专利名称：一种自换相逆变器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于电源的变换装置，具体为一种把经整流得到的直流电变换为频率电压可调的三相交流电的自换相逆变器，用于三相感应电机的变频调速系统。
三相逆变器，目前多采用串联二极管式三相逆变器或带辅助晶闸管桥的三相逆变器，其均为分相换相方式。串联二级管式三相逆变器所用的换相电容器较多，换相电容器上的电压不能人为控制其高低，直到充电电流等于零时为止，因充电电压很高对开关器件的耐压要求很高，应用于高电压(3、6、10kV)大功率(800kW以上)变频系统中，需要设置有庞大的换相过电压吸收部件，并由此引起本身功率损耗加大；带辅助晶闸管桥的三相逆变器，同样存在电容器充电电压不可控，而换相过电压高的缺陷，该逆变器由于是二个三相桥并联，因而需12路触发脉冲按照一定逻辑关系工作，因而使其控制系统复杂。
本实用新型的目的是提供一种自换相逆变器，该自换相逆变器由于电容器上的充电电压可控，从而使换相过电压大大下降，对主开关器件的耐压要求大大降低，且省去了笨重的过电压吸收部件；同时该自换相逆变器只需八路触发脉冲，使控制系统大为简化。
为了实现上述目的，本实用新型改分相换相方式为公共换相方式，它由公共换相电路和三相桥式逆变电路构成，三个换相电容器在每一个换相节拍同时参与换相，因而为换相电容上充电电压控制的实现提供了方便条件。
本实用新型的自换相逆变器，与目前通常使用的串联二极管式三相逆变器和带辅助晶闸管桥三相逆变器相比较，其具有的效果和优点是1、换相电容器的数量减少了1/2，且电容器上的充电电压可控(以满足换相要求为条件)，从而使换相过电压水平大大下降[限制在1.25-
-的范围内]，对主开关器件的可控硅的耐压要求大大降低，可以省去笨重的过电压吸收部件，又可使其功率损耗大为减少。
2、该自换相逆变器其换相部分采用二个晶闸管臂T7、T8和三相二极管桥(D1-D6)所构成，可省去四路触发脉冲形成及放大系统，可使控制系统简化。
3、该自换相逆变器特别适用于高电压大容量变频调速系统中，如应用于火力发电厂1250kW/6kV异步电动机拖动系统中，其运行效果良好。
以下结合附图对本实用新型作以说明
图1本实用新型的电路方框图图2本实用新型的电路原理图图3本实用新型与换相电容电压传感器组合应用图图4本实用新型的控制逻辑关系图本实用新型的电源Ud是三相交流电源经三相桥式可控整流得到的直流电电源，电源Ud的极分别连接晶闸管T1、T3、T5、T7的阳极，T1的阴极连接电容器C1的一端、电动机M的A相、晶闸管T4的阳极，T3的阴极连接电容器C2的一端、电动机M的B相、晶闸管T6的阳极，T5的阴极连接电容器C3的一端、电动机M的C相和晶闸管T2的阳极；晶闸管T7的阳极分别连接二极管D1、D3、D5的正极；电源Ud的负极连接晶闸管T4、T6、T2、T8的阴极，D1、D3、D5的负极分别通过A′、B′、C′点与二极管D4、D6、D2的正极及C1、C2、C3的另一端相连接，D4、D6、D2的负极与晶闸管T8的阳极相连接。
该自换相逆变器应用于变频调速系统中，可适应对不同电压等级和容量的交流异步电动机调速运行，元器件的参数选择应按不同的电压等级和容量来确定。下面给出的是该自换相逆变器应用于1250KW/6KV的异步电动机的变频调速系统中各元件的参数晶闸管T1-T8为KP630A/4000V普通晶闸管，D1-D6为ZP200A/4000V普通整流二极管，换向电容为C1＝C2＝C3＝8μF/400KVar/12KV。
该自换相逆变器要与换相电容电压传感器相连接配套使用，图3是该自换相逆变器与换相电容电压传感器组合应用图，换相电容电压传感器是由换相电容器上电压平均值检测电路和最低电压识别电路组成的，图3中方框I内表示的是换相电容电压传感器，方框II内是换相电容器上电压平均值检测电路Ucp=Uc1+Uc2+Uc33]]>方框III内是换相电容器上最低电压识别电路|Umin|＝min{|Uc1|，|Uc1|，|Uc3|}。
由于自换相逆变器与换相电容电压传感器相连接配套使用，即保证了逆变器在0～55Hz频率变化范围可靠工作，又限制了换相电容器上的充电电压值(Ucp和Ucmin由给定值Un和U0决定)，从而使换相过电压水平下降。
图4给示的是该自换相逆变器的控制逻辑图，从图4中可以看出，控制逻辑在第一节拍时使晶闸管T8、T1导通，电流Id通过导通的晶闸管，电动机绕组和三个电容器C1、C2、C3流动，此种情况下电压Ucp线性增加。在第二节拍脉冲出现瞬间，T7、T2导通，T8、T1在C1、C2、C3上尚存在的电压作用下而关断，电流Id通过晶闸管T7、T2和电动机绕组流动，电容再充电。再充电初期，电容上电压极性与电流Id流向相吻合，因而充电过程大大加快。在第二个时间间隔中，电压|Ucp|达到|Un|给定值(图4中E位置)，且同时电容器上的最小电压值(在此节拍中为Uc1)出现比给定值U0更大的绝对值，电容器上的电压传感器产生输出逻辑元件“与”的转换。控制逻辑感知到这个信号，晶闸管T7控制脉冲被中断，并且使T3导通，T7承受反压关断。电流Id沿T2、T3和电动机绕组流动，电容器上电压被建立，在此情况下逆变器工作进入第三个脉冲节拍，即进入正常工作状态。
如果在图4E位置电容器上的最小电压Uc1的绝对值小于|U0|，电压传感器的转换将被推迟出现，就是说逆变器进入正常工作状态之前，必须同时满足二个约定，即|Ucp|≥|Un|和|Ucmin|≥|U0|，只有这样才能保证逆变器的可靠换相。
权利要求1.一种自换相逆变器，其特征在于三相交流电电源经三相桥式可控整流得到的直流电电源Ud的正极连接晶闸管T1、T3、T5、T7的阳极，T1的阴极连接电容器C1的一端、电动机M的A相、晶闸管T4的阳极，T3的阴极连接电容器C2的一端、电动机M的B相、晶闸管T6的阳极，T5的阴极连接电容器C3的一端、电动机M的C相和晶闸管T2的阳极，晶闸管T7的阴极连接二极管D1、D3、D5的正极；电源Ud的负极连接晶闸管T4、T6、T2、T8的阴极，D1、D3、D5的负极分别通过A′、B′、C′点与二极管D4、D6、D2的正极及C1、C2、C3的另一端相连接，D4、D6、D2的负极与晶闸管T8的阳极相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种自换相逆变器,它是由公共换相电路和三相桥式逆变电路组成,当交流电经整流得到的直流电源U
文档编号H02M5/00GK2396568SQ9925023
公开日2000年9月13日 申请日期1999年11月9日 优先权日1999年11月9日
发明者朱长喜, 王伟男, 雷传杰 申请人:本溪高中频电源设备总厂