[發明專利]低成本的單相高頻能量回饋裝置

無效

• 申請號: 200910153610.4
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN101692581A
• 公開（公告）日: 2010-04-07
• 發明（設計）人: 呂曉東;梅燁;朱晟;蘇祥偉
• 申請（專利權）人: 杭州浙大太陽電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/537;H02M1/14;H02M1/12
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術領域

本發明涉及一種能量回饋裝置。

背景技術

電動機是電網的主要負載之一，由變頻器控制的電動機在加速或者提升重物時，需要從電網抽取電能轉化為動能或者勢能；而在其減速或者被重物帶動運行在制動狀態時，則會有動能或者勢能轉化回為電能，這部分電能即再生電能。在傳統的應用中再生電能大多通過連接在變頻器制動單元上的制動電阻轉換為熱能消耗掉，帶來了極大地浪費；而且這種方式會導致機房的環境溫度上升，不僅降低了設備的壽命，還要求在機房添加散熱的設備，提高了運行成本。

隨著傳統能源的枯竭以及環境污染的日益嚴重，世界能源價格不斷攀升，節能環保意識也得到有效地推廣，所以如何有效得利用這部分再生電能就成為人們關注的一個焦點，也是現在許多專家學者所研究的一個課題。

目前已有的能量回饋裝置，雖然其三相逆變電路的結構和本文所述相同，但其大多工作在低頻開關方式，開關頻率小于1000Hz。這種工作方式存在：

(1)濾波電抗器工作噪聲很大；

(2)回饋電流除基波成分以外，還包含有大量諧波電流，給電網帶來干擾；

(3)功率因數和系統回饋效率不高。

等比較明顯的缺點。

發明內容

本發明要克服現有能量回饋裝置存在的缺點，提供一種低成本的單相高頻能量回饋裝置。

本發明采用的技術方案：

低成本的單相高頻能量回饋裝置，其特征在于：包括直流輸入二極管和濾波電容電路、單相逆變電路、濾波電路、智能主控制單元；

所述直流輸入二極管和濾波電容電路，用于限制變頻器的電能只能以直流形式輸入到能量反饋裝置中，且對直流輸入起到穩壓濾波的作用；

所述單相逆變電路，將從變頻器傳遞過來的直流電能逆變為與電網同頻同相的交流電，傳送回電網中；

所述濾波電路，用于濾除基波以外的諧波；

所述智能主控制單元，通過采樣直流母線電壓、單相逆變電路的輸出電流以及電網電壓信號輸出高頻脈沖觸發信號控制單相逆變電路中開關管的開通和關斷；

所述直流輸入二極管和濾波電容電路包括二極管D5、D6及電解電容組C1～Cn，二極管D5陽極連接變頻器直流輸出正極、陰極接裝置內部直流母線正極，二極管D6陰極連接變頻器直流輸出負極、陽極接裝置內部直流母線負極，直流母線正負極之間連接有先兩兩串聯再并聯的電解電容組C1～Cn，所述直流母線的電壓輸出信號傳遞給智能主控制單元；

所述單相逆變電路包括高頻開關管T1、T2、T3和T4，所述開關管以全橋方式連接，所述單相逆變電路的輸出電流信號傳遞給智能主控制單元；

所述濾波電路包括工頻電感L和EMI濾波器，所述工頻電感L的輸入端連接單相逆變電路的輸出端，所述工頻電感L的輸出端連接EMI濾波器，所述EMI濾波器輸出與電網電壓同頻同相的交流電到電網，所述電網電壓信號傳遞給智能主控制單元；

所述智能主控制單元中包括有單相逆變電路的驅動電路，連接單相逆變電路控制其四個開關管的開通和關斷。

進一步，所述濾波電路的工頻電感用于濾除低次諧波，EMI濾波器用于濾除高次諧波。

本發明中的EMI濾波器可根據客戶需求的不同，將EMI濾波器與本產品一體設計，也可以將EMI濾波器作為配件進行外部連接。

本發明的優點：可運行在單位功率因數、對電網諧波干擾極低、自動相位識別、保護功能齊全、結構簡單、無工作噪聲及成本低。

附圖說明

圖1是本發明的原理框圖。

圖2是本發明的電路結構圖。

圖3是本發明的應用圖。

圖4是本發明單相逆變電路的動作方式圖。

具體實施方式

參照圖1-3，低成本的單相高頻能量回饋裝置，包括直流輸入二極管和濾波電容電路1、單相逆變電路2、濾波電路3、智能主控制單元4；

所述直流輸入二極管和濾波電容電路1，用于限制變頻器的電能只能以直流形式輸入到能量反饋裝置中，且對直流輸入起到穩壓濾波的作用；

所述單相逆變電路2，將從變頻器傳遞過來的直流電能逆變為與電網同頻同相的交流電，傳送回電網中；

所述濾波電路3，用于濾除基波以外的諧波；

所述智能主控制單元4，通過采樣直流母線電壓、單相逆變電路2的輸出電流以及電網電壓信號輸出高頻脈沖觸發信號控制單相逆變電路2中開關管的開通和關斷；