[實用新型]一種用于絕緣檢測的雙極性脈沖電源

有效

• 申請號: 201720321081.4
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN206602468U
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 郭政良;郭沖;陶可鵬;王瀚;王浩然
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02M9/04
• 分類號: H02M9/04;H03K3/57
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種用于絕緣檢測的雙極性脈沖電源，具體屬于脈沖電源領域。

背景技術

變頻器輸出的波形具有快速上升/下降沿、高重復頻率及幅值，給變頻條件下的絕緣帶來新的問題，絕緣過早失效時有發生，降低了變頻電機運行的可靠性。研究表明，當逆變器輸出的具有陡上升、下降沿的脈沖電壓在連接電纜與電機處因阻抗不匹配而成的過電壓超過變頻電機絕緣系統的局部放電起始電壓時，PWM脈沖上升、下降沿處產生局部放電，會造成電機絕緣快速裂化，這是變頻電機絕緣失效的主要原因。由于雙極性對稱方波脈沖的脈沖幅值、上升和下降時間、頻率控制方便，所以采用雙極性脈沖電源進行絕緣材料檢測，便于高頻高壓脈沖電源和絕緣檢測標準設計的規范化。

脈沖電源技術基于脈沖功率技術和現代電源技術，其電源系統一般由初級電源、中間儲能環節及脈沖形成系統等部分組成。其中，高壓脈沖電源的中間儲能環節按儲能方式不同主要有電容儲能式和電感儲能式兩種方式。電感比電容儲能密度大，但由于放電波形振蕩大，且不易產生長周期、陡上升沿的方波脈沖；電容儲能放電波形穩定，控制性好且可適用于容性或高阻抗負載的負載。因此脈沖形成部分常常選用電容儲能的方式。

發明內容

本實用新型提出的一種用于絕緣檢測的雙極性脈沖電源，該雙極性脈沖電源包括一個可調直流電源U_DC、一個限流電阻R_DC、四個充電開關管、四路放電開關橋臂、N個高頻變壓器和N個電容儲能模塊；所述的每個電容儲能模塊，包括一個單相整流橋模塊、一個電容和兩個開關管；所述的放電開關橋臂由若干個IGBT串聯組成，并且每個IGBT都反向并聯二極管。本實用新型具有模塊集成化程度高、實現串聯充電串聯放電、采用高頻變壓器升壓、用于絕緣檢測容性試品可實現良好的方波輸出特性等優點。

本實用新型提出的一種用于絕緣檢測的雙極性脈沖電源，可調直流電源U_DC的一端與限流電阻R_DC的一端連接，限流電阻R_DC的另一端與充電開關管T_c1和T_c4的集電極連接；充電開關管T_c1的發射極分別與充電開關管T_c2的集電極和高頻變壓器M₁原邊的一端連接；高頻變壓器M₁原邊的另一端與高頻變壓器M₂原邊的一端連接，高頻變壓器M₂原邊的另一端與高頻變壓器M₃原邊的一端連接，以此類推，直到高頻變壓器M_N-1原邊的另一端與高頻變壓器M_N原邊的一端連接，將所有的高頻變壓器原邊順向串聯起來；充電開關管T_c4的發射極分別與充電開關管T_c3的集電極和高頻變壓器M_N原邊的另一端連接；可調直流電源U_DC的另一端與充電開關管T_c2和T_c4的發射極連接；

高頻變壓器M₁副邊的一端與第一電容儲能模塊的第二連接端連接，高頻變壓器M₁副邊的另一端與第一電容儲能模塊的第三連接端連接；高頻變壓器M₂副邊的一端與第二電容儲能模塊的第二連接端連接，高頻變壓器M₂副邊的另一端與第二電容儲能模塊的第三連接端連接；以此類推，將所有的高頻變壓器副邊分別并聯到每一個電容儲能模塊的第二和第三連接端，直到高頻變壓器M_N副邊的一端與第N電容儲能模塊的第二連接端連接，高頻變壓器M_N副邊的另一端與第N電容儲能模塊的第三連接端連接；