一种高功率因数高压电机转子变频器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高功率因数高压电机转子变频器，包括整流桥单元和逆变单元，整流桥单元直流输出端的正极通过平波电抗器、逆止二极管和续流电抗器连接至逆变单元直流输入端的负极，逆变单元直流输入端的正极连接至整流桥单元输出端的负极，逆止二极管的正极与绝缘栅双极型晶体管的漏极相连，整流桥单元直流输出端的负极与绝缘栅双极型晶体管的源极连接，逆止二极管的负极与逆变单元直流输入端的正极之间连接有电容器，逆变单元的三相输出端并联有两组补偿器。本实用新型专利技术能够改进现有技术的不足，可以使高压电机转子变频器在任何速度下的功率因数都保持在设定值以上，而且价格低廉，容易实现，且安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高压电机调速
，尤其是一种高功率因数高压电机转子变频器。
技术介绍
高压电机转子变频器是近些年发展起来的一种高压绕线电机调速设备，通常应用于拖动风机泵类负载的高压绕线电机调速。配用电机容量为220KW到5500KW之间，广泛应用于各种工业、水利、城市供热供水等多种领域。目前市场上的高压电机转子变频器都是以升压斩波电路(Boost)为基本原型的，一般采用交直交的变流技术，把转子电流转变为直流，升压斩波之后经有源逆变器输出，通过变压器接入电机定子侧(内反馈电机直接接入反馈侧)。高压转子变频器的工作原理决定了设备只能降低有功功率，而不能改变无功功率，这使得电机的功率因数随着转速的下降而下降，为了改善电机功率因数，理论上可以通过改变有源逆变器的逆变角来使得电机功率因数提高，但是实际上需要6只高压IGBT以及相应的驱动程序才能实现，技术门槛高，器件价格昂贵，而且IGBT器件过压倍数低，实际使用时电网波动经常造成IGBT损坏，使得设备稳定性降低，实用性较低。我们需要找到一种价格低廉，又安全可靠的办法来使得电机的功率因数达到一个理想值。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种高功率因数高压电机转子变频器，能够解决现有技术的不足，可以使高压电机转子变频器在任何速度下的功率因数都保持在设定值以上，而且价格低廉，容易实现，且安全可靠。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案如下。一种高功率因数高压电机转子变频器，包括整流桥单元和逆变单元，整流桥单元的三相输入端作为变频器的输入端，逆变单元的三相输出端作为变频器的输出端，整流桥单元的直流输出端与逆变单元的直流输入端连接，整流桥单元直流输出端的正极通过平波电抗器、逆止二极管和续流电抗器连接至逆变单元直流输入端的负极，逆变单元直流输入端的正极连接至整流桥单元输出端的负极，逆止二极管的正极与绝缘栅双极型晶体管的漏极相连，整流桥单元直流输出端的负极与绝缘栅双极型晶体管的源极连接，逆止二极管的负极与逆变单元直流输入端的正极之间连接有电容器，逆变单元的三相输出端并联有两组补偿器，第一组补偿器包括串联的第一接触器、第一补偿电抗器和第一补偿电容器，第二组补偿器包括串联的第二接触器、第二补偿电抗器和第二补偿电容器；第一补偿电抗器采用星形连接，第一补偿电容器采用三角形连接，第一补偿电抗器位于第一补偿电容器和第一接触器之间；第二补偿电抗器采用星形连接，第二补偿电容器采用三角形连接，第二补偿电抗器位于第二补偿电容器和第二接触器之间。采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本技术通可以使得高压电机在转子调速的过程中功率因数始终保持在设定值以上，降低电机定子电流，其次通过补偿的方法可以使得逆变侧电流波形更加稳定，减小电流波动对设备的冲击。本设备原理简单，价格低廉，容易实现，可靠性高，适宜工业化生产。本技术使用的IGBT是在主回路变流控制中使用的IGBT，通常称此IGBT为斩波IGBT，特别针对他加了电容器和电抗器及逆止二极管，限制IGBT的电压电流发生突变。电容器是为提高自身的功率因数值；当容量比较大时，为防止合闸涌流太大，引起电压的波动，多加装限流电抗器，电抗率在1％以下；为消除电力谐波，加装滤波电抗器，电抗率在1％以上；用“电容器+电抗器”的形式，技术比较成熟，安全性高。附图说明图1是本技术一个具体实施方式的电路图。图中：1、整流桥单元；2、逆变单元；3、平波电抗器；4、逆止二极管；5、绝缘栅双极型晶体管；6、电容器；7、第一接触器；8、第一补偿电抗器；9、第一补偿电容器；10、第二接触器；11、第二补偿电抗器；12、第二补偿电容器；13、续流电抗器。具体实施方式参照图1，本技术一个具体实施方式包括整流桥单元1和逆变单元2，整流桥单元1的三相输入端作为变频器的输入端，逆变单元2的三相输出端作为变频器的输出端，整流桥单元1的直流输出端与逆变单元2的直流输入端连接，整流桥单元1直流输出端的正极通过平波电抗器3、逆止二极管4和续流电抗器13连接至逆变单元2直流输入端的负极，逆变单元2直流输入端的正极连接至整流桥单元1输出端的负极，逆止二极管4的正极与绝缘栅双极型晶体管5的漏极相连，整流桥单元1直流输出端的负极与绝缘栅双极型晶体管5的源极连接，逆止二极管4的负极与逆变单元2直流输入端的正极之间连接有电容器6，逆变单元2的三相输出端并联有两组补偿器，第一组补偿器包括串联的第一接触器7、第一补偿电抗器8和第一补偿电容器9，第二组补偿器包括串联的第二接触器10、第二补偿电抗器11和第二补偿电容器12。在逆变器的三相交流输出上还安装有功率因数采样装置，采样数据送入PLC进行处理，PLC内部设置功率因数上限值和下限制，通过PLC比较判断，输出两路控制信号，控制电容投切接触器自动工作。以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高功率因数高压电机转子变频器，包括整流桥单元（1）和逆变单元（2），整流桥单元（1）的三相输入端作为变频器的输入端，逆变单元（2）的三相输出端作为变频器的输出端，整流桥单元（1）的直流输出端与逆变单元（2）的直流输入端连接，其特征在于：整流桥单元（1）直流输出端的正极通过平波电抗器（3）、逆止二极管（4）和续流电抗器（13）连接至逆变单元（2）直流输入端的负极，逆变单元（2）直流输入端的正极连接至整流桥单元（1）输出端的负极，逆止二极管（4）的正极与绝缘栅双极型晶体管（5）的漏极相连，整流桥单元（1）直流输出端的负极与绝缘栅双极型晶体管（5）的源极连接，逆止二极管（4）的负极与逆变单元（2）直流输入端的正极之间连接有电容器（6），逆变单元（2）的三相输出端并联有两组补偿器，第一组补偿器包括串联的第一接触器（7）、第一补偿电抗器（8）和第一补偿电容器（9），第二组补偿器包括串联的第二接触器（10）、第二补偿电抗器（11）和第二补偿电容器（12）；第一补偿电抗器（8）采用星形连接，第一补偿电容器（9）采用三角形连接，第一补偿电抗器（8）位于第一补偿电容器（9）和第一接触器（7）之间；第二补偿电抗器（11）采用星形连接，第二补偿电容器（12）采用三角形连接，第二补偿电抗器（11）位于第二补偿电容器（12）和第二接触器（10）之间。...

【技术特征摘要】
1.一种高功率因数高压电机转子变频器，包括整流桥单元（1）和逆变单元（2），整流桥单元（1）的三相输入端作为变频器的输入端，逆变单元（2）的三相输出端作为变频器的输出端，整流桥单元（1）的直流输出端与逆变单元（2）的直流输入端连接，其特征在于：整流桥单元（1）直流输出端的正极通过平波电抗器（3）、逆止二极管（4）和续流电抗器（13）连接至逆变单元（2）直流输入端的负极，逆变单元（2）直流输入端的正极连接至整流桥单元（1）输出端的负极，逆止二极管（4）的正极与绝缘栅双极型晶体管（5）的漏极相连，整流桥单元（1）直流输出端的负极与绝缘栅双极型晶体管（5）的源极连接，逆止二...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤江峰，
申请(专利权)人：尤江峰，
类型：新型
国别省市：河北;13