一种高压变频器预充电电路的制作方法

本实用新型涉及高压变频器技术领域，特别涉及一种高压变频器预充电电路。

背景技术：

随着经济的发展以及节能降耗的要求，高压变频器越来越多地在工厂中得到应用。高压变频器通常由移相变压器、功率单元、散热装置及控制部分组成，功率单元内装有大容量的电容，在高压变频器开始加电时，这些电容从电网吸收电能充电，将造成变频器输入侧电流值瞬时升高，其峰值可能达到额定电流的10倍，这样势必对移相变压器造成大电流冲击。这个现象同时也造成了电网电压的瞬时跌落，影响电网的供电质量，这个问题普遍存在于目前现有的各种高压变频调速系统中。

目前常规的方法在充电电路中串联一个充电电阻，通过该充电电阻来抑制充电涌流。

由于该类充电电路为单一电阻，因而在充电的过程中，充点电阻的发热量大，会致使变频器的整体温度过高，降低了变频器的安全性，同时还会减少变频器的使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高压变频器预充电电路，具有在实现预充电的同时减少充电负载发热量效果。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高压变频器预充电电路，包括启动开关用于输出启动信号，包括

第一充电模块，耦接于启动开关和变频器之间，用于对变频器第一次预充电；

第二充电模块，耦接于启动开关和变频器之间，用于对变频器第二次预充电；

短接旁路，耦接于启动开关和变频器之间，用于短接第一充电模块和第二充电模块；

第一计时电路，响应于启动信号开始计时，在第一预设时间内控制第一充电模块工作，第二充电模块断路，在第一预设时间结束后输出切换信号控制第二充电模块工作，第一充电模块断路；

第二计时电路，响应于启信号开始计时，在第二预设时间后输出短接信号控制短接旁路导通以短接第一充电模块和第二充电模块。

通过采用上述技术方案，通过第一充电模块和第二充电模块在第一计时电路的控制下分两次对变频器充电，防止单一的充电模块由于充电时长，导致充电模块内的等效负载温度过高，会致使变频器的整体温度过高，降低了变频器的安全性，第二计时电路和第一计时电路同时开始计时，且第二预设时间的时间长度是大于第一预设时间的时间长度，当经过第二时间后控制短接旁路导通使变频器在正常高压下工作，通过计时电路保证时间的准确性。

作为本实用新型的改进，所述第一充电模块包括第一等效负载和第一常闭触点，所述第二充电模块包括第二等效负载和第一常开触点，所述短接旁路包括第二常开触点，所述第一充电模块、第二充电模块以及短接旁路均并联设置，所述第一常闭触点响应于切换信号断开，所述第二常开触点响应于切换信号闭合。

通过采用上述技术方案，将第一充电模块、第二充电模块以及短接旁路均并联设置，第一常开触点和第一常闭触点分别串联设置第一等效负载和第二等效负载，且第一常开触点和第一常闭触点联动，实现第一等效负载和第二等效负载间接导通的效果，第二常开触点闭合时相当于一根导线，电流会因为自身的惰性，从而将第一充电模块和第二充电模块短接掉。

作为本实用新型的改进，所述第二等效负载的阻值小于第一等效负载的阻值。

通过采用上述技术方案，这么设置由于第一等效负载的阻值较大，那么相应的第一等效负载分压能力较强，在第一阶段能够缓慢对电容进行充电，当充电时间达到时，第一等效负载会发热，为了防止第一等效负载过热，此时，第一计时电路输出切换信号切换到第二等效负载工作，且第二等效负载的阻值小于第二等效负载，减少对变频器的分压，加快预充电时间。

作为本实用新型的改进，所述第一充电模块与所述第二充电模块串联设置，所述短接旁路与所述第一充电模块和第二充电模块串联的支路并联。

通过采用上述技术方案，将第一充电模块和第二充电模块串联设置且与短接旁路并联设置，从而实现对变频器预充电的效果。

作为本实用新型的改进，所述第一计时电路设置为计数器，所述计数器包括触发端和溢出端，所述触发端响应于启动信号触发，所述第一充电模块包括并联设置的第一NPN三极管和第一电阻，所述第一NPN三极管的基极耦接溢出端；所述第二充电模块包括非门电路以及并联设置第二NPN三极管以及第二电阻，所述非门电路的输入端耦接溢出端，所述第二NPN三极管的基极耦接非门电路的输出端。

通过采用上述技术方案，充电模块包括并联设置的NPN三极管和电阻，当三极管导通时，三极管所在支路相当于导线，使电阻被短接，当三极管的基极没有接收到信号时，三极管所在支路相当于断路，此时电阻对电能做功。

作为本实用新型的改进，所述第二电阻的阻值小于第一电阻的阻值。

通过采用上述技术方案，第二电阻的阻值较大与变频器缓慢充电，第一电阻的阻值小能够加快对变频器的预充电效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过第一充电模块和第二充电模块在第一计时电路的控制下分两次对变频器充电，防止单一的充电模块由于充电时长，导致充电模块内的等效负载温度过高，会致使变频器的整体温度过高，降低了变频器的安全性，第二计时电路和第一计时电路同时开始计时，且第二预设时间的时间长度是大于第一预设时间的时间长度，当经过第二时间后控制短接旁路导通使变频器在正常高压下工作，通过计时电路保证时间的准确性。

附图说明

图1是实施例1的电路原理图；

图2是实施例2的电路原理图。

图中，1、第一充电模块；2、第二充电模块；3、短接旁路；4、第一计时电路；5、第二计时电路。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1，

参照图1所示，一种高压变频器预充电电路，包括用于输出启动信号的启动开关、第一充电模块1、第二充电模块2、第一计时电路4、第二计时电路5以及短接旁路3，之后连接常规的整流、滤波、逆变从而实现对负载变频控制，其中，第一充电模块1、第二充电模块2以及短接旁路3并联设置，且第一充电模块1包括串联设置得电阻R1和常闭触点K1，第二充电模块2包括串联设置的电阻R2和常开触点K1，短接旁路3包括常开触点K2，第一计时电路4和第二计时电路5均设置为计数器，且第一计时电路4和第二计时电路5所计时时间不等，且电阻R2的阻值小于电阻R1的阻值。

具体工作状态为每当按键开关K按下时，第一计时电路4和第二计时电路5的计数器的使能端被触发均开始计时，在计时的这段时间，通过第一充电模块1的电阻R1对变频器进行预充电，当第一计时电路4计时结束后，第一计时电路4的溢出端输出高电平信号，从而驱动线圈K1得电，以使常闭触点K1断开、常开触点K1闭合，此时第一充电模块1短路，第二充电模块2导通，通过第二充电模块2的电阻R2对变频器进行预充电，当第二计时电路5计时结束后，此时第二计时电路5的溢出端输出高点平信号，使继电器线圈K2导通，从而使常开触点K2闭合，此时短接旁路3导通，第一充电模块1和第二充电模块2均被短接，使变频器处于正常电压下功能。

实施例2，

参照图2所示，一种高压变频器预充电电路，包括用于输出启动信号的启动开关、第一充电模块1、第二充电模块2、第一计时电路4、第二计时电路5以及短接旁路3，之后连接常规的整流、滤波、逆变从而实现对负载变频控制，其中，启动开关、第一充电模块1以及第二充电模块2串联设置且短接旁路3与第一充电模块1和第二充电模块2串联的两端并联设置，第一充电模块1包括并联设置的NPN三极管VT1和电阻R1，第二充电模块2包括非门电路和并联设置的NPN三极管VT2和电阻R2，其中，VT1的基极和非门电路的输入端耦接第一计时电路4的溢出端，非门电路的输出端耦接VT2的基极，第一计时电路4的溢出端耦接短接旁路3中NPN三极管VT3的基极耦接。

具体工作方式为，当按钮开关K”启动时，第一计时电路4和第二计时电路5同时开始计时，在计时时间内，第一计时电路4的溢出端输出低电平信号，此时VT1不导通，而VT2由于非门电路的存在导通，则电阻R4被短接掉，第一充电模块1的电阻R3对变频器进行过预充电，当满足第一预设时间后第一计时电路4输出高电平信号，VT1导通，短接电阻R3，VT2断开，此时，通过第二充电模块2中的电阻R4对变频器进行预充电，当第二计时电路5计时完毕后，其溢出端输出高电平信号VT3导通，此时第一充电模块1和第二充电模块2均被短接。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。