[發明專利]一種船用靜止變頻器

在審

• 申請號: 201910987999.6
• 申請日: 2019-10-17
• 公開（公告）號: CN110572048A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 卞強;童余德;汪小娜;徐慶林;張喬斌
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M7/5387;H02M7/5395;H02H7/122;H02M1/12
• 代理公司: 42104 武漢開元知識產權代理有限公司
• 代理人: 黃行軍;王亞萍

本發明公開了一種船用靜止變頻器。它包括集成于變頻柜內的整流變壓器、整流濾波電路、逆變電路、信號檢測模塊、控制模塊和驅動模塊，所述整流變壓器用于對三相船用電源進行升壓；所述整流濾波電路用于將升壓后的交流電通過進行整流濾波處理形成直流電；所述逆變電路用于將直流電轉變為交流電；所述信號檢測模塊用于檢測直流電壓信號、用于交流電壓信號和交流電流信號，并將檢測的信號輸出至控制模塊；所述控制模塊用于根據接收的信號產生三相SPWM信號輸出至驅動模塊；所述驅動模塊用于根據三相SPWM信號產生驅動信號輸出至逆變電路。本發明具有效率高、體積小、功率密度高、可靠性高、工作穩定性好的優點，滿足船體使用的特殊要求。

技術領域

本發明屬于電氣設備技術領域，具體涉及一種船用靜止變頻器。

背景技術

靜止變頻器是一種能提供頻率及電壓同時變化的電力電子電源裝置，由半導體功率元件、直流電抗器等設備組成的具有一定功率的非旋轉電機式頻率變換器，是利用可控硅的通斷作用將工頻電源變換為可變頻率的電能控制裝置。靜止變頻器可應用于大型抽水蓄能電站、船舶、艦艇及冶金等領域，它的主要優點是無級變速、啟動平穩、反應速度快、調節精度高，具有很強的自診斷能力。通用靜止變頻器由主電路(包括整流電路、中間流濾波電路、制動電路、逆變電路)和控制電路組成，存在效率低、穩定性差、得到的直流質量差的缺陷。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述背景技術存在的不足，提供一種效率高可靠性高、工作穩定性好的船用靜止變頻器。

本發明采用的技術方案是：一種船用靜止變頻器，包括集成于變頻柜內的整流變壓器、整流濾波電路、逆變電路、信號檢測模塊、控制模塊和驅動模塊，所述整流變壓器用于對三相船用電源進行升壓；所述整流濾波電路用于將升壓后的交流電輸通過進行整流濾波處理形成直流電；所述逆變電路用于根據驅動模塊的驅動信號將直流電轉變為交流電；所述信號檢測模塊用于檢測整流濾波電路輸出端直流電壓信號、用于檢測逆變電路輸出的交流電壓信號和交流電流信號，并將檢測的信號輸出至控制模塊；所述控制模塊用于根據接收的信號產生三相SPWM信號輸出至驅動模塊；所述驅動模塊用于根據三相SPWM信號產生驅動信號輸出至逆變電路，控制逆變電路輸出交流電的頻率和幅值。

進一步地，所述控制模塊包括微處理器、三相SPWM發生器，所述微處理器的信號輸入端連接信號檢測模塊的輸出端，所述微處理器的輸出端輸出SPW調制比至三相SPWM發生器，所述三相SPWM發生器根據SPW調制比產生三相SPWM信號輸出至驅動模塊。

進一步地，所述驅動模塊包括三個驅動板，每個驅動板包括信號隔離模塊和信號放大模塊，所述信號隔離模塊用于對三相SPWM信號進行高速光耦隔離，所述信號放大模塊用于對隔離后的信號進行放大處理形成驅動信號，將驅動信號輸出至逆變電路。

進一步地，所述驅動板還包括保護電路，所述保護電路用于采集逆變電路的過流信號和過壓信號，將采集的信號輸出至控制模塊，所述控制模塊根據接收的過流信號和過壓信號判斷逆變電路過流過壓時控制停止工作并發出報警信號。

進一步地，所述逆變電路為由6只IGBT開關管構成的三相橋式逆變電路。

進一步地，所述信號檢測模塊包括直流電壓檢測模塊、交流電壓檢測模塊和交流電流檢測模塊，所述直流電壓檢測模塊用于檢測整流濾波電路輸出端直流電壓信號并將檢測的信號輸出至控制模塊，所述交流電壓檢測模塊用于檢測逆變電路輸出的交流電壓信號并將檢測的信號輸出至控制模塊，所述交流電流檢測模塊用于檢測逆變電路輸出的交流電流信號并將檢測的信號輸出至控制模塊。

進一步地，所述信號檢測模塊還包括溫度檢測模塊，所述溫度檢測模塊用于檢測變頻柜內的溫度信號并將檢測的信號輸出至控制模塊。

進一步地，所述整流變壓器的輸入端與三相船用電源之間還連接有輸入無線電抗干擾器。