[發(fā)明專利]一種變頻器預(yù)充電控制裝置及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110075271.X
• 申請日: 2011-03-28
• 公開（公告）號: CN102130616A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡杰;劉海濤;王婷;楊林
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M1/088;H02J15/00
• 代理公司: 上海碩力知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31251
• 代理人: 王法男

1.一種變頻器預(yù)充電控制裝置，其特征在于，包括：三相可控整流橋（11）、儲能電容（12）、電壓傳感器（13）、三相整流控制裝置（14）和同步變壓器，三相可控整流橋（11）交流側(cè)與三相交流電源相連，將輸入三相交流電經(jīng)過整流轉(zhuǎn)變成直流電，儲能電容（12）與三相可控整流橋（11）直流側(cè)相連，對儲能電容（12）進(jìn)行充電，電壓傳感器（13）連接在儲能電容（12）的兩端，同步變壓器連接在三相交流側(cè)，三相整流控制裝置（14）分別與三相可控整流橋（11）、同步變壓器、電壓傳感器（13）相連，電壓傳感器（13）檢測儲能電容（12）兩端的電壓，三相整流控制裝置（14）通過檢測電壓傳感器（13）的電壓，結(jié)合同步變壓器上的三相交流同步信號，產(chǎn)生三相可控整流橋（11）的觸發(fā)脈沖信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變頻器預(yù)充電控制裝置，其特征在于：所述的三相整流控制裝置（14）包括處理器模塊（17）、直流電壓轉(zhuǎn)換模塊（18）、同步信號處理模塊（19）和脈沖形成模塊（20），直流電壓轉(zhuǎn)換模塊（18）與電壓傳感器（13）相連，將電壓傳感器（13）傳送的電壓信號轉(zhuǎn)換成處理器模塊（17）讀取的電壓信號；同步變壓器與處理器模塊（17）相連，將三相交流電源同步信號轉(zhuǎn)換成處理器模塊（17）識別的同步過零方波信號；脈沖形成模塊（20）與處理器模塊（17）相連，將處理器模塊（17）形成的觸發(fā)脈沖列轉(zhuǎn)換成可驅(qū)動三相可控整流橋（11）的脈沖列。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種變頻器預(yù)充電控制裝置，其特征在于：所述的同步變壓器包括第一同步變壓器（15）和第二同步變壓器（16），第一同步變壓器（15）和第二同步變壓器（16）分別連接在三相交流側(cè)的UV相和VW相。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種變頻器預(yù)充電控制裝置，其特征在于：所述的三相可控整流橋（11）為三相半控整流橋或三相全控整流橋。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種變頻器預(yù)充電控制裝置，其特征在于：所述的三相整流控制裝置（14）檢測三相交流側(cè)UV相和VW相的同步信號，確定三相整流半控橋控制模式，根據(jù)同步信號計算晶閘管的開放角和開放角變化速率，并形成晶閘管觸發(fā)脈沖列，開放三相可控整流橋（11）中的晶閘管。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種變頻器預(yù)充電控制裝置，其特征在于：所述的三相整流控制裝置（14）通過控制三相可控整流橋（11）中晶閘管的開放角來限制直流環(huán)節(jié)儲能電容（12）的充電電流變化速率di/dt。

7.根據(jù)權(quán)利要求4、5、6中任一權(quán)利要求所述的一種變頻器預(yù)充電控制裝置，其特征在于：電壓傳感器（13）檢測到儲能電容（12）充電完成，三相可控整流橋（11）中的晶閘管觸發(fā)角維持為0度，晶閘管按二極管模式工作，變頻器進(jìn)入正常工作模式。

8.一種對權(quán)利要求1或2所述的變頻器預(yù)充電控制裝置進(jìn)行控制的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S10：當(dāng)變頻器三相交流電源接通時，三相整流控制裝置（14）根據(jù)系統(tǒng)指示進(jìn)入充電模式狀態(tài)；

S11：三相整流控制裝置（14）檢測到三相交流電源UV相和VW相的同步信號后，開放三相可控整流橋（11）中相應(yīng)的晶閘管，使晶閘管的觸發(fā)從120度逐漸減少到0度；

S12：當(dāng)直流環(huán)節(jié)電壓達(dá)到一定程度時，三相可控整流橋（11）中晶閘管的觸發(fā)角維持為0度，晶閘管按二極管工作，變頻器進(jìn)入正常工作模式。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種變頻器預(yù)充電控制方法，其特征在于：所述的變頻器預(yù)充電控制方法包括以下步驟：

S110：直流電壓轉(zhuǎn)換模塊（18）將電壓傳感器（13）傳送的電壓信號按比例轉(zhuǎn)換成處理器模塊（17）讀取的電壓采樣信號；

S111：同步信號處理模塊（19）通過第一同步變壓器（15）和第二同步變壓器（16）將三相交流電源的同步信號轉(zhuǎn)換成處理器模塊（17）識別的同步過零方波信號；

S112：三相整流控制裝置（14）確定三相可控整流橋（11）的控制模式，根據(jù)同步信號計算晶閘管開放角和晶閘管開放角變化速率，形成晶閘管觸發(fā)脈沖列；

S113：脈沖驅(qū)動模塊（20）將處理器模塊（17）形成的晶閘管觸發(fā)脈沖列轉(zhuǎn)換成可驅(qū)動晶閘管的脈沖列。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種變頻器預(yù)充電控制方法，其特征在于：通過控制所述三相可控整流橋（11）晶閘管的開放角來控制直流側(cè)儲能電容（12）的充電電流，進(jìn)而限制儲能電容（12）兩端的di/dt。