专利名称：为级联型高压变频器提供预充电和低压调试供电的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高压变频器领域，尤其涉及一种能为级联型高压变频器提供预充电和低压调试供电的装置。
背景技术：
大功率高压变频器在降耗节能、改善工艺等方面起着重要作用，高压变频器日益广泛地被应用到风机、水泵、压缩机等大功率机械设备的驱动系统中。级联型高压变频器在每次上电初期，需给数量众多的电容充电，瞬间的充电电流很大，这会对变频器内部整流元件及用户的用电均带来不利影响。目前实现减小上电瞬间冲击电流的方法有以下几种一般通用的级联型高压变频·器功率单元三相交流进线，使用三相全桥整流桥共六只二极管。将三相的上半桥或下半桥的二极管更换成半控型器件电力晶闸管，上电时同过调整晶闸管驱动波形来限制充电过程中电压直接加在电容上造成的过大的冲击电流。但是此方法的弊端是，需要使用数量众多的半控型器件和驱动电路，不仅增加了成本、工艺上的难度还增加了影响变频器稳定运行的风险。还有直接在功率单元直流侧直跨接旁路功率电阻的方式，在预充电过程结束后通过接触器的闭合将功率电阻短路以达到不影响正常工作电压的目的。但是此方法还是存在每个单元都需要安装功率电阻和接触器控制电路的弊端，不仅增加了成本还增加了工艺上的复杂度。同时还可以实现高压变频器能够在不用高压供电的情况下，低压通电调试的目的。
实用新型内容本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种通过单元外部接线实现预充电和低压调试供电的装置。本实用新型是通过以下技术方案实现的一种为级联型高压变频器提供预充电和低压调试供电的装置，所述的级联型高压变频器内的移相变压器一次侧设置有辅助绕组，本装置包括电路部分和控制部分，所述的电路部分为所述的辅助绕组的三相输入端通过三个限流电阻与三相低压电源相连，在限流电阻与三相低压电源之间串联有主接触器组，所述的移相变压器的二次侧与级联型高压变频器的功率单元相连；所述的控制部分为级联型高压变频器的主控箱，主控箱上设置有输入信号按钮，主控箱输出的信号控制所述主接触器组的通断，所述功率单元与主控箱之间进行信号通信连接。本实用新型的特征还在于如果预充电的瞬间冲击电流过大，可在辅助绕组的每个输入端的主接触器组和限流电阻两端并联有相串联的接触器组和限流电阻；所述的限流电阻为大功率波纹电阻；所述的三相低压电源的电压为380V。本实用新型的工作原理是通过级联型高压变频器的人机界面设定变频器是需要预充电动作还是低压调试动作，当设定为预充电动作时，按输入信号按钮，有脉冲信号通过主控箱IO 口送入主控箱控制芯片，主控箱通过级联型高压变频器的外围接口继电器判断级联型高压变频器是否处于无高压状态，若是，主控箱发出信号使所述的主接触器组闭合，所述的直流母线电容处于预充电状态，当直流母线电容电压达到工作电压的70%时，功率单元发出充电完成信号进入主控箱内，主控箱判断预充电完成，主控箱就发出断开主接触器组和允许上高压的信号，预充电过程完成；当设定为低压调试动作时，按输入信号按钮，有脉冲信号通过主控制箱IO 口送入主控箱控制芯片，主控箱通过级联型高压变频器的外围接口继电器判断高压变频器是否处于无高压状态，若是，主控箱发出信号使所述的主接触器组闭合，功率单元不发出充电完成信号，主控箱也不发出关闭主接触组和允许上高压信号，使功率单元的PCB板一直处于得电状态以供完成低压调试过程。本实用新型的优点是本实用新型在输入端串联了大功率波纹电阻，减小了冲击电流对器件的不利影响，完善了预充电过程，另外，还实现了在没有高压供电的情况下完成级联型高压变频器的低压调试过程，有成本低、工作可靠的优点。
图I为本实用新型的电路部分示意图。图2为本实用新型的控制部分示意图。
具体实施方式
一种为级联型高压变频器提供预充电和低压调试供电的装置，所述的级联型高压变频器内的移相变压器T 一次侧设置有辅助绕组，本装置包括电路部分和控制部分，所述的电路部分为所述的辅助绕组的三相输入端通过三个限流电阻R2与三相低压电源U相连，在限流电阻R2与三相低压电源U之间串联有主接触器组KM2，所述的移相变压器T的二次侧与级联型高压变频器的功率单元相连，功率单元外接一直流母线电容C ;所述的控制部分为级联型高压变频器的主控箱，主控箱上设置有输入信号按钮，主控箱输出的信号控制所述主接触器组KM2的通断，所述功率单元与主控箱之间进行信号通信连接。本实用新型是从移相变压器380V辅助绕组侧，输入充电电压。当直流母线电容C得电瞬间，相当于短路，对器件冲击电流很大，为减小冲击电流对器件的不良影响，故在输入侧串联大功率波纹电阻以限制电流大小，根据变压器手册中的短路参数可以计算出冲击电流与限流电阻之间的关系，当直流母线电容C充电完成后，辅助绕组侧的限流电阻R2上的电流则稳定，限流电阻R2与辅助绕组线圈相当于分压的关系。为保证在串联大功率波纹电阻的情况下，功率单元得电电压能够达到正常工作电压的70%以上，则需要根据变压器空载参数计算大功率波纹电阻与电压之间的关系。故根据变压器短路参数和空载参数便可计算出所需串联大功率波纹电阻R2的阻值和功率。如果冲击电流过大，需要选择的电阻值过大会影响功率单元得电电压的情况下，可以考虑上电瞬间串联一组限流电阻R2和主接触器组KM2以满足限值充电的要求，延时一段时间后再并联一组限流电阻Rl和接触器组KMl以满足充电电压的要求。预充电和低压调试过程控制则是通过主控箱和外围接口继电器和接触器完成的。通过级联型高压变频器的人机界面的触摸屏可以设定变频器是需要预充电动作还是低压调试动作。预充电动作流程为通过触摸屏将预充电功能打开，通过点动按钮将充电开始脉冲信号通过主控箱IO 口送入主控箱控制芯片，主控箱则判断级联型高压变频器是否处于无高压电可以充电的状态，如果处于无高压电状态时，主控箱发出信号控制主接触器组KM2使其闭合，功率单元内的直流母线电容C处于预充电状态，充电一段时间后，功率单元发出充电完成信号进主控箱内，主控箱根据变频器充电完成状态的判断，输出信号断开辅助绕组侧主接触器组KM2和输出一路允许上高压的信号，预充电过程完成。因为功率单元直流母线电容C放电存在一个时间，主控箱判断当直流母线电容C电压不低于50%时允许上高压。当低压调试功能打开时，主控箱得到充电开始脉冲信号后则会保持辅助绕组侧主接触器KM2组处于闭合状态，不会输出低压断电信号和高压允许上电信号， 此时高压变频器保持处于低压供电状态，功率单元各PCB板得电正常工作以供完成低压调试。
权利要求1.一种为级联型高压变频器提供预充电和低压调试供电的装置，所述的级联型高压变频器内的移相变压器设置有低压辅助绕组，其特征在于包括供电电路部分和控制部分，所述的供电电路部分为所述的辅助绕组的三相输入端通过三个限流电阻与三相低压电源相连，在限流电阻与三相低压电源之间串联有主接触器组，所述的移相变压器的二次侧与级联型高压变频器的功率単元相连；所述的控制部分为级联型高压变频器内的主控箱，主控箱上设置有输入信号按钮，主控箱输出的信号控制所述供电电路的主接触器组的通断，所述功率単元与主控箱之间通过光纤进行通信。
2.根据权利要求I所述的为级联型高压变频器提供预充电和低压调试供电的装置，其特征在于所述的限流电阻为大功率波纹电阻。
3.根据权利要求I所述的为级联型高压变频器提供预充电和低压调试供电的装置，其特征在于如果预充电的瞬间冲击电流过大，可在辅助绕组的每个输入端的主接触器组和限流电阻两端并联有相串联的接触器组和限流电阻。
4.根据权利要求I所述的为级联型高压变频器提供预充电和低压调试供电的装置，其特征在于所述的辅助绕组额定电压为380V，所述三相低压电源的电压为380V。
专利摘要本实用新型公开了一种为级联型高压变频器提供预充电和低压调试供电的装置，高压变频器内的辅助绕组的三相输入端通过三个限流电阻与三相低压电源相连，在限流电阻与三相低压电源之间串联有主接触器组，移相变压器的二次侧与级联型高压变频器的功率单元相连，功率单元外接一直流母线电容；控制部分为级联型高压变频器的主控箱，主控箱上设置有输入信号按钮，主控箱输出的信号控制主接触器组的通断，功率单元与主控箱之间进行信号通信连接。本实用新型在输入端串联了大功率波纹电阻，减小了冲击电流对器件的不利影响，完善了预充电过程，另外，还实现了在没有高压供电的情况下完成级联型高压变频器的低压调试过程，有成本低、工作可靠的优点。
文档编号H02M1/32GK202616989SQ20122021566
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日
发明者唐韦韦, 蔡珊珊, 赵娟, 姚俊, 杨春正, 赵洁 申请人:安徽颐和新能源科技股份有限公司