[實用新型]變頻諧振電源

無效

• 申請號: 201020152542.8
• 申請日: 2010-04-02
• 公開（公告）號: CN201662604U
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 張艷清;陳衛紅;郭寧;劉小安;應平安
• 申請（專利權）人: 北京特種機械研究所
• 主分類號: G01R31/14
• 分類號: G01R31/14;H02M5/16
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 胡小永

技術領域

本實用新型涉及電力耐壓試驗領域，尤其涉及一種變頻諧振電源。

背景技術

電力系統變頻諧振耐壓試驗是當前高電壓試驗的一種新的方法與趨勢，已經在國內外得到廣泛的應用。變頻諧振是諧振式電流濾波電路，其可以改善電源波形畸變，以獲得較好的正弦電壓波形，有效防止諧波峰值對被試品的誤擊穿。變頻諧振設備工作在諧振狀態，其可用較小容量的供電電源產生等效于供電電源30～150倍的電壓，以進行被試品的耐壓及局部放電試驗。當被試品的絕緣點被擊穿時，電流立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的數十分之一。當發生閃絡擊穿時，因為失去諧振條件，除短路電流立即下降外，高電壓也立即消失，電弧即可熄滅。諧振電路的恢復電壓的再建立過程很長，很容易在再次達到閃絡電壓前斷開電源，所以變頻諧振適用于高電壓、大容量的電力設備的絕緣耐壓試驗。

目前市場上變頻諧振試驗裝置中使用的變頻諧振電源的控制方式都是基于變頻電源輸出正弦波，變頻諧振電源中，一類采用低頻大功率晶體管組成線性矩陣放大網絡的方案，此方案中晶體管工作在線性放大區，從而獲得與信號源一致的標準正弦波，局部放電很小；另一類采用絕緣柵極型功率管(IGBT)實現電源逆變，通過閉環正弦脈沖寬度調制(SPWM)的控制方式實現輸出正弦波，這類電源能有效地抑制輸出低次諧波。

在上述兩個方案中，前一方案的最大缺點是使用了幾千只晶體管，這將使產品的可靠性和效率降低，難以制造，成本高；后一方案由于IGBT工作在高頻狀態，其缺點是始終不能很好地解決電源輸出含有大量高次諧波的問題，電源局部放電干擾很大。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

本實用新型所解決的技術問題是：如何使變頻諧振電源自身局部放電小，以及如何使該變頻諧振電源的成本降低，效率提高。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本實用新型提出了一種變頻諧振電源，包括整流電路、濾波電路、單相全橋逆變電路以及逆變橋控制電路，三相交流輸入電壓輸入所述整流電路，所述整流電路控制所述三相交流輸入電壓緩慢上升，所述整流電路的輸出電壓經所述濾波電路穩壓后輸入到所述單相全橋逆變電路，所述逆變橋控制電路控制所述單相全橋逆變電路輸出方波電壓，所述方波電壓用于試驗回路的耐壓試驗和局部放電試驗。

其中，所述變頻諧振電源還包括高端控制設備、操作顯示設備以及電壓測量設備，所述電壓測量設備將所述試驗回路反饋的電壓輸入所述逆變橋控制電路，從而形成對所述單相全橋逆變電路的閉環控制，所述高端控制設備包括可編程邏輯控制器，所述高端控制設備分別與所述逆變橋控制電路和所述操作顯示設備進行數據交換以傳遞系統運行狀態參數。

其中，所述變頻諧振電源還包括保護電路，其包括過流電路、過壓電路、電壓擊穿電路、過熱電路。

其中，在所述單相全橋逆變電路中，所述單相全橋包括兩組雙單元IGBT模塊，所述單相全橋逆變電路的輸出為零對稱的所述方波電壓。

其中，所述逆變橋控制電路采用DSP結合FPGA的形式實現，所述逆變橋控制電路產生PWM波形控制所述IGBT模塊輸出所述方波電壓。

(三)有益效果

本實用新型的上述技術方案具有如下優點：通過逆變橋控制電路控制單相全橋逆變電路，使單相全橋逆變電路的輸出為方波電壓，從而使變頻諧振電源自身局部放電很小，并且使得該變頻諧振電源的效率和可靠性提高，重量和體積減少，且操作簡便，特別適合電力行業現場試驗使用。

附圖說明

圖1為本實用新型的變頻諧振電源的結構示意圖；

圖2為本實用新型的核心部分的結構示意圖。

具體實施方式

為了更清楚地說明本實用新型的技術方案，下面結合附圖作進一步的說明。