变频器低电压穿越电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种变频器低电压穿越电源。包括上电缓冲电路、输入整流滤波电路、升压电路、控制隔离输出电路和控制电源电路。所述的上电缓冲电路由输入交流断路器QF1，第一、第二交流接触器KM1、KM2和第一、第二、第三缓冲电阻R1、R2、R3构成。所述的输入整流滤波电路由不可控整流支路和输入滤波均压支路构成。所述的升压电路由升压支路、输出滤波均压支路和驱动支路构成。所述的控制隔离输出电路由控制支路和隔离输出支路构成。所述的控制电源电路由不间断电源UPS和电源转换开关STS构成。它结构紧凑，体积小，稳定可靠，维护工作量小。在现场改造中成本较低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种变频器低电压穿越电源。包括上电缓冲电路、输入整流滤波电路、升压电路、控制隔离输出电路和控制电源电路。所述的上电缓冲电路由输入交流断路器QF1，第一、第二交流接触器KM1、KM2和第一、第二、第三缓冲电阻R1、R2、R3构成。所述的输入整流滤波电路由不可控整流支路和输入滤波均压支路构成。所述的升压电路由升压支路、输出滤波均压支路和驱动支路构成。所述的控制隔离输出电路由控制支路和隔离输出支路构成。所述的控制电源电路由不间断电源UPS和电源转换开关STS构成。它结构紧凑，体积小，稳定可靠，维护工作量小。在现场改造中成本较低。【专利说明】变频器低电压穿越电源
本技术属于低电压穿越电源，特别是用于辅机变频器的低电压穿越电源。
技术介绍
目前，在电网发生低电压跌落时，火电厂用辅机变频器不具备低电压穿越的能力，适应的输入电压范围较窄，不能在输入电压跌落范围较宽时稳定输出，如20%的额定输入电压。一旦变频器监测到输入电压过低，变频器将闭锁输出，引起主燃料跳闸(MFT)启动动作，锅炉灭火，造成重大事故和损失。火电机组辅机变频器不具备低电压穿越能力的问题在全国范围内普遍存在。目前国内解决火电厂辅机变频器的低电压穿越问题的办法多为加装变频器的备用电源。如在电网与变频器交流输入端之间串联加装交流在线式UPS、在辅机变频器直流母线处加装蓄电池等。这两种方案的设备内部均含有蓄电池，这两种方案有以下缺点:1、蓄电池工作温度有限，不能长期工作于高于额定工作温度的环境下，一方面会缩短使用寿命，另一方面蓄电池有变形、胀裂的危险，可靠性差，不适合某些电厂的现场高温环境。2、蓄电池需要配套充放电设备，如蓄电池数目较多时需单独放置在一个蓄电池机柜内，这对现场的空间要求较高，同时增加了成本和设备维护的工作量。3、维护更换下的废旧蓄电池内含有重金属，一旦丢弃将会给环境带来严重的污染，需要进行合理的再回收处理。另外，有些方案采用压差切换控制开关作为电网电源与备用电源的切换装置。压差切换控制开关使用晶闸管作为开关元件，模拟电路监测晶闸管阳极A和阴极K之间的压差，达到设定值晶闸管导通，备用电源对变频器直流母线供电。这种切换方案中有以下缺点:1、使用的开关元件晶闸管为半控型器件，开关速度较慢，所需驱动电路功率大。2、晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用，即模拟电路失去控制作用。一旦在电网电压波动较为频繁的电厂环境中使用，变频器本身能够稳定工作的前提下，晶闸管也非常容易发生误导通，而且系统很难自动满足晶闸管的关断条件，晶闸管的误导通很难自动恢复。目前国内火电厂辅机变频器面对电网低电压跌落时，不但变频器主电路会出现不具备低电压穿越的能力，变频器控制系统在电网低电压跌落时也会发生控制电源欠压而停止工作。目前市场上的低电压穿越电源产品，主要是采用开关电源或不间断电源UPS给变频器的控制电源供电。开关电源无法在电网电源跌落至20%额定值时稳定工作，而不间断电源UPS内部含有蓄电池，蓄电池使用寿命有限，长期单独使用不间断电源UPS对变频器控制电源供电，用户在使用过程中需定期对不间断电源UPS或者其内部的蓄电池进行更换，维护周期短，工作量较大。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点，本技术提供一种变频器低电压穿越电源，它结构紧凑，体积小，稳定可靠，维护工作量小。在现场改造中成本较低。本技术解决其技术问题所采取的技术方案是:包括:上电缓冲电路:由输入交流断路器QF1，第一、第二交流接触器KM1、KM2和第一、第二、第三缓冲电阻Rl、R2、R3构成，输入交流断路器QFl连接在电网电源与第一交流接触器KMl的输入端之间，第一交流接触器KMl的输入端与第二交流接触器KM2的输入端并联，第二交流接触器KM2的输出端的三个点分别与第一、第二、第三缓冲电阻Rl、R2、R3的一端串联，第一、第二、第三缓冲电阻R1、R2、R3的另一端分别并联至第一交流接触器KMl的输出端的三个点；输入整流滤波电路:由不可控整流支路和输入滤波均压支路构成；不可控整流支路是由三相不可控整流桥VCl构成，输入滤波均压支路是由第一、第二、第三、第四输入滤波电容C1、C2、C3、C4和第一、第二输入均压电阻R4、R5构成。其中，第一、第二、第三、第四输入滤波电容Cl、C2、C3、C4的电容量、额定电压完全一致,第一、第二输入均压电阻R4、R5的标称阻值、额定功率完全一致；输入整流滤波电路的连接方式是:三相不可控整流桥VCl的输入端连接至第一交流接触器KMl的输出端，三相不可控整流桥VCl的输出端连接至输入滤波均压支路；输入滤波均压支路的连接方式是:第一输入滤波电容Cl与第二输入滤波电容C2、第一输入均压电阻R4并联,第三输入滤波电容C3与第四输入滤波电容C4、第二输入均压电阻R5并联，第三输入滤波电容C3的正极与三相不可控整流桥VCl的共阴极输出端连接，第三输入滤波电容C3的负极与第一输入滤波电容Cl的正极连接,第一输入滤波电容Cl的负极与三相不可控整流桥VCl的共阳极输出端连接；升压电路:由升压支路、输出滤波均压支路和驱动支路构成；升压支路是由高频电感L1、霍尔电流传感器TAl和第一绝缘栅双极晶体管模块VII构成，其中第一绝缘栅双极晶体管模块VIl选用两单元IGBT模块，两单元IGBT模块中的下管IGBT作为升压支路的开关元件，与上管IGBT反并联的二极管作为升压支路的升压二极管。输出滤波均压支路是由第一、第二、第三、第四输出滤波电容C5、C6、C7、C8和第一、第二输出均压电阻R6、R7构成。其中，第一、第二、第三、第四输出滤波电容C5、C6、C7、C8的电容量、额定电压完全一致,第一、第二输出均压电阻R6、R7的标称阻值、额定功率完全一致；升压支路的连接方式是:高频电感LI的一端连接于第三输入滤波电容C3的正极，另一端连接至第一绝缘栅双极晶体管模块VIl下管IGBT的集电极，下管IGBT的发射极连接至第一输入滤波电容Cl的负极，与上管IGBT反并联的二极管其阳极与下管IGBT的集电极为公共端，阴极连接至第三输出滤波电容C7的正极。输出滤波均压支路的连接方式是:第一输出滤波电容C5与第二输出滤波电容C6、第一输出均压电阻R6并联,第三输出滤波电容C7与第四输出滤波电容C8、第二输出均压电阻R7并联，第三输出滤波电容C7的负极与第一输出滤波电容C5的正极连接，第一输出滤波电容C5的负极连接至第一输入滤波电容Cl的负极。驱动支路的连接方式是:IGBT驱动电路板直接紧贴嵌套在第一绝缘栅双极晶体管模块VIl外形的凹陷处，通过螺栓与第一绝缘栅双极晶体管模块VIl连接；控制隔离输出电路:由控制支路和隔离输出支路构成。控制支路是由第二绝缘栅双极晶体管模块VI2构成，其中第二绝缘栅双极晶体管模块VI2选用一单元IGBT模块。隔离输出支路是由第一、第二共阳极快恢复二极管模块MZA1、MZA2、第一、第二共阴极快恢复二极管模块MZK1、MZK2、吸收电阻R8、第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八熔断器FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6、FU7、FU8 和第一、第二、第三、第四输出直流断路器 QF2、QF3、QF4、QF5构成。控制支路的连接方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频器低电压穿越电源，其特征在于：包括：上电缓冲电路：由输入交流断路器（QF1），第一、第二交流接触器（KM1、KM2）和第一、第二、第三缓冲电阻（R1、R2、R3）构成，输入交流断路器（QF1）连接在电网电源与第一交流接触器（KM1）的输入端之间，第一交流接触器（KM1）的输入端与第二交流接触器（KM2）的输入端并联，第二交流接触器（KM2）的输出端的三个点分别与第一、第二、第三缓冲电阻（R1、R2、R3）的一端串联，第一、第二、第三缓冲电阻（R1、R2、R3）的另一端分别并联至第一交流接触器（KM1）的输出端的三个点；输入整流滤波电路：由不可控整流支路和输入滤波均压支路构成；不可控整流支路是由三相不可控整流桥（VC1）构成，输入滤波均压支路是由第一、第二、第三、第四输入滤波电容（C1、C2、C3、C4）和第一、第二输入均压电阻（R4、R5）构成，其中，第一、第二、第三、第四输入滤波电容（C1、C2、C3、C4）的电容量、额定电压完全一致，第一、第二输入均压电阻（R4、R5）的标称阻值、额定功率完全一致；输入整流滤波电路的连接方式是：三相不可控整流桥（VC1）的输入端连接至第一交流接触器（KM1）的输出端，三相不可控整流桥（VC1）的输出端连接至输入滤波均压支路；输入滤波均压支路的连接方式是：第一输入滤波电容（C1）与第二输入滤波电容（C2）、第一输入均压电阻（R4）并联，第三输入滤波电容（C3）与第四输入滤波电容（C4）、第二输入均压电阻（R5）并联，第三输入滤波电容（C3）的正极与三相不可控整流桥（VC1）的共阴极输出端连接，第三输入滤波电容（C3）的负极与第一输入滤波电容（C1）的正极连接，第一输入滤波电容（C1）的负极与三相不可控整流桥（VC1）的共阳极输出端连接；升压电路：由升压支路、输出滤波均压支路和驱动支路构成；升压支路是由高频电感（L1）、霍尔电流传感器（TA1）和第一绝缘栅双极晶体管模块（VI1）构成，其中第一绝缘栅双极晶体管模块（VI1）选用两单元IGBT模块，两单元IGBT模块中的下管IGBT作为升压支路的开关元件，与上管IGBT反并联的二极管作为升压支路的升压二极管，输出滤波均压支路是由第一、第二、第三、第四输出滤波电容（C5、C6、C7、C8）和第一、第二输出均压电阻（R6、R7）构成，其中，第一、第二、第三、第四输出滤波电容（C5、C6、C7、C8）的电容量、额定电压完全一致，第一、第二输出均压电阻（R6、R7）的标称阻值、额定功率完全一致；升压支路的连接方式是：高频电感（L1）的一端连接于第三输入滤波电容（C3）的正极，另一端连接至第一绝缘栅双极晶体管模块（VI1）下管IGBT的集电极，下管IGBT的发射极连接至第一输入滤波电容（C1）的负极，与上管IGBT反并联的二极管其阳极与下管IGBT的集电极为公共端，阴极连接至第三输出滤波电容（C7）的正极，输出滤波均压支路的连接方式是：第一输出滤波电容（C5）与第二输出滤波电容（C6）、第一输出均压电阻（R6）并联，第三输出滤波电容（C7）与第四输出滤波电容（C8）、第二输出均压电阻（R7）并联，第三输出滤波电容（C7）的负极与第一输出滤波电容（C5）的正极连接，第一输出滤波电容（C5）的负极连接至第一输入滤波电容（C1）的负极，驱动支路的连接方式是：IGBT驱动电路板直接紧贴嵌套在第一绝缘栅双极晶体管模块（VI1）外形的凹陷处，通过螺栓与第一绝缘栅双极晶体管模块（VI1）连接；控制隔离输出电路：由控制支路和隔离输出支路构成，控制支路是由第二绝缘栅双极晶体管模块（VI2）构成，其中第二绝缘栅双极晶体管模块（VI2）选用一单元IGBT模块，隔离输出支路是由第一、第二共阳极快恢复二极管模块（MZA1、MZA2）、第一、第二共阴极快恢复二极管模块（MZK1、MZK2）、吸收电阻（R8）、第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八熔断器（FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6、FU7、FU8）和第一、第二、第三、第四输出直流断路器（QF2、QF3、QF4、QF5）构成，控制支路的连接方式是：第二绝缘栅双极晶体管模块（VI2）内IGBT的集电极连接于第三输出滤波电容（C7）的正极，第二绝缘栅双极晶体管模块（VI2）内IGBT的发射极连接于第一共阳极快恢复二极管模块（MZA1）的阳极公共端，隔离输出支路的连接方式是：第一共阳极快恢复二极管模块（MZA1）和第二共阳极快恢复二极管模块（MZA2）的阳极公共端相连接，第一共阴极快恢复二极管模块（MZK1）和第二共阴极快恢复二极管模块（MZK2）的阴极公共端相连接，第一共阴极快恢复二极管模块（MZK1）的阴极公共端连接于第一输出滤波电容（C5）的负极，吸收电阻（R8）并联于第一共阳极快恢复二极管模块（MZ...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘耀中，王坤，杜海波，王祥滨，张学谦，田亮亮，苗英俊，陈长江，
申请(专利权)人：邯郸派瑞节能控制技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13