一种高压变频器的制造方法_2

文档序号:10353649阅读:来源:国知局
,该预充电组件3包括输入端口 5、断路器6、第一电阻单元7、第二电阻单元8、第一接触器9、第二接触器10、第三接触器11和输出端口 12。其中,该输入端口5用于与电源连接,该电源为用户电源,相电压为220V,该输出端口 12用于与移相变压器I的输入侧连接,在输入端口 5和输出端口 12之间依次设置有断路器6、第一电阻单元7、第二电阻单元8及第三接触器U。断路器6是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。接触器是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场,使触头闭合,以达到控制负载的电器。第一电阻单元7包括三个电阻,分别为Rl、R2和R3,Rl、R2和R3分别接在三根相线上,第二电阻单元8也包括三个电阻,分别为R4、R5和R6,R4、R5和R6也分别接在三根相线上。第一电阻单元7与第一接触器9并联设置,第一电阻单元7和第二电阻单元8的整体或第二电阻单元8与第二接触器10并联设置。本实施例中优选第一电阻单元7和第二电阻单元8的整体与第二接触器10并联设置的形式。
[0039]在高压变频器上电前,第一接触器9、第二接触器10、第三接触器11及断路器6均处于开闸状态,当需对高压变频器进行预充电时,首先输入端口 5连接用户电源,断路器6和第三接触器11合闸,第一接触器9和第二接触器10仍处于开闸状态,电路接通,电流经过第一电阻单元7和第二电阻单元8对功率单元2中的电容进行充电,此为第一充电阶段。在第一充电阶段中,由于功率单元内部的电容初期时未充电,故在上电瞬间功率单元内部电容压差较大,但由于充电电路中存在两路限流电阻,故充电电流会很小,不会对功率单元内的电容造成较大的冲击。在第一充电阶段的充电过程中,功率单元内电容压差逐渐变小,电流也逐渐变小。维持第一充电阶段一段时间后,第一接触器9合闸,第二接触器10仍处于开闸状态,则第一电阻单元7被旁路,电流流经第二电阻单元8对功率单元2中的电容进行充电,此为第二充电阶段,第一充电阶段过渡到第二充电阶段的过程中,由于旁路掉第一电阻单元7,瞬间充电电流会稍微变大,但由于第一充电阶段已经对电容充电,故电容压差较小,电流会增大但变化较小,不会对功率单元2内部的电容造成影响。维持第二充电阶段一段时间后,第二接触器10合闸,则第一电阻单元7和第二电阻单元8均被旁路,电流无需通过电阻直接对功率单元2进行充电,此为第三充电阶段。第二充电阶段过渡到第三充电阶段的过程中,由于又旁路掉第二电阻单元8,所以瞬间充电电流会稍微变大,但由于第二充电阶段已经对电容充电,故电容压差较小,电流会增大但变化较小,不会对功率单元2内部的电容造成影响。第三充电阶段中,电容不断充电,直到电容电压相对饱和。功率单元2内的电容充满电后,电容压差几乎为零,但电容仍会存在微小的充放电过程,由于该过程压差变化非常小,故电流的变化值会一直维持在较小的状态。当功率单元2中的电容充满电后,断开预充电组件3,使预充电组件3内部的电路不再通电,而使外网高电压接入移相变压器I,以对高压变频器进行供电并使其正常工作。
[0040]由上述分析可知,在功率单元2的预充电过程中,由于本实施例中增设有预充电组件3,通过预充电组件3将充电过程分为三个充电阶段,从而在第一充电阶段过渡到第二充电阶段的过程中或由第二充电阶段过渡到第三充电阶段的过程中,功率单元2内电压压差均较小,因此电流变化也均较小。从而在高压变频器接通外网高电压之前,通过预充电组件连接用户电源和电阻限流的方式,使功率单元2中的电流平稳过渡,避免产生的冲击大电流直接对功率单元2和电网造成危害。此外,本实施例中的预充电组件3结构简单、耗材少、成本低。
[0041]请继续参阅图8,为了监测功率单元2中电容的充电量,预充电组件3还包括三相电参数采集模块13,该三相电参数采集模块13连接在第三接触器11和输出端口 12之间的电路上,用于监测高压变频器内移相变压器I中辅助绕组的电压值。三相电参数采集模块13是对电路中电压或电流参数的综合采集设备,且其能完成相关参数的传送功能。
[0042]由于移相变压器I和功率单元2串接在同一充电电路中,故移相变压器I辅助绕组的电压值和功率单元2内电容的电压值存在相关性,所以,通过三相电参数采集模块13采集移相变压器I辅助绕组的电压值便能获取功率单元2内电容电压值及其电压的变化情况。又由于Q = CU,其中Q是指电容的电荷储存量,U是指电容两端的电压,C是指电容,对于每个电容器的电容C均为常数,故电容的电荷储存量Q和电容两端的电压U是正比的关系。即通过获取功率单元2内电容电压的变化情况便能及时掌握电容的充电情况。综上所述,三相电参数采集模块13通过采集移相变压器I辅助绕组的电压值便能掌握功率单元2内电容的充电情况。
[0043]需要说明的是,本实施例中第一接触器9、第二接触器10和第三接触器11优选为含有主触点和辅助触点的接触器。本领域的技术人员熟知接触器的主触点主要用于控制主线路开闭的接触点,辅助触点一般用于控制线路中的开闭,与主触点联动。故在上述串接有电阻的充电电路中,接触器的连接部位均为其主触点。
[0044]为了显示充电状态,并较好地控制第一接触器9、第二接触器10和第三接触器11的开闭,该充电组件中还包括PLC控制板14和充电控制单元15,PLC控制板14连接充电控制单元15和三相电参数采集模块13,用于接收三相电参数采集模块13传送的参数从而根据参数操控充电控制单元15中的各部件,充电控制单元15连接在断路器6和第一电阻单元7之间的电路上。充电控制单元15包括并行设置的充电显示线路151、第一接触器控制线路152、第二接触器控制线路153和第三接触器控制线路154,其中,充电显示线路151包括指示灯1511,该指示灯1511与第三接触器11的第一辅助触点串联设置,第一接触器控制线路152包括第一继电器1521,该第一继电器1521与第一接触器9的辅助触点串联设置,第二接触器控制线路153包括第二继电器1531,该第二继电器1531与第二接触器10的辅助触点串联设置,第三接触器控制线路154包括第三继电器1541,该第三继电器1541与第三接触器11的第二辅助触点串联设置。
[0045]继电器是一种电控制器件,是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。当高压变频器进入充电状态时,在PLC控制板14的作用下,充电控制单元15中第三继电器1541合闸,则第三接触器11的第二辅助触点也合闸,第三接触器11的第一辅助触点和主触点也由于联动呈合闸状态,断路器6在人为作用或自动控制下合闸,则充电电路导通,此时充电显示电路中的指示灯1511通电发光,显示该高压变频器正处于充电状态。此时,第一充电阶段开始。
[0046]当电容充电到一定阶段时,即移相变压器I辅助绕组的电压值达到Ul时,第一充电阶段结束,当移相变压器I辅助绕组的电压值达到U2时,第二充电阶段结束,当移相变压器I辅助绕组的电压值达到U3时,第三充电阶段结束。根据每个高压变频器型号的不同,U1、U2和U3的数值也不相同。由于功率单元2内电容的充电情况通过三相电参数采集模块13采集的电压值来反映,且采集后的参数还实时传输到PLC控制板14中,当三相电参数采集模块13检测到移相变压器I辅助绕组的电压值达到Ul值时,由于PLC控制板14接收到Ul的数值,在PLC控制板14的作用下第一继电器1521由开闸转为合闸状态,则第一接触器9的辅助触点也转为合闸状态,第一接触器9的主触点由于联动作用也呈合闸状态,此时第一电阻单元7被旁路,第一充电阶段结束,第二充电阶段开始。当三相电参数采集模块13检测到移相变压器I辅助绕组的电压值达到U2值时,由于PLC控制板14接收到三相电参数采集模块13传输的U2数值,故在PLC控制板14的作用下第二继电器1531由开闸转为合闸状态,则第二接触器10的辅助触点也合闸,第二接触器的主触点由于联动作用也呈合闸状态,此时第一电阻单元7和第二电阻单元8均被旁路,第二充电阶段结束,第三充电阶段开始。当三相电参数采集模块13检测到移相变压器I辅助绕组的电压值达到U3值时,由于PLC控制板14接收到三相电参数采集模块13传输的U3数值,故在PLC控制板14的作用下第三继电器1541由合闸转为开闸状态,则第三接触器11的第一辅助触点、第二辅助触点和主触点也转为开闸,预充电组件3
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