专利名称：一种能量可回馈变频器的上电缓冲装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能量回馈变频器的拓扑主电路及上电缓冲电路结构，属于电力电子领域，更具体地说，涉及一种能量可回馈变频器的上电缓冲装置。
背景技术：
常规的通用交-直-交型变频器一般由整流电路、缓冲电路、滤波电路和逆变电路四部分组成。整流电路将输入频率固定的三相交流电整流成直流电，其电压即母线电压；整流后的电压为脉动电压，必须加以滤波，滤波电容起滤波和储能作用，消除电压波动；最后逆变电路将直流电逆变成频率、幅值都可调的交流电。由于储能电容较大，接入电源时电容两端电压为零，因而在上电瞬间滤波电容的充电电流很大，过大的电流会损坏整流桥二极管和电容，为保护整流桥，上电瞬间将充电电阻串入直流母线中以限制充电电流，当电容充电到一定程度时由开关将电阻短路。充电电阻和开关即构成变频器的上电缓冲电路。通用交-直-交型变频器主要缺点是由于二极管的单向导通性，电能只能单向流动，由电网传递给负载。当电机减速，制动或带有位能的重物下放时，电机处于再生发电状态，由于二极管整流桥能量传输不可逆，产生的再生电能不能送回电网造成能量浪费，甚至会损坏变频器。为了解决电机处于再生发电时所产生的能源的再利用的问题，现有技术中于是设计了能量可回馈变频器。按照这种主电路形式拓扑构成的变频器可以解决能量回馈的难题，当电机处于拖动状态时，能量由交流电网经整流器中间滤波电容充电，逆变器在PWM控制下降能量传送到电机；当电机处于减速运行状态时，由于负载惯性作用进入发电状态，其再生能量经逆变器中开关元件和续流二极管向中间滤波电容充电，使中间直流电压升高，此时整流器中开关元件在PWM控制下降能量馈入到交流电网，完成能量的双向流动。
现有技术中能量可回馈变频器存在上电瞬间滤波电容的充电电流大的问题，需要在直流母线上串联充电电阻和充电开关。这种上电缓冲装置的主要缺点是由于充电开关是直流开关，需要通过全部的能量，因此开关容量较大，而且直流开关体积大，价格高，故障时不容易断开，增加了系统成本，降低了安全性。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中通用变频器能量不能回馈以及通用变频器上电缓冲电路价格高、安全性低的缺陷，本实用新型提供了一种能量可回馈变频器的上电缓冲装置。本实用新型提供了一种能量可回馈变频器的上电缓冲装置，一种能量可回馈变频器的上电缓冲装置，包括:充电电阻、进线断路器、充电接触器及控制系统；其中，控制系统包括电压控制模块、母线电压检测模块和开关触发电路；其中，母线电压检测模块用于检测母线，电压控制模块用于接收母线电压检测模块的检测信号；[0010]其中，电压控制模块通过开关触发电路控制开关的通断。优选地，所述的母线电压检测模块的检测信号与预先设置的阀值进行比较，当母线电压检测模块的检测信号低于阀值时，电压控制模块通过触发电路控制开关的断开和闭
口 O优选地，其所述能量可回馈变频器的上电缓冲装置还包括电网，电网输入为三相交流电R、S和T。优选地，所述的三相交流电R、S和T分别与三相接触器进线触头K1、K2、K3串联，三相接触器出线触头Κ4、Κ5、Κ6和三相电感L1、L2、L3相串联。优选地，所述的充电接触器Κ2的进线触头1、2和电网S、T相连，充电接触器Κ2出线触头5、6和进线断路器Kl的出线触头5、6相连，充电接触器Κ2的进线触头3和出线触头4分别和充电电阻R两端相连。实施本实用新型的能量可回馈变频器的上电缓冲装置，具有以下有益效果:不但实现了能量自由回馈，而且还降低了成本、安全性高，从而可以在电力电子领域得以广泛的应用。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:图1是本实用新型能量可回馈变频器的上电缓冲装置电路原理图；图2是现有技术中通用交-直-交型变频器的电路结构示意·[0019]图3是现有技术中能量可回馈式PWM电压源型变频器的拓扑结构图。
具体实施方式
请参阅图1，为本实用新型能量可回馈变频器的上电缓冲装置电路原理图。如图1所示，上电缓冲装置包括充电电阻R、进线断路器Κ1、充电接触器Κ2及其控制系统；其中，控制系统包括电压控制模块、母线电压检测模块和开关触发电路；母线电压检测模块用于检测母线，电压控制模块用于接收母线电压检测模块的检测信号；电压控制模块通过开关触发电路控制开关的通断。母线电压检测模块的检测信号与预先设置的阀值进行比较，当母线电压检测模块的检测信号低于阀值时，电压控制模块通过触发电路控制开关的断开和闭
口 ο本实用新型在连接时，将本装置与三相交流电网连接，本实施例中，电网输入的三相交流电分别走义为R、S和Τ，三相交流电R、S和T和三相接触器Kl三个进线触头1、2、3相连，三相接触器Kl的三个出线触头4、5、6和三相电感相连。充电接触器Κ2的进线触头1、2和电网S、T相连，充电接触器Κ2出线触头5、6和进线断路器Kl的出线触头5、6相连，充电接触器Κ2的进线触头3和出线触头4分别和充电电阻R两端相连。本装置的工作原理是，充电时，先断开进线断路器Κ1，合上充电接触器Κ2，即可通过充电电阻R对母线滤波电容充电；当充电完成后，合上进线断路器Κ1，断开充电接触器Κ2，即可断开充电电阻R，电能即从进线断路器Kl流入主回路。本实用新型的有益效果是:本实用新型不仅能克服现有技术中通用变频器能量不能回馈的缺点，而且还能克服目前通用变频器上电缓冲电路价格高、安全性低的缺点。采用交流进线断路器取代原来的直流接触器，当变频器发生故障时可以快速将变频器从电网中断开，从而起到安全保护作用。原方案中，直流充电接触器是一直工作的，要求其容量为
I: 1，成本较高；而本实用新型的充电接触器仅仅在充电时工作，可以选取小容量的交流接触器，大大降低了成本。本实用新型是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本实用新型范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本实用新型技术的特定场合，可对本实用新型进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本实用新型并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利 要求保护范围的实施例。
权利要求1.一种能量可回馈变频器的上电缓冲装置，包括:充电电阻R、进线断路器K1、充电接触器K2及控制系统； 其中，控制系统包括电压控制模块、母线电压检测模块和开关触发电路； 其中，母线电压检测模块用于检测母线，电压控制模块用于接收母线电压检测模块的检测信号； 其中，电压控制模块通过开关触发电路控制开关的通断。
2.根据权利要求1所述的能量回馈变频器的上电缓冲装置，其特征在于，所述的母线电压检测模块的检测信号与预先设置的阀值进行比较，当母线电压检测模块的检测信号低于阀值时，电压控制模块通过触发电路控制开关的断开和闭合。
3.根据权利要求1或2所述的能量回馈变频器的上电缓冲装置，其特征在于，还包括电网，电网输入为三相交流电R、S和T。
4.根据权利要求3所述的能量可回馈变频器的上电缓冲装置，其特征在于，所述的三相交流电R、S和T分别与三相接触器进线触头K1、K2、K3串联，三相接触器出线触头K4、K5、K6和三相电感L1、L2、L3相串联。
5. 根据权利要求4所述的能量可回馈变频器的上电缓冲装置，其特征在于，所述的充电接触器K2的进线触头1、2和电网S、T相连，充电接触器K2出线触头5、6和进线断路器Kl的出线触头5、6相连，充电接触器K2的进线触头3和出线触头4分别和充电电阻R两端相连。
专利摘要本实用新型提供了一种能量回馈变频器的上电缓冲装置，包括充电电阻R、进线断路器K1、充电接触器K2及控制系统；其中，控制系统包括电压控制模块、母线电压检测模块和开关触发电路；母线电压检测模块用于检测母线，电压控制模块用于接收母线电压检测模块的检测信号；其中，电压控制模块通过开关触发电路控制开关的通断；所述的母线电压检测模块的检测信号与预先设置的阀值进行比较，当母线电压检测模块的检测信号低于阀值时，电压控制模块通过触发电路控制开关的断开和闭合。本实用新型提供的能量回馈变频器的上电缓冲装置，不但实现了能量自由回馈，而且还降低了成本、安全性高，从而可以在电力电子领域得以广泛的应用。
文档编号H02M1/36GK203151367SQ20132003044
公开日2013年8月21日 申请日期2013年1月21日 优先权日2013年1月21日
发明者沈鼎力 申请人:浙江德玛电气有限公司