)模塊上連接有電壓檢測(cè)模塊，所述控制模塊控制軟起電阻模塊的阻值根據(jù)所述直流母線電容的電壓值變化。
5.如權(quán)利要求4所述的上電保護(hù)模塊，其特征在于，所述控制模塊設(shè)置成控制軟起電阻模塊的阻值隨著直流母線電容的電壓值升高而變小。
6.如權(quán)利要求1所述的上電保護(hù)模塊，其特征在于，所述上電保護(hù)模塊上連接有電流檢測(cè)模塊，所述控制模塊根據(jù)流經(jīng)所有軟起模塊的電流值來(lái)控制軟起電阻的阻值。
7.如權(quán)利要求1所述的上電保護(hù)模塊，其特征在于，所述輸入側(cè)電路包括整流電路。
8.如權(quán)利要求1所述的上電保護(hù)模塊，其特征在于，所述輸出側(cè)電路包括逆變電路。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的上電保護(hù)模塊，其特征在于，所述上電保護(hù)模塊用于變頻器。
10.一種變頻器，其特征在于，變頻器中具有如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的上電保護(hù)模塊。
【文檔編號(hào)】H02M1/36GK203800819SQ201420181540
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】賈寶陽(yáng) 申請(qǐng)人:博世力士樂(lè)(西安)電子傳動(dòng)與控制有限公司