[發(fā)明專利]一種船用恒頻穩(wěn)壓電源的主電路及其工作方法

在審

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• 申請日: 2019-12-22
• 公開（公告）號: CN110932566A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設計）人: 鄧燕軍;阿忠維;叢大飛
• 申請（專利權）人: 山東省托威達電氣有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M1/34;H02H7/06
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 宋立國

一種船用恒頻穩(wěn)壓電源的主電路及其工作方法，涉及船用恒頻穩(wěn)壓電源及其工作方法，主電路包括整流電路、預充電電路、儲能濾波電路、逆變電路和輸出濾波電路，其特征在于所述的預充電電路和儲能濾波電路之間設有升壓電路，所述的升壓電路由電感、IGBT和二極管組成的DC?DC升壓電路，整流電路的前端設有輸入保護電路。工作時，軸帶發(fā)電機發(fā)電經(jīng)整流、逆變后供給用電設備，根據(jù)直流母線電壓，控制升壓電路，根據(jù)直流母線電壓、電路及占空比控制輸入保護電路。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，使用壽命長，節(jié)約輕油、有效保護船用電器。

技術領域

本發(fā)明涉及船用恒頻穩(wěn)壓電源及其工作方法，詳細講是一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，使用壽命長，可有效保護船用電器的船用恒頻穩(wěn)壓電源的主電路及其工作方法。

背景技術

我們知道，在近海漁船中，為了節(jié)省費用昂貴的輕油，應避免使用船上的副機。現(xiàn)有和新生產(chǎn)的漁船安裝了與柴油主機直連的軸帶發(fā)電機，這種軸帶發(fā)電機一般都是同步發(fā)電機。船在航行和作業(yè)時，柴油主機一直工作，這樣就帶動軸帶發(fā)電機發(fā)電，供給船用電器使用。

船在作業(yè)時，柴油主機轉(zhuǎn)速不定，時高時低，造成軸帶發(fā)電機發(fā)出的電頻率和電壓都不穩(wěn)定，船用電器經(jīng)常因此而燒毀。在柴油主機怠速時，軸帶發(fā)電機發(fā)出的電在頻率和電壓上均無法滿足用電器的用電要求，必須開啟副機，浪費能源。

雖然軸帶發(fā)電機帶有勵磁調(diào)節(jié)電路，但是也只能調(diào)節(jié)電壓而不能調(diào)節(jié)頻率，而且只能在一定范圍內(nèi)改善這種情況，無法在柴油主機的所有工況下都能提供穩(wěn)定的電源。更為嚴重的是，船舶在高速運行時，一旦勵磁調(diào)節(jié)電路出現(xiàn)故障，軸帶發(fā)電機發(fā)出的電可能會超過用電設備的極限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，使用壽命長，節(jié)約輕油、有效保護船用電器的船用恒頻穩(wěn)壓電源的主電路及其工作方法。

本發(fā)明解決上述現(xiàn)有技術的不足所采用的技術方案是：

一種船用恒頻穩(wěn)壓電源的主電路，包括整流電路、預充電電路、儲能濾波電路、逆變電路和輸出濾波電路，其特征在于所述的預充電電路和儲能濾波電路之間設有升壓電路，所述的升壓電路由電感、IGBT和二極管組成的DC-DC升壓電路，整流電路的前端設有輸入保護電路，輸入保護電路由串聯(lián)的快速熔斷器和斷路器組成；升壓電路后端設有電流傳感器。

本發(fā)明中所述的整流電路為二極管構(gòu)成的三相整流橋電路，所述的預充電電路由繼電器和預充電電阻組成，位于整流電路和升壓電路之間。

本發(fā)明中所述的儲能濾波電路設置在升壓電路和逆變電路之間，濾波電路由兩個電容串聯(lián)組成，兩個電容分別并聯(lián)有均壓電阻。

本發(fā)明中所述的兩個電容分別為由至少兩個電解電容器并聯(lián)而成的電容組。

本發(fā)明中所述的逆變電路為IGBT構(gòu)成的逆變橋，所述的逆變橋是由四個IGBT半橋組成；每個半橋都可以單獨調(diào)節(jié)控制，既可以輸出三相電源，也可以輸出單相電源。

本發(fā)明中所述的輸出濾波電路設置在逆變橋后端，輸出濾波電路由四個電抗器和三個電容組成，四個電抗器分別連接在逆變電路的四個半橋輸出的A相線、B相線、C相線和中性線N上、為逆變電路的四個半橋輸出濾波，三個電容分別接在四個電抗器后側(cè)的A相線、B相線、C相線與中性線N之間，為輸出單相進行濾波。輸出濾波電路能夠改善輸出電壓波形，降低諧波含量，改善電源質(zhì)量。輸出濾波器中的三個電容都接到N相，使得輸出三相中的每一相都可以獨立工作，從而可以使恒頻穩(wěn)壓電源在三相負載不平衡時正常工作。