一种应用在高频变压器上的防浪涌充电电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型具体涉及一种应用在高频变压器上的防浪涌充电电路。所述防浪涌充电电路的一端连接移相变压器部分的原边高压侧中性点处，所述防浪涌充电电路的另一端连接三相电源；所述防浪涌充电电路包括有充电电阻及接触器。其在移相变压器原边高压侧中性点位置增加防浪涌充电电路，减缓移相变压器的上电激磁涌流和功率变换部分中功率单元内的电容充电电流，充电完成后，通过接触器切除该防浪涌充电电路，由于中性点侧电势较低，因此中性点侧进行防浪涌充电电路的电势也比较低，可以提高安全性，避免了功率单元内部充电大功率电阻发热对电力电子器件的影响，也避免了高压侧防浪涌充电电路较高的对地电势。
【专利说明】
一种应用在高频变压器上的防浪涌充电电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及变压器领域，具体涉及一种应用在高频变压器上的防浪涌充电电路。
【背景技术】
[0002]变频器是利用半导体功率器件的开通和关断、将工频电源变换为频率可调的电能控制装置。按供电电压来区分的话，3KV及以上的变频器称为高压变频器，作为一种新型的节能产品，高压变频器被广泛应用于火力发电、化工、矿山、供水等众多行业，并发挥着越来越重要的作用。
[0003]高压变频器目前分为电压源型和电流源型，国内最常见的主电路拓扑是电压源型功率单元串联结构，这种形式的高压变频器包括移相变压器部分、功率变换部分等组成，如图1所示。其中移相变压器将高压降低为低压，将相角合计移相60度，从而降低系统谐波，变压器在上电瞬间建立磁场的过程中存在着较大的激磁涌流。功率变换部分中的功率单元内部一般配置有储能电容，在功率单元通电的瞬间，系统对电容充电，存在着较大的充电电流。变压器的激磁涌流加上电容的充电电流较大，为了降低电源系统容量，提高经济效益，因此高压变频器需要配置防浪涌充电电路，在充电完成后，再正常启动变频器。
[0004]目前高压变频器防浪涌充电方式有两种:第一种是在功率单元内部内置有防浪涌缓冲电路，如图2所示;第二种是在整机系统上配置防浪涌缓冲电路，如图3所示。
[0005]针对高压变频器采用功率单元内部配置防浪涌缓冲电路而言，存在如下缺点:
[0006]1.充电电路一般都配置有大功率电阻，存在较大功耗，而功率单元内部功率变换电路本身存在较大功耗，会增加功率单元总体功耗，不利于功率单元控制温升。
[0007]2.功率单元内部配置防浪涌缓冲电路，只能降低功率单元内部电容的充电电流，无法降低移相变压器的激磁涌流，缓冲电效果会受到影响。
[0008]针对高压变频器在整机系统上配置防浪涌缓冲电路而言，虽然可以将变压器的激磁涌流和功率单元内部电容充电电流同时进行抑制，但是也存在如下缺点:
[0009]1.在移相变压器输入侧高压进行充电，缓冲电路在充电完成后电势较高，在恶劣的工况下不利于设备长期稳定运行。
[0010]2.缓冲电路大功率电阻直接承受系统高压，电阻内部匝间电势较高，存在隐患。【实用新型内容】
[0011]为克服上述缺陷，本实用新型的目的即在于提供一种应用在高频变压器上的防浪涌充电电路。
[0012]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0013]本实用新型的一种应用在高频变压器上的防浪涌充电电路，所述高频变压器包括有移相变压器部分及与该移相变压器部分连接的功率变换部分，所述防浪涌充电电路的一端连接移相变压器部分的原边高压侧中性点处，所述防浪涌充电电路的另一端连接三相电源;所述防浪涌充电电路包括有充电电阻及接触器;所述接触器的数量为三个，分别设置在三相电源的每一相电源与移相变压器部分的原边高压侧中性点处之间;所述充电电阻的数量为三个，每一个充电电阻的两端与接触器的两端分别连接。
[0014]进一步，所述接触器为高压真空接触器。
[0015]更进一步，所述充电电阻为功率12000W以上的大功率充电电阻。
[0016]本实用新型提供的一种应用在高频变压器上的防浪涌充电电路，在移相变压器原边高压侧中性点位置增加防浪涌充电电路，减缓移相变压器的上电激磁涌流和功率变换部分中功率单元内的电容充电电流，充电完成后，通过接触器切除该防浪涌充电电路，由于中性点侧电势较低，因此中性点侧进行防浪涌充电电路的电势也比较低，可以提高安全性，避免了功率单元内部充电大功率电阻发热对电力电子器件的影响，也避免了高压侧防浪涌充电电路较高的对地电势。
【附图说明】
[0017]为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
[0018]图1为现有技术中高频变压器的电路图；
[0019]图2为现有技术中高频变压器在功率单元内置有防浪涌缓冲电路的电路图；
[0020]图3为现有技术中高频变压器在整机系统上配置防浪涌缓冲电路的电路图；
[0021]图4为本实用新型一种防浪涌充电电路应用在高频变压器上的电路图；
[0022]图5为本实用新型一种防浪涌充电电路的电路图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0024]请参阅图4-5，一种应用在高频变压器上的防浪涌充电电路，该高频变压器包括有移相变压器部分及与该移相变压器部分连接的功率变换部分，该防浪涌充电电路的一端连接移相变压器部分的原边高压侧中性点处，该防浪涌充电电路的另一端连接三相电源，即R、S、T端;该防浪涌充电电路包括有充电电阻及接触器，该充电电阻为大功率充电电阻，大功率充电电阻的功率达到12000W，相比1000W以下的电阻具有承受浪涌电流能力强、绝缘磁柱半径大、匝电势低的优势;该接触器为高压真空接触器，高压真空接触器能够直接接通或者分断主电路以及频繁投切容性负载、变压器等电气设备，机械寿命长达100万次，电寿命长达25万次;该接触器的数量为三个，分别设置在三相电源的每一相电源与移相变压器部分的原边高压侧中性点处之间；该充电电阻的数量为三个，每一个充电电阻的两端与接触器的两端分别连接。
[0025]该防浪涌充电电路增加在移相变压器原边高压侧中性点位置，采用高压真空接触器并联大功率充电电阻的方式，在中性点处充电，变频器高压上电时，先通过大功率充电电阻的阻尼效应对变压器的激磁涌流和电解电容的上电充电电流进行抑制，减小对电源的冲击，充电完成后高压真空接触器闭合，从而切除充电电阻，将中性点短接，从而完成缓冲功能，减缓移相变压器的上电激磁涌流和功率变换部分中功率单元内的电容充电电流，进而降低对电源容量的需求；由于中性点侧电势较低，因此中性点侧进行防浪涌充电电路的电势也比较低，可以提高安全性，提高设备一次投运率，提高变频器运行的安全性和可靠性，避免了功率单元内部充电大功率充电电阻发热对电力电子器件的影响，也避免了高压侧防浪涌充电电路较高的对地电势。并具有如下技术效果:
[0026]1.与功率单元内置防浪涌缓冲电路相比较，可以有效降低功率单元功耗，降低功率单元母线因为充电电路而增加的杂散电感，减小du/dt，同时减小功率单元体积，提高电力电子器件的可靠性。
[0027]2.与在整机系统上配置防浪涌缓冲电路相比较，本实用新型的防浪涌充电电路由于整个充电环节在低电势一侧，可以降低防浪涌充电电路的对地电势，避免了高压充电电阻匝间电压降，提高设备稳定性和可靠性。
[0028]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种应用在高频变压器上的防浪涌充电电路，所述高频变压器包括有移相变压器部分及与该移相变压器部分连接的功率变换部分，其特征在于，所述防浪涌充电电路的一端连接移相变压器部分的原边高压侧中性点处，所述防浪涌充电电路的另一端连接三相电源;所述防浪涌充电电路包括有充电电阻及接触器;所述接触器的数量为三个，分别设置在三相电源的每一相电源与移相变压器部分的原边高压侧中性点处之间;所述充电电阻的数量为三个，每一个充电电阻的两端与接触器的两端分别连接。2.根据权利要求1所述的一种应用在高频变压器上的防浪涌充电电路，其特征在于，所述接触器为高压真空接触器。3.根据权利要求1或2所述的一种应用在高频变压器上的防浪涌充电电路，其特征在于，所述充电电阻为功率12000W以上的大功率充电电阻。
【文档编号】H02J7/34GK205453259SQ201521106943
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月28日
【发明人】李云旭, 罗自永
【申请人】深圳市库马克新技术股份有限公司