專利名稱：一種自換相逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電源的變換裝置，具體為一種把經(jīng)整流得到的直流電變換為頻率電壓可調(diào)的三相交流電的自換相逆變器，用于三相感應(yīng)電機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)。
三相逆變器，目前多采用串聯(lián)二極管式三相逆變器或帶輔助晶閘管橋的三相逆變器，其均為分相換相方式。串聯(lián)二級(jí)管式三相逆變器所用的換相電容器較多，換相電容器上的電壓不能人為控制其高低，直到充電電流等于零時(shí)為止，因充電電壓很高對(duì)開(kāi)關(guān)器件的耐壓要求很高，應(yīng)用于高電壓(3、6、10kV)大功率(800kW以上)變頻系統(tǒng)中，需要設(shè)置有龐大的換相過(guò)電壓吸收部件，并由此引起本身功率損耗加大；帶輔助晶閘管橋的三相逆變器，同樣存在電容器充電電壓不可控，而換相過(guò)電壓高的缺陷，該逆變器由于是二個(gè)三相橋并聯(lián)，因而需12路觸發(fā)脈沖按照一定邏輯關(guān)系工作，因而使其控制系統(tǒng)復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的是提供一種自換相逆變器，該自換相逆變器由于電容器上的充電電壓可控，從而使換相過(guò)電壓大大下降，對(duì)主開(kāi)關(guān)器件的耐壓要求大大降低，且省去了笨重的過(guò)電壓吸收部件；同時(shí)該自換相逆變器只需八路觸發(fā)脈沖，使控制系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型改分相換相方式為公共換相方式，它由公共換相電路和三相橋式逆變電路構(gòu)成，三個(gè)換相電容器在每一個(gè)換相節(jié)拍同時(shí)參與換相，因而為換相電容上充電電壓控制的實(shí)現(xiàn)提供了方便條件。
本實(shí)用新型的自換相逆變器，與目前通常使用的串聯(lián)二極管式三相逆變器和帶輔助晶閘管橋三相逆變器相比較，其具有的效果和優(yōu)點(diǎn)是1、換相電容器的數(shù)量減少了1/2，且電容器上的充電電壓可控(以滿足換相要求為條件)，從而使換相過(guò)電壓水平大大下降[限制在1.25-
-的范圍內(nèi)]，對(duì)主開(kāi)關(guān)器件的可控硅的耐壓要求大大降低，可以省去笨重的過(guò)電壓吸收部件，又可使其功率損耗大為減少。
2、該自換相逆變器其換相部分采用二個(gè)晶閘管臂T7、T8和三相二極管橋(D1-D6)所構(gòu)成，可省去四路觸發(fā)脈沖形成及放大系統(tǒng)，可使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)化。
3、該自換相逆變器特別適用于高電壓大容量變頻調(diào)速系統(tǒng)中，如應(yīng)用于火力發(fā)電廠1250kW/6kV異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中，其運(yùn)行效果良好。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作以說(shuō)明

圖1本實(shí)用新型的電路方框圖圖2本實(shí)用新型的電路原理圖圖3本實(shí)用新型與換相電容電壓傳感器組合應(yīng)用圖圖4本實(shí)用新型的控制邏輯關(guān)系圖本實(shí)用新型的電源Ud是三相交流電源經(jīng)三相橋式可控整流得到的直流電電源，電源Ud的極分別連接晶閘管T1、T3、T5、T7的陽(yáng)極，T1的陰極連接電容器C1的一端、電動(dòng)機(jī)M的A相、晶閘管T4的陽(yáng)極，T3的陰極連接電容器C2的一端、電動(dòng)機(jī)M的B相、晶閘管T6的陽(yáng)極，T5的陰極連接電容器C3的一端、電動(dòng)機(jī)M的C相和晶閘管T2的陽(yáng)極；晶閘管T7的陽(yáng)極分別連接二極管D1、D3、D5的正極；電源Ud的負(fù)極連接晶閘管T4、T6、T2、T8的陰極，D1、D3、D5的負(fù)極分別通過(guò)A′、B′、C′點(diǎn)與二極管D4、D6、D2的正極及C1、C2、C3的另一端相連接，D4、D6、D2的負(fù)極與晶閘管T8的陽(yáng)極相連接。
該自換相逆變器應(yīng)用于變頻調(diào)速系統(tǒng)中，可適應(yīng)對(duì)不同電壓等級(jí)和容量的交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行，元器件的參數(shù)選擇應(yīng)按不同的電壓等級(jí)和容量來(lái)確定。下面給出的是該自換相逆變器應(yīng)用于1250KW/6KV的異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)中各元件的參數(shù)晶閘管T1-T8為KP630A/4000V普通晶閘管，D1-D6為ZP200A/4000V普通整流二極管，換向電容為C1＝C2＝C3＝8μF/400KVar/12KV。
該自換相逆變器要與換相電容電壓傳感器相連接配套使用，圖3是該自換相逆變器與換相電容電壓傳感器組合應(yīng)用圖，換相電容電壓傳感器是由換相電容器上電壓平均值檢測(cè)電路和最低電壓識(shí)別電路組成的，圖3中方框I內(nèi)表示的是換相電容電壓傳感器，方框II內(nèi)是換相電容器上電壓平均值檢測(cè)電路Ucp=Uc1+Uc2+Uc33]]>方框III內(nèi)是換相電容器上最低電壓識(shí)別電路|Umin|＝min{|Uc1|，|Uc1|，|Uc3|}。
由于自換相逆變器與換相電容電壓傳感器相連接配套使用，即保證了逆變器在0～55Hz頻率變化范圍可靠工作，又限制了換相電容器上的充電電壓值(Ucp和Ucmin由給定值Un和U0決定)，從而使換相過(guò)電壓水平下降。
圖4給示的是該自換相逆變器的控制邏輯圖，從圖4中可以看出，控制邏輯在第一節(jié)拍時(shí)使晶閘管T8、T1導(dǎo)通，電流Id通過(guò)導(dǎo)通的晶閘管，電動(dòng)機(jī)繞組和三個(gè)電容器C1、C2、C3流動(dòng)，此種情況下電壓Ucp線性增加。在第二節(jié)拍脈沖出現(xiàn)瞬間，T7、T2導(dǎo)通，T8、T1在C1、C2、C3上尚存在的電壓作用下而關(guān)斷，電流Id通過(guò)晶閘管T7、T2和電動(dòng)機(jī)繞組流動(dòng)，電容再充電。再充電初期，電容上電壓極性與電流Id流向相吻合，因而充電過(guò)程大大加快。在第二個(gè)時(shí)間間隔中，電壓|Ucp|達(dá)到|Un|給定值(圖4中E位置)，且同時(shí)電容器上的最小電壓值(在此節(jié)拍中為Uc1)出現(xiàn)比給定值U0更大的絕對(duì)值，電容器上的電壓傳感器產(chǎn)生輸出邏輯元件“與”的轉(zhuǎn)換?？刂七壿嫺兄竭@個(gè)信號(hào)，晶閘管T7控制脈沖被中斷，并且使T3導(dǎo)通，T7承受反壓關(guān)斷。電流Id沿T2、T3和電動(dòng)機(jī)繞組流動(dòng)，電容器上電壓被建立，在此情況下逆變器工作進(jìn)入第三個(gè)脈沖節(jié)拍，即進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
如果在圖4E位置電容器上的最小電壓Uc1的絕對(duì)值小于|U0|，電壓傳感器的轉(zhuǎn)換將被推遲出現(xiàn)，就是說(shuō)逆變器進(jìn)入正常工作狀態(tài)之前，必須同時(shí)滿足二個(gè)約定，即|Ucp|≥|Un|和|Ucmin|≥|U0|，只有這樣才能保證逆變器的可靠換相。
權(quán)利要求1.一種自換相逆變器，其特征在于三相交流電電源經(jīng)三相橋式可控整流得到的直流電電源Ud的正極連接晶閘管T1、T3、T5、T7的陽(yáng)極，T1的陰極連接電容器C1的一端、電動(dòng)機(jī)M的A相、晶閘管T4的陽(yáng)極，T3的陰極連接電容器C2的一端、電動(dòng)機(jī)M的B相、晶閘管T6的陽(yáng)極，T5的陰極連接電容器C3的一端、電動(dòng)機(jī)M的C相和晶閘管T2的陽(yáng)極，晶閘管T7的陰極連接二極管D1、D3、D5的正極；電源Ud的負(fù)極連接晶閘管T4、T6、T2、T8的陰極，D1、D3、D5的負(fù)極分別通過(guò)A′、B′、C′點(diǎn)與二極管D4、D6、D2的正極及C1、C2、C3的另一端相連接，D4、D6、D2的負(fù)極與晶閘管T8的陽(yáng)極相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自換相逆變器,它是由公共換相電路和三相橋式逆變電路組成,當(dāng)交流電經(jīng)整流得到的直流電源U
文檔編號(hào)H02M5/00GK2396568SQ9925023
公開(kāi)日2000年9月13日 申請(qǐng)日期1999年11月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月9日
發(fā)明者朱長(zhǎng)喜, 王偉男, 雷傳杰 申請(qǐng)人:本溪高中頻電源設(shè)備總廠