一種可抑制充電涌流的高壓變頻器低壓預(yù)充電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力電子與高壓變頻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抑制充電涌流的高壓變頻器充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及節(jié)能降耗的要求，高壓變頻器越來(lái)越多地在工廠中得到應(yīng)用。高壓變頻器通常由移相變壓器、功率單元、散熱裝置及控制部分組成，功率單元內(nèi)裝有大容量的電容，在高壓變頻器開(kāi)始加電時(shí)，這些電容從電網(wǎng)吸收電能充電，將造成變頻器輸入側(cè)電流值瞬時(shí)升高，其峰值可能達(dá)到額定電流的10倍，這樣勢(shì)必對(duì)移相變壓器造成大電流沖擊。這個(gè)現(xiàn)象同時(shí)也造成了電網(wǎng)電壓的瞬時(shí)跌落，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量，這個(gè)問(wèn)題普遍存在于目前現(xiàn)有的各種高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中。針對(duì)這一問(wèn)題，目前常規(guī)的方法有抑制充電涌流的高壓預(yù)充電法和抑制充電涌流的低壓預(yù)充電法，在充電電路中串聯(lián)一個(gè)充電電阻，通過(guò)該充電電阻來(lái)抑制充電涌流。但上述兩種方式都存在電阻發(fā)熱高，不能連續(xù)重復(fù)上電，容易因電阻過(guò)熱損壞的隱患；同時(shí)，也存在因充電電阻而導(dǎo)致的功耗損失問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種能夠有效抑制充電涌流、穩(wěn)態(tài)功率極小的可抑制充電涌流的高壓變頻器低壓預(yù)充電系統(tǒng)。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為:一種可抑制充電涌流的高壓變頻器低壓預(yù)充電系統(tǒng)，包括高壓充電電路、低壓預(yù)充電電路和變壓器，所述高壓充電電路與低壓預(yù)充電電路分別與變壓器連接，所述變壓器與高壓變頻器連接，通過(guò)變壓器向高壓變頻器充電；所述低壓預(yù)充電電路包括低壓電源、預(yù)充電開(kāi)關(guān)和電抗器，所述低壓電源、預(yù)充電開(kāi)關(guān)和電抗器依次串聯(lián)后與變壓器連接。
[0005]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述高壓充電電路包括高壓電源和高壓開(kāi)關(guān)，所述高壓電源與高壓開(kāi)關(guān)串聯(lián)后與變壓器連接。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0007]1、本實(shí)用新型的可抑制充電涌流的高壓變頻器低壓預(yù)充電系統(tǒng)能夠極大的降低產(chǎn)品成本，有效縮減系統(tǒng)的空間體系。
[0008]2、本實(shí)用新型的可抑制充電涌流的高壓變頻器低壓預(yù)充電系統(tǒng)使用電抗器作為充電涌流抑制元件，既能夠有效的抑制低壓充電過(guò)程的涌流，又能有效抑制高壓開(kāi)關(guān)合閘時(shí)高壓電源與低壓電源之間的短路電流，限制短路電流對(duì)電源系統(tǒng)的沖擊。
[0009]3、本實(shí)用新型的可抑制充電涌流的高壓變頻器低壓預(yù)充電系統(tǒng)中電抗器穩(wěn)態(tài)阻抗低，穩(wěn)態(tài)功耗極小，可以極大地降低系統(tǒng)損耗，同時(shí)電抗器發(fā)熱量極小，變頻器產(chǎn)品設(shè)計(jì)無(wú)需考慮預(yù)充電電路的散熱問(wèn)題，也不需要考慮多次連續(xù)上電的過(guò)熱問(wèn)題。
[0010]4、本實(shí)用新型的可抑制充電涌流的高壓變頻器低壓預(yù)充電系統(tǒng)中電抗器穩(wěn)態(tài)阻抗低，充電過(guò)程快，有利于快速建立預(yù)充電電壓，穩(wěn)態(tài)電壓值與額定電壓值基本一致。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型一種抑制充電涌流的高壓變頻器低壓預(yù)充電系統(tǒng)示意圖。
[0012]圖例說(shuō)明:1、尚壓充電電路；101、尚壓電源；102、尚壓開(kāi)關(guān)；2、低壓預(yù)充電電路；201、低壓電源；202、預(yù)充電開(kāi)關(guān)；203、電抗器；3、變壓器；4、高壓變頻器。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型一種抑制充電涌流的高壓變頻器低壓預(yù)充電系統(tǒng)包括高壓充電電路1、低壓預(yù)充電電路2和變壓器3，高壓充電電路I與低壓預(yù)充電電路2分別與變壓器3連接，變壓器3與高壓變頻器4連接，通過(guò)變壓器3為高壓變頻器4充電。高壓充電電路I包括尚壓電源101和尚壓開(kāi)關(guān)102，尚壓電源101與尚壓開(kāi)關(guān)102串聯(lián)后與變壓器3連接，低壓預(yù)充電電路2包括低壓電源201、預(yù)充電開(kāi)關(guān)202和電抗器203，低壓電源201與預(yù)充電開(kāi)關(guān)202和電抗器203依次串聯(lián)后與變壓器3連接。
[0015]低壓預(yù)充電時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)低壓電源201、預(yù)充電開(kāi)關(guān)202和電抗器203，經(jīng)變壓器3為高壓變頻器4進(jìn)行預(yù)充電。低壓預(yù)充電完成后，閉合高壓開(kāi)關(guān)102，斷開(kāi)預(yù)充電開(kāi)關(guān)202，系統(tǒng)通過(guò)高壓電源101和高壓開(kāi)關(guān)102，經(jīng)變壓器3向高壓變頻器4進(jìn)行高壓充電。
[0016]在本實(shí)施例中，本實(shí)用新型一種抑制充電涌流的高壓變頻器低壓預(yù)充電系統(tǒng)的工作原理為，在初始狀態(tài)，高壓開(kāi)關(guān)102斷開(kāi)，預(yù)充電開(kāi)關(guān)202斷開(kāi)，高壓變頻器4控制器就緒。首先閉合預(yù)充電開(kāi)關(guān)202，通過(guò)低壓預(yù)充電電路2為高壓變頻器4充電；同時(shí)監(jiān)測(cè)高壓變頻器4的直流電壓值，并判斷該直流電壓值是否達(dá)到預(yù)設(shè)的閥值，沒(méi)有達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值則繼續(xù)進(jìn)行低壓預(yù)充電，達(dá)到了預(yù)設(shè)的閾值則高壓變頻器4發(fā)出允許合閘的信號(hào)，等待高壓開(kāi)關(guān)102閉合，高壓開(kāi)關(guān)102閉合后，立即斷開(kāi)預(yù)充電開(kāi)關(guān)202，完成低壓預(yù)充電。
[0017]在本實(shí)施例中，通過(guò)串聯(lián)在低壓預(yù)充電電路2中的電抗器203，在進(jìn)行低壓預(yù)充電時(shí)，通過(guò)低壓電源201、電抗器203和變壓器3輔助繞組向高壓變頻器4進(jìn)行反高壓充電，在此過(guò)程中電抗器203能有效的抑制低壓預(yù)充電過(guò)程中產(chǎn)生的涌流，同時(shí)，由于電抗器203穩(wěn)態(tài)阻抗低，功耗極小，發(fā)熱量極小，因此在低壓預(yù)充電過(guò)程中低壓預(yù)充電電路2能夠快速建立預(yù)充電電壓，穩(wěn)態(tài)電壓值與額定電壓值基本一致，充電速度快，電能損耗小，可以反復(fù)連續(xù)多次上電，不會(huì)產(chǎn)生元器件過(guò)熱的問(wèn)題。當(dāng)監(jiān)測(cè)到高壓變頻器4直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閥值后，先閉合高壓開(kāi)關(guān)102，再斷開(kāi)預(yù)充電開(kāi)關(guān)202，能夠有效的保證高壓變頻器4在從低壓預(yù)充電到高壓充電的切換過(guò)程中無(wú)失電切換時(shí)間。同時(shí)，在閉合高壓開(kāi)關(guān)102后，斷開(kāi)預(yù)充電開(kāi)關(guān)202前，電抗器203串聯(lián)在高壓電源101與低壓電源201之間，能夠有效抑制高壓開(kāi)關(guān)102合閘時(shí)高壓電源101與低壓電源201之間的短路電流，限制短路電源對(duì)電源系統(tǒng)的沖擊。并且電抗器203具有發(fā)熱量極小的特點(diǎn)，高壓變頻器產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)需考慮預(yù)充電電路的散熱問(wèn)題，也不需要考慮多次連續(xù)上電過(guò)程中元器件過(guò)熱的問(wèn)題。
[0018]上述只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制。雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型。因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可抑制充電涌流的高壓變頻器低壓預(yù)充電系統(tǒng)，包括高壓充電電路(I)、低壓預(yù)充電電路(2)和變壓器(3)，所述高壓充電電路(I)與低壓預(yù)充電電路(2)分別與變壓器(3)連接，所述變壓器(3)與高壓變頻器(4)連接，通過(guò)變壓器(3)向高壓變頻器(4)充電，其特征在于:所述低壓預(yù)充電電路(2)包括低壓電源(201)、預(yù)充電開(kāi)關(guān)(202)和電抗器(203)，所述低壓電源(201)、預(yù)充電開(kāi)關(guān)(202)和電抗器(203)依次串聯(lián)后與變壓器(3)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可抑制充電涌流的高壓變頻器低壓預(yù)充電系統(tǒng)，其特征在于:所述高壓充電電路(I)包括高壓電源(101)和高壓開(kāi)關(guān)(102)，所述高壓電源(101)與高壓開(kāi)關(guān)(102)串聯(lián)后與變壓器(3)連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可抑制充電涌流的高壓變頻器低壓預(yù)充電系統(tǒng)，包括高壓充電電路、低壓預(yù)充電電路和變壓器，高壓充電電路與低壓預(yù)充電電路分別與變壓器連接，通過(guò)變壓器向高壓變頻器充電，所述低壓預(yù)充電電路包括依次串聯(lián)的低壓電源、預(yù)充電開(kāi)關(guān)和電抗器，所述高壓充電電路包括依次串聯(lián)的高壓電源和高壓開(kāi)關(guān)。本實(shí)用新型通過(guò)在低壓預(yù)充電電路中串聯(lián)電抗器，能夠有效的抑制低壓預(yù)充電過(guò)程的涌流，并能有效限制高壓開(kāi)關(guān)合閘時(shí)高壓電源與低壓電源之間的短路電流對(duì)電源系統(tǒng)的沖擊，同時(shí)電抗器發(fā)熱量極小，變頻器產(chǎn)品設(shè)計(jì)無(wú)需考慮預(yù)充電電路的散熱問(wèn)題，也不需要考慮多次連續(xù)上電而引起的元器件過(guò)熱問(wèn)題。
【IPC分類】H02H9/02, H02J7/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204633408
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520356514
【發(fā)明人】鄧霆, 羅仁俊, 黃歡, 鐘強(qiáng), 陳志新, 王博, 王飛鵬, 何健明, 雷立, 熊強(qiáng), 汪小梅, 李嘉, 張志
【申請(qǐng)人】株洲變流技術(shù)國(guó)家工程研究中心有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月28日