[實用新型]采用公共直流母線的高壓電機對拖裝置

有效

• 申請號: 201220737596.X
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN202978749U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 尹彭飛;李元河;李瑞來;陳敏;杜秀虹;張建美;張天寶
• 申請（專利權）人: 山東新風光電子科技發展有限公司
• 主分類號: H02M7/521
• 分類號: H02M7/521;H02P27/06
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

技術領域

?本實用新型涉及一種采用公共直流母線的高壓電機對拖裝置，尤其涉及降低高壓電機對拖能耗的技術領域。

背景技術

隨著科學技術的發展，節約能源是國家的一項基本國策。目前，在高壓電機研發和生產中，對電機的性能進行檢測，尤其是對電機的帶載能力檢測的過程中，為了給電機匹配負載，一般采用兩個電機對拖的形式。將另一個電機與試驗電機用同軸連接，作為被拖對象。同時，?被拖電機所帶負載為阻性負載。電機在試驗運行過程中，由于兩電機轉速不一樣，轉速慢的被拖電機成發電狀態，由于電阻性負載是耗能性負載，因此，被拖電動機發出的電能不能再回收利用，白白的被消耗掉了，達不到對能源的充分利用。

因采用低電壓做大容量電機對拖系統，對功率器件、均流電抗器的選擇及系統的體積的限制，限制了大容量電機對拖系統的應用，而采用公共直流母線的高壓大容量電機對拖系統，可以解決低電壓大容量的局限，從而實現功率器件、均流電抗器的方便選擇，相對低壓同容量電機對拖系統減少90%以上的均流電抗數量及資金。

發明內容

本實用新型為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種利用逆變器代替阻性負載進行電能再回收的采用公共直流母線的高壓電機對拖裝置。

本實用新型的采用公共直流母線的高壓電機對拖裝置，包括整流電路和濾波電路；其特別之處在于：所述整流電路的輸出經濾波電路后連接有第一逆變器和第二逆變器，第一逆變器和第二逆變器的輸出端分別與拖動電機、被拖電機的電源接線端相連接。

整流電路將交流電轉化為直流電，以供逆變器電源之用。拖動電機的輸出軸與被拖電機的輸出軸機械連接，拖動電機為實驗電機，被拖電機作為拖動電機的負載。第一逆變器和第二逆變器電源端均與整流電路的輸出端相連接，相當于拖動電機與被拖電機共用直流母線；第一逆變器將直流母線上的直流電轉化為交流電，以驅使拖動電機運行；被拖電機在拖動電機的帶動下，會產生交流電能，第二逆變器將產生的交流電能經過AC/DC轉化后重新輸入至直流母線側，對直流母線實行能量補充，可重新供拖動電機消耗。有效地避免了以往拖動電機采用阻性負載時的能量消耗，實現能量的再利用。

本實用新型的采用公共直流母線的高壓電機對拖裝置，所述整流電路的前端為變壓器電路，變壓器電路的一次側為一個三相繞組T1，二次側為四個副邊繞組T2、T3、T4和T5，繞組T2、T5位于兩側，繞組T3、T4位于中間；兩側的繞組（T2、T5）采用三角形接法，中間的兩繞組（T3、T4）采用星形接法；每個副邊繞組的輸出均通過六個二極管組成的三相橋式不控整流電路進行整流，六個三相橋式不控整流電路依次相連接，形成五電平直流母線輸出端P+、A、B、C、P-。在變壓器電路的二次側設置四個副邊繞組，并通過二極管組成的三相橋式不控整流電路進行整流，濾波后可形成五電平直流母線輸出端，以供五電平逆變電路之用。

本實用新型的采用公共直流母線的高壓電機對拖裝置，所述第一逆變器（3）和第二逆變器均有三個單相逆變電路組成；單相逆變電路包括由可控器件Sa13、S16、S19、Sa22、Sa25、S28、S31、Sa34依次相連接組成的逆變橋，逆變橋的兩端接于直流母線的P+和P-輸出端，Sa13、Sa22、Sa25、Sa34為可控器件IGCT，S16、S19、、S28、S31為可控器件IGBT；二極管V17、V19、V22和V25依次相串聯后，正極端接于可控器件Sa13與S16之間，負極端接于可控器件Sa25與S28之間，二極管V17與V19之間與直流母線的A輸出端相連接；二極管V18、V21、V24和V27依次相串聯后，正極端接于可控器件S16與S19之間，負極端接于可控器件Sa28與S31之間，二極管V21與V24之間與直流母線的B輸出端相連接；二極管V20、V23、V26和V28依次相串聯后，正極端接于可控器件S19與Sa22之間，負極端接于可控器件S31與Sa34之間，二極管V28與V26之間與直流母線的C輸出端相連接；可控器件Sa22與Sa25之間的連接點為單相逆變電路的輸出端。

本實用新型的采用公共直流母線的高壓電機對拖裝置，所述第一逆變器和第二逆變器均為三電平結構，整流電路的輸出經濾波電路后輸出+E、0、-E三電平形式。如果逆變器為三電平結構，公共直流母線是一對對稱的正負電源，即兩個相同的直流電源相迭加，公共直流母線的輸出為0、+E、-E。亦然，更多電平結構的逆變器，公共直流母線依次類推。