一种并机回馈变频器拓扑结构的制作方法

本发明涉及再生电能控制，具体涉及一种并机回馈变频器拓扑结构。

背景技术：

1、电气化的迅速发展，对供电系统的容量、性能和可靠性要求越来越高，也推动着电力电子技术的研究不断深入。四象限回馈变频器在电能再生领域被公认为当今电源变换技术发展的重要方向之一。目前市场上普遍使用afe回馈控制模式时，需配置lcl滤波电路，特别是煤矿井下使用时，受防爆外壳限制，piu单元体积大，成本高，创成设备体积增大、不好运输，摆放位紧缺等缺点。另外afe模式时逆变频器只有igbt单元，无法单独运行，整流器必须配置相同功率大小才可以运行。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明的目的在于，提供一种并机回馈变频器拓扑结构，以解决上述背景技术中所指出的问题。

2、为了达到上述发明目的，进而采取的技术方案如下：

3、一种并机回馈变频器拓扑结构，包括逆变单元和整流单元，所述逆变单元的输入侧和整流单元的输出侧并联接入交流电源，整流单元的直流侧两端分别通过第四单相二极管和第五单相二极管与逆变单元直流侧连接。

4、作为本发明的进一步改进，所述逆变单元是一台独立的两相限变频器，当电机处于再生制动状态时，逆变单元直流电压升高，直流电压通过第四单相二极管和第五单相二极管单相输送给整流单元，整流单元根据直流电压的升高通过dsp芯片控制6路第二igbt导通，回馈到电网中。

5、作为本发明的进一步改进，所述逆变单元包括并联设置的第一单相二极管、第二单相二极管、第三单相二极管、第一电容、第二电容和第一igbt，所述第一单相二极管、第二单相二极管和第三单相二极管均串联设置有两个。

6、作为本发明的进一步改进，所述整流单元包括并联设置的第二igbt、第三电容和第四电容。

7、作为本发明的进一步改进，所述第四电容的两端分别连接有第四单相二极管和第五单相二极管。

8、作为本发明的进一步改进，所述逆变单元的输入侧连接有输入电抗器。

9、作为本发明的进一步改进，所述整流单元的输出侧连接有输入回馈电抗器。

10、本发明的有益效果是：

11、1、本发明有效解决了afe回馈变频器体积大、成本高，不适合煤矿井下使用的缺点；并机回馈变频器采用电流回馈模式，整流单元电源侧只需配置输入滤波电抗器一台，就可替代原piu部分的输入电抗器、升压电抗器、交流滤波电容，体积上缩小了2/3，成本上节约了3/4。有效解决了回馈变频器体积大，煤矿井下不好摆放的缺点，同时节省了材料成本。

12、2、现有的afe回馈模式，整流部分与逆变部分功率配置必须完全相同，只要有回馈量必须配置同功率的整流单元。本发明并机回馈变频器整流单元和逆变单元并列运行，实现了逆变器与整流器的独立使用，整流器功率配置可大可小，可根据实际需求配置小功率整流单元，大大降低材料成本。

13、3、本发明整流单元部分单独配置，使得整流单元可根据现场实际工况设计功率大小，方便灵活，体积缩小，成本降低，更适用于煤矿井下环境。

14、4、本发明整流单元输入滤波单元只配置一台输入电抗器，就可达到回馈电网的效果，节约了材料成本，节省了空间。

15、5、本发明针对煤矿防爆产品使用，有效解决了回馈变频器体积大，发热量大，设备占用空间大的缺点，具有明显的市场优势。

16、6、本发明并机回馈变频器拓扑结构的改变，变频器piu单元采用单输入滤波电抗器与afe回馈变频器的输入滤波电抗器一台，升压电抗器一台，滤波电容相比，体积缩少了1/5，成本降低了1/6。

17、7、本发明并机回馈变频器与afe回馈变频相比较，逆变部分可单独工作，不受整流部分影响，而整流功率大小可缩小为原功率的3/4仍能保证设备正常命使用，使产品成本降低。

18、8、本发明并机回馈变频器回馈性能通国了国家煤矿安全中心的认证，取得了防爆证书和煤安认证，使回馈变频器体积缩少，同规格变频器的成本降低1/6，更加适合市场需求。

技术特征：

1.一种并机回馈变频器拓扑结构，其特征在于：包括逆变单元和整流单元，所述逆变单元的输入侧和整流单元的输出侧并联接入交流电源，整流单元的直流侧两端分别通过第四单相二极管和第五单相二极管与逆变单元直流侧连接。

2.根据权利要求1所述的一种并机回馈变频器拓扑结构，其特征在于：所述逆变单元是一台独立的两相限变频器，当电机处于再生制动状态时，逆变单元直流电压升高，直流电压通过第四单相二极管和第五单相二极管单相输送给整流单元，整流单元根据直流电压的升高通过dsp芯片控制6路第二igbt导通，回馈到电网中。

3.根据权利要求2所述的一种并机回馈变频器拓扑结构，其特征在于：所述逆变单元包括并联设置的第一单相二极管、第二单相二极管、第三单相二极管、第一电容、第二电容和第一igbt，所述第一单相二极管、第二单相二极管和第三单相二极管均串联设置有两个。

4.根据权利要求3所述的一种并机回馈变频器拓扑结构，其特征在于：所述整流单元包括并联设置的第二igbt、第三电容和第四电容。

5.根据权利要求4所述的一种并机回馈变频器拓扑结构，其特征在于：所述第四电容的两端分别连接有第四单相二极管和第五单相二极管。

6.根据权利要求5所述的一种并机回馈变频器拓扑结构，其特征在于：所述逆变单元的输入侧连接有输入电抗器。

7.根据权利要求6所述的一种并机回馈变频器拓扑结构，其特征在于：所述整流单元的输出侧连接有输入回馈电抗器。

技术总结
本发明涉及再生电能控制技术领域，公开了一种并机回馈变频器拓扑结构，包括逆变单元和整流单元，所述逆变单元的输入侧和整流单元的输出侧并联接入交流电源，整流单元的直流侧两端分别通过第四单相二极管和第五单相二极管与逆变单元直流侧连接。本发明有效解决了AFE回馈变频器体积大、成本高，不适合煤矿井下使用的缺点；本发明并机回馈变频器采用电流回馈模式，整流单元电源侧只需配置输入滤波电抗器一台，就可替代原PIU部分的输入电抗器、升压电抗器、交流滤波电容，体积上缩小了2/3，成本上节约了3/4，有效解决了回馈变频器体积大，煤矿井下不好摆放的缺点，同时节省了材料成本。

技术研发人员：黄玉生
受保护的技术使用者：山西森尔科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25