专利名称：带泄放装置的回馈系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电源领域，特别涉及一种带泄放装置的回馈系统。
背景技术：
变频器通常包括与电网连接的整流单元和与电机连接的逆变单元，整流单元用于 将三相交流电整流成直流电，逆变单元用于将整流单元输出的直流电逆变成频率可调的交 流电，以带动电机实现变频调速。而当电机减速或者所传动的位能负载下放时，此时电机转 速大于变频器输出同步转速时，传动系统中所储存的机械能经异步电动机转换为电能，此 时电机处于发电状态，变频器逆变单元的六个回馈二极管将这种电能回馈到直流侧，导致 变频器直流母线电压升高而无法正常工作。所以要使变频器直流母线电压保持在正常范围 内，必须对这些能量进行处理。进一步，现有设计中使用回馈单元来对这些能量进行处理。然而回馈单元也只能 处理其额定的能量，对于过多的能量则无法处理。一种处理方式是增加回馈单元的硬件结 构，来增大回馈单元能够处理的额定能量。但是这种方式则会增加系统的成本。而且如果 回馈单元需要处理的能量过多时，则会造成系统的不安全性。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种带泄放装置的回馈系统，其能将回馈系 统中的多余能量泄放，使系统电路安全并可以降低变频器应用系统整体成本。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为提供一种带泄放装置的回馈 系统，包括具有正、负输入端子的回馈系统输入端、以及一泄放部分电能的泄放装置，所述 泄放装置包括一电阻和一与所述电阻相连接的控制开关，所述电阻与所述回馈系统输入端 的正输入端子电性连接，所述控制开关与所述回馈系统输入端的负输入端子电性连接。进一步地，所述回馈系统还包括一控制电路，所述控制开关的第一端与所述电阻 电性连接，控制开关的第二端与回馈系统输入端的负输入端子电性连接，控制开关的控制 端与控制电路电性连接。进一步地，所述回馈系统还包括一与所述泄放装置电性连接的逆变单元，所述逆 变单元包括六个开关管。进一步地，所述回馈系统还包括至少一个输出电抗器，各输出电抗器串联在所述 逆变单元的输出端与回馈系统的输出端之间。进一步地，所述回馈系统还包括一输出电容滤波器，所述输出电容滤波器包括三 个电容，所述三个电容的一端相互电性连接，所述三个电容的另一端分别与回馈系统输出 端的三个输出端子电性连接。本实用新型带泄放装置的回馈系统的有益技术效果为当所述回馈系统达到其额 定容量时，所述泄放装置用来泄放超过回馈系统额定容量部分的电能，使得整个回馈系统 更加安全，并可以降低系统整体成本。
图1为本实用新型带泄放装置的回馈系统与变频器配合使用的接线示意图；图2为本实用新型带泄放装置的回馈系统的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明如图1所示为本实用新型带泄放装置的回馈系统2与变频器1配合使用的接线示 意图。本实用新型带泄放装置的回馈系统不仅仅应用于变频器上。回馈系统2的两输入端 与变频器1的直流母线12的正、负极相连，回馈系统2的输出端与变频器1的输入端相连， 变频器1的输入端与电网相连。当变频器1所带动的电机3减速，且电机3转速大于变频 器1输出同步转速时，电机3处于发电状态，变频器1逆变单元11的六个回馈二极管(未 图示)将该电能回馈到变频器1的直流母线12，变频器直流母线12电压升高，有源回馈系 统2检测直流母线12的电压高于设定值时，启动其内部的逆变单元21将变频器1直流母 线12上的电能回馈到电网。所述回馈系统2与整流单元并联连接。图2为本实用新型回馈系统2的电路原理图，如图所示，该有源回馈系统包括回 馈系统输入端20、输入滤波单元21、逆变单元22、控制电路23、输出滤波单元24、回馈系统 输出端25以及泄放装置26。所述回馈系统输入端20具有两个输入端子P、N(即正、负输入端子)，该两输入端 子P、N分别与变频器1的直流母线的正端和负端电性连接；所述回馈系统输出端25包括三 个输出端子R、S、T，各输出端子R、S、T分别与电机的各输入端电性连接。所述输入滤波单元21并联在输入端子P、N之间，以缓冲变频器直流母线的高压冲 击，保护后端的逆变单元22，防止其被高压击穿。该输入滤波单元21采用电容滤波器，该电 容滤波器可为一个或多个串联或并联或混联的电容组成，本实施例中，输入滤波单元21包 括两个串联的滤波电容C1、C2，滤波电容Cl的一端与输入端子P电性连接，滤波电容Cl的 另一端与滤波电容C2的一端电性连接，滤波电容C2的另一端与输入端子N电性连接。在 其他实施例中，可根据该有源回馈系统的型号要求相应串或并多个电容，次处不再赘述。所述逆变单元22的电路结构以及工作原理与普通变频器的逆变单元22的电路结 构以及工作原理基本相同，其用于将回馈系统输入端20输入的直流电转化为与电网频率 相同的交流电。该逆变单元22包括六个可控晶闸管或具有六个开关管G1、G2、G3、G4、G5、 G6 的 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘三双极型功率管)，开关管 Gl、G3、 G5的集电极均与输入端子P电性连接，各开关管G1、G3、G5的各发射极分别与各开关管G2、 G4、G6的集电极电性连接，开关管G2、G4、G6的发射极均与输入端子N电性连接，开关管G1、 G2、G3、G4、G5、G6的分别栅极与控制电路23的输出驱动单元231电性连接。所述泄放装置26包括一并联在输入端子P、N之间的电阻R和一控制开关G7的 IGBT，开关管G7的集电极(第一端)与电阻R的一端电性连接，发射极(第二端)与输入 端子N电性连接，栅极(控制端)与控制电路23的输出驱动单元231电性连接。所述电阻 R的另一端与输入端子P电性连接。所述泄放装置26与所述逆变单元电性连接。所述泄 放装置26用来泄放超过回馈装置额定容量部分的电能，即当所述回馈系统2中有过多电能时，通过所述泄放装置26将其泄放。所述输出滤波单元24包括滤波电抗器240与滤波电容241，本实施例中，滤波电抗 器240的数量为三个，每个滤波电抗器240分别串联在逆变单元22的各输出端与回馈系统 输出端子R、S或T之间；滤波电容241的数量为三个，分别为滤波电容C1、C2、C3，各滤波电 容C1、C2、C3的一端相互电性连接，各滤波电容C1、C2、C3的另一端分别与回馈系统输出端 25的三个输出端子R、S、T电性连接。所述控制电路23包括直流电压检测单元230、输出驱动单元231以及SPWM脉宽 调制单元232。直流电压检测单元230与回馈系统输入端20以及SPWM脉宽调制单元232 电性连接，SPWM脉宽调制单元232与输出驱动单元231电性连接，输出驱动单元231与逆 变单元22的各开关管G1、G2、G3、G4、G5、G6的栅极电性连接。直流电压检测单元230预先 设定一电压阀值，该电压阀值可参照变频器1制动状态的电压阀值来设定。SPWM脉宽调制 单元232产生六路SPWM脉宽调制波，并通过输出驱动单元231将该六路SPWM脉宽调制波 信号放大，用于驱动逆变单元22的各开关管导通或关断。其工作原理为当直流电压检测 单元230检测到变频器1直流母线12的电压高于电压阀值时，即表明变频器1处于制动状 态，此时，使SPWM脉宽调制单元232向输出驱动单元231输出六路SPWM脉宽调制波，并通 过输出驱动单元231驱动逆变单元22的各开关管导通或关断，从而实现将变频器1在制动 状态时的直流母线22上的直流电转换成交流电，并反馈回电网。为了保证有源回馈系统2反馈回电网的交流电与电网自身的交流电相位同步，本 有源回馈系统2的控制电路23还设有一电网相位检测单元235以及一同步控制单元234。 该电网相位检测单元235与回馈系统输出端25以及同步控制单元234电性连接，该同步控 制单元234与SPWM脉宽调制单元232电性连接。该电网相位检测单元235检测电网的当 前相位并将电网的当前相位输出到同步控制单元234，同步控制单元234调控SPWM脉宽调 制单元232输出的SPWM脉宽调制波，使其与电网的当前相位同步，从而使得逆变单元22输 出的交流电与电网交流电同步，避免因有源回馈系统2的输出交流电与电网交流电不同步 而造成电网电压不稳或扰乱。另外，该有源回馈系统2的控制电路23设具有一回馈电流控制单元233，其与直 流电压检测单元230、所述SPWM脉宽调制单元232以及同步控制单元234电性连接。其检 测控制电路23的工作电流，当该控制电路23的工作电流高于设定值时，关闭SPWM脉宽调 制单元232的SPWM脉宽调制波输出，从而关断逆变单元22的各开关管Gl、G2、G3、G4、G5、 G6，防止逆变单元22的各开关管61、62、63、64、65、66因电流过大而被击穿。本实用新型 的回馈系统不仅应用在变频器中，还能够应用于其他方面。以上所述，仅是本实用新型较佳可行的实施例而已，不能因此即局限本实用新型 的权利范围，对熟悉本领域的普通技术人员来说，举凡运用本实用新型的技术方案和技术 构思做出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属在本实用新型权利要 求的保护范围内。
权利要求1.一种带泄放装置的回馈系统，其特征在于，所述回馈系统包括具有正、负输入端子的 回馈系统输入端、以及一泄放部分电能的泄放装置，所述泄放装置包括一电阻和一与所述 电阻相连接的控制开关，所述电阻与所述回馈系统输入端的正输入端子电性连接，所述控 制开关与所述回馈系统输入端的负输入端子电性连接。
2.如权利要求1所述的带泄放装置的回馈系统，其特征在于，所述回馈系统还包括一 控制电路，所述控制开关的第一端与所述电阻电性连接，控制开关的第二端与回馈系统输 入端的负输入端子电性连接，控制开关的控制端与控制电路电性连接。
3.如权利要求1所述的带泄放装置的回馈系统，其特征在于，所述回馈系统还包括一 与所述泄放装置电性连接的逆变单元，所述逆变单元包括六个开关管。
4.如权利要求3所述的带泄放装置的回馈系统，其特征在于，所述回馈系统还包括至 少一个输出电抗器，各输出电抗器串联在所述逆变单元的输出端与回馈系统的输出端之 间。
5.如权利要求1所述的带泄放装置的回馈系统，其特征在于，所述回馈系统还包括一 输出电容滤波器，所述输出电容滤波器包括三个电容，所述三个电容的一端相互电性连接， 所述三个电容的另一端分别与回馈系统输出端的三个输出端子电性连接。
专利摘要一种带泄放装置的回馈系统，包括具有正、负输入端子的回馈系统输入端、以及一泄放部分电能的泄放装置，所述泄放装置包括一电阻和一与所述电阻相连接的控制开关，所述电阻与所述回馈系统输入端的正输入端子电性连接，所述控制开关与所述回馈系统输入端的负输入端子电性连接。所述泄放装置用来泄放超过回馈装置额定容量部分的电能，使得整个回馈系统更加安全，并可以降低系统整体成本。
文档编号H02M7/5387GK201860125SQ20102058950
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者袁德芳 申请人:深圳市合兴加能科技有限公司