[實(shí)用新型]礦用主扇專用快速停車高壓變頻器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920104343.7
• 申請日: 2009-08-23
• 公開（公告）號: CN201466984U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付國軍;李軒青
• 申請（專利權(quán)）人: 山西科達(dá)自控工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;F04D27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型礦用主扇專用快速停車高壓變頻器，屬于電力電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

變頻器是利用半導(dǎo)體功率器件的開通和關(guān)斷作用將工頻交流電變換為頻率可調(diào)的交流電能的變換裝置；該裝置先把工頻交流電變換為直流電，再把直流電變換為頻率可調(diào)的交流電來驅(qū)動負(fù)載，隨著微電子和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，作為21世紀(jì)電力電子技術(shù)的產(chǎn)物，高壓變頻器在國民經(jīng)濟(jì)的諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并且發(fā)揮著越來越重要的作用。

目前廣泛使用的功率單元串聯(lián)型多電平高壓變頻器的結(jié)構(gòu)組成：主要由多個(gè)復(fù)變繞組的隔離移相變壓器、多個(gè)功率單元和控制系統(tǒng)組成，其中多個(gè)功率單元串聯(lián)組成頻率可調(diào)的高壓交流電源，構(gòu)成這種高壓變頻器的功率單元的電路是由二極管整流橋，并聯(lián)在直流母線上的大容量電容，并聯(lián)在這些電容上的均壓電阻和單相橋式逆變電路組成，但是這種功率單元不具有電氣制動功能。

工業(yè)中，高壓變頻器如果要求在二象限或四象限場合工作時(shí)，如果不能實(shí)現(xiàn)電氣制動，則不能滿足這些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用，這種特殊的應(yīng)用領(lǐng)域要求變頻器帶負(fù)載急起急停如果沒有電氣制動功能就不能實(shí)現(xiàn)急停，而現(xiàn)有有些自帶能量反饋功能的變頻器，其主要目的是為了反饋能量，節(jié)約能源，但其使用不能滿足緊急制動，且該自帶能量反饋功能的變頻器造價(jià)昂貴，對于有些場合反饋能量不大，又要求快速制動和啟動時(shí)，就不太適合。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的問題是提供在反饋能量不大，又要求快速制動和啟動的礦用主扇專用快速停車高壓變頻器。

為了上述問題，本實(shí)用新型采用的方案為：礦用主扇專用快速停車高壓變頻器，它包括多副邊繞組移相變壓器、多個(gè)相互串聯(lián)的功率模塊單元和控制系統(tǒng)，所述功率模塊單元包括短路保護(hù)電路、二極管整流橋、并聯(lián)在直流母線側(cè)的電容組成的直流濾波電路和逆變橋，所述功率模塊單元還包括能耗制動電路；

所述能耗制動電路由多個(gè)制動單元和多個(gè)制動單元控制電路構(gòu)成；

所述制動單元的數(shù)量與功率模塊單元的數(shù)量相等，即在每一個(gè)功率模塊單元的直流濾波電路旁均并聯(lián)有一個(gè)制動單元，所述制動單元由IGBT元件和制動電阻串聯(lián)而成；

所述控制系統(tǒng)包括：功率控制系統(tǒng)和制動單元控制電路；

所述制動單元控制電路的結(jié)構(gòu)為：泵升電路依次連接有電壓滯環(huán)控制電路、光電隔離電路、整形電路、放大電路、穩(wěn)壓濾波電路和輸出電路，輸出電路分別與制動單元和電流保護(hù)電路相連。

本實(shí)用新型礦用主扇專用快速停車高壓變頻器與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

礦用主扇專用快速停車高壓變頻器的功率單元控制電路接收光纖傳送來的變頻器運(yùn)行指令，經(jīng)過接收解碼電路的處理，控制單相橋式逆變電路的工作狀態(tài)；當(dāng)變頻器處于加速和正常負(fù)載運(yùn)行時(shí)，逆變電路開通，將電網(wǎng)輸入的電能經(jīng)單相橋式逆變電路傳輸給負(fù)載；而在變頻器處于快速制動或負(fù)載下放重物時(shí)，逆變橋的IGBT關(guān)斷，將負(fù)載的動能或位能轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)逆變橋中的反饋二極管輸入直流母線的電容器，電容器開始充電，當(dāng)電容器的充電電壓超過泵升電壓值時(shí)，開通制動單元，將負(fù)載的再生能量消耗在制動電阻中；而且，本實(shí)用新型采用的功率器件是由滿足功率單元內(nèi)部電壓標(biāo)準(zhǔn)的低壓器件構(gòu)成，故成本低廉；本實(shí)用新型還很好地解決了功率單元串聯(lián)型高壓變頻器實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行的目的，且結(jié)構(gòu)簡單、損耗小、實(shí)現(xiàn)容易、成本低、功率因數(shù)高、對電網(wǎng)無諧波污染；由該功率單元構(gòu)成的高壓變頻器，不僅具有普通變頻器的全部功能特征，而且在調(diào)速系統(tǒng)快速制動或下放重物等情況下，能方便地進(jìn)行四象限運(yùn)行，得到很好的制動效果。

本實(shí)用新型特別適合高壓變頻器在二象限或四象限場合工作，能實(shí)現(xiàn)電氣制動，能夠滿足高壓變頻器在特殊的領(lǐng)域要求變頻器帶負(fù)載急起急停，由于這些場合反饋能量不大，又要求快速制動和啟動，因此是滿足高壓變頻器運(yùn)行于二象限或四象限的很好技術(shù)方案，并能滿足工礦主扇反轉(zhuǎn)反風(fēng)時(shí)最節(jié)約使用成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型礦用主扇專用快速停車高壓變頻器作進(jìn)一步描述：

圖1為本實(shí)用新型礦用主扇專用快速停車高壓變頻器的電路原理圖；

圖2為圖1所示的功率模塊單元的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖3為圖2所示的制動單元控制電路6的電路結(jié)構(gòu)圖。