[發(fā)明專利]三相電源用可矯正功率因素的鏈?zhǔn)絊VG裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510738113.6
• 申請(qǐng)日: 2012-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN105239106A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朱海燕
• 主分類號(hào): C25C7/00
• 分類號(hào): C25C7/00;H02J3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鈦陰極板的電解槽的三相電源用可矯正功率因素的鏈?zhǔn)絊VG裝置，其特征在于

包括：

H電橋多聯(lián)型的多電平逆變器，其由連接于所述三相電源的三相H橋功率模塊構(gòu)成，其中，每相H橋功率模塊中增設(shè)至少一個(gè)備用H電橋單元電路；

自動(dòng)旁路電路，設(shè)于各H電橋單元電路的輸出端，且當(dāng)一H電橋單元電路發(fā)生損壞時(shí)，將該H電橋單元電路旁路；

采樣電路，適于采集所述三相電源的電壓和電流的瞬時(shí)值；

分相電流獨(dú)立控制電路，其與所述采樣電路相連的適于根據(jù)所述三相電源的電壓和電流的瞬時(shí)值計(jì)算出所述脈寬調(diào)制電路所需的正弦調(diào)制波的調(diào)制比M和相位角；

脈寬調(diào)制電路，與所述分相電流獨(dú)立控制電路相連，用于根據(jù)所述正弦調(diào)制波的調(diào)制比M和相位角對(duì)各H電橋單元電路之間采用的載波三角波移相SPWM進(jìn)行控制；即，當(dāng)損壞的H電橋單元電路旁路后，該脈寬調(diào)制電路適于在保持所述采樣電路的采樣周期不變的基礎(chǔ)上，改變?cè)摀p壞的H電橋單元電路所在的一相H橋功率模塊的所述載波三角波移相SPWM的載波頻率，以獲得與該相H橋功率模塊中剩余的H電橋單元電路數(shù)量相對(duì)應(yīng)的載波三角波移相SPWM的脈沖調(diào)制波形；

采用在各H電橋單元電路的輸出端設(shè)有一繼電器，利用控制常開和常閉狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)故障H電橋單元電路與該相H橋功率模塊分離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏈?zhǔn)絊VG裝置，其特征在于，所述分相電流獨(dú)立控制電路，包括：

鎖相環(huán)，根據(jù)所述三相電源的電壓的瞬時(shí)值以跟蹤所述三相電源的電壓相位；

無功電流給定模塊，適于根據(jù)所述鎖相環(huán)得出的電壓相位計(jì)算出該電壓相位的余弦量并與一無功電流參考值相乘，以得到實(shí)際的無功電流輸出；

有功電流給定模塊，適于根據(jù)所述鎖相環(huán)得出的電壓相位計(jì)算出該電壓相位的正弦量，同時(shí)根據(jù)所述各相H橋功率模塊的直流側(cè)電容的電壓平均值與一直流側(cè)電容的電壓參考值相減并經(jīng)過PI控制后再與所述正弦量相乘，以得到實(shí)際的有功電流輸出；

瞬時(shí)電流跟蹤模塊，用于先將所述無功電流給定模塊和有功電流給定模塊輸出的電流疊加，然后減去所述三相電源中的瞬時(shí)電流，并通過控制器以計(jì)算出所述脈寬調(diào)制電路所需的正弦調(diào)制波的調(diào)制比M和相位角。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鏈?zhǔn)絊VG裝置的工作方法，包括：

①所述適用于鈦陰極板的電解槽的電解反應(yīng)析出的金屬滑入出料漏斗，并進(jìn)入收集倉(cāng)；

②當(dāng)所述重量傳感器檢測(cè)到所述收集倉(cāng)收集的金屬達(dá)到一定重量時(shí)所述中央處理器關(guān)閉所述閥，并打開卸料口卸下收集倉(cāng)內(nèi)的金屬；

③卸料完畢后，關(guān)閉所述卸料口和閥，所述適用于鈦陰極板的電解槽繼續(xù)電解反應(yīng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工作方法，還包括：

A：當(dāng)一H電橋單元電路損壞時(shí)，相應(yīng)的自動(dòng)旁路電路旁路該H電橋單元電路；

B:所述脈寬調(diào)制電路在保持所述采樣電路的采樣周期不變的基礎(chǔ)上，改變所述損壞的H電橋單元電路所在的一相H橋功率模塊的所述載波三角波移相SPWM的載波頻率，以獲得與該相H橋功率模塊中剩余的H電橋單元電路數(shù)量相對(duì)應(yīng)的載波三角波移相SPWM的脈沖調(diào)制波形；

所述分相電流獨(dú)立控制電路的工作方法包括如下步驟：

（1）通過鎖相環(huán)根據(jù)輸入的所述三相電源的電壓的瞬時(shí)值以跟蹤所述三相電源的電壓相位；

（2）根據(jù)所述鎖相環(huán)得出的電壓相位計(jì)算出該電壓相位的余弦量并與一無功電流參考值相乘，以得到實(shí)際的無功電流輸出；

（3）根據(jù)所述鎖相環(huán)得出的電壓相位計(jì)算出該電壓相位的正弦量，同時(shí)根據(jù)所述各相H橋功率模塊的直流側(cè)電容的電壓平均值與一直流側(cè)電容的電壓參考值相減并經(jīng)過PI控制后再與所述正弦量相乘，以得到實(shí)際的有功電流輸出；

（4）用于先將所述無功電流給定模塊和有功電流給定模塊輸出的電流疊加，然后減去所述三相電源中的瞬時(shí)電流，并通過控制器以計(jì)算出所述脈寬調(diào)制電路所需的正弦調(diào)制波的調(diào)制比M和相位角。