一种变频电源的预充电电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种变频电源的预充电电路，预充电电路与变频电源的电容滤波电路、逆变电路相连接，预充电电路包括三相桥式半控整流电路，三相桥式半控整流电路包括三个可控硅和三个二极管，三个可控硅的阴极连接在一起组成可控硅共阴极组，三个二极管的阳极连接在一起组成二极管共阳极组，电容滤波电路的两端分别与可控硅的阴极、二极管的阳极相连接,可控硅共阴极组中的可控硅的阳极与二极管共阳极组中的二极管的阴极对应相连接，可控硅与二极管的结点为变频电源的接入点。可控硅的控制极和阴极与DSP控制器相连接，形成可控硅触发电路。本实用新型专利技术电路结构紧凑，节能可靠，对可控硅控制角的智能控制，提高了预充电电流的连续可靠性。

A precharge circuit for a variable frequency power supply

The utility model discloses a precharge circuit of a frequency conversion power supply. The precharging circuit is connected with the capacitor filter circuit and inverter circuit of the frequency conversion power supply. The precharging circuit includes a three-phase bridge type semi controlled rectifier circuit. The three-phase bridge type semi controlled rectifier circuit consists of three silicon controlled silicon controlled and three diodes and three silicon controlled cathodic connections. Together, the anode of the three diodes is connected together to form a common anode group. The two ends of the capacitor filter circuit are connected with the anode of the silicon controlled cathode and the diode. The anode of the silicon controlled silicon controlled silicon cathode is connected to the diode in the co anode group of the diode. Then, the junction between thyristor and diode is the access point of the variable frequency power source. The control electrode and the cathode of the SCR are connected with the DSP controller to form a thyristor trigger circuit. The utility model has the advantages of compact circuit structure, reliable energy saving and intelligent control of the control angle of the thyristor, thereby improving the continuous reliability of the pre charging current.

【技术实现步骤摘要】
一种变频电源的预充电电路
本技术属于变频电源
，尤其涉及一种变频电源的预充电电路。
技术介绍
变频电源是将市电中的交流电经过AC-DC-AC变换的逆变电源，它有别于用于电机调速用的变频调速控制器，也有别于普通交流稳压电源。变频电源的主要功用是将现有交流电网电源变换成所需频率的稳定的纯净的正弦波电源。在目前的大功率变频电源中，主要采用二极管整流、储能电容滤波，逆变的结构形式。由于中间的储能电容较大，在变频电源上电瞬间，会对直流电容产生较大的冲击电流，因此，在变频电源中，需增加预充电环节。目前，对变频电源中的电容进行预充电的方法主要有：交流预充电和直流预充电。采用交流预充电方式时，如图1所示，需在变频电源的主接触器KM1两端，并联一个接触器KM2，与接触器KM2串联连接一组预充电电阻R1、R2、R3。在变频电源上电瞬间，先断开主接触器KM1，接通接触器KM2，则三相交流电流通过预充电电阻R1、R2、R3限流后，进入二极管整流部分，整流后的直流电流给储能电容C1和C2预充电；到一定电压时，断开接触器KM2，接通主接触器KM1、对储能电容C1和C2充电。该充电电流的大小除与三相进线电压有关外，还与预充电电阻R1、R2、R3的阻值大小有关，因此，可以通过选择合适的预充电电阻R1、R2、R3的阻值，满足储能电容组C1和C2的预充电要求。该方式结构简单、逻辑清晰，但需在变频电源中额外增加一个交流接触器KM2和预充电电阻R1、R2、R3，不仅增加了设备成本而且占用较大电气柜空间，在后期使用中也存在以下问题：一方面交流接触器KM2属机械装置，存在寿命问题，在使用中需定期检修，防止交流因接触器KM2失灵而导致预充电失败事故的发生，另一方面，由于储能电容组C1和C2的容量较大，预充电时间较长，使得预充电电阻R1、R2、R3长时间通过较大电流，不仅增加了电控柜散热难度，而且造成较大的能量损耗。交流接触器KM2得不到及时吸合时，开机会直接损坏预充电电阻R1～R3；预充电结束切换时，会对电网造成冲击，同时对储能电容C1和C2造成损害。采用直流预充电方式时，如图2所示，二极管整流电路与电容滤波电路相连的支路上串接有直流接触器KM3，直流接触器KM3的两端并联一个预充电电阻R4。在变频电源上电瞬间，断开直流接触器KM3，三相交流电流通过二极管VD1～VD6进行整流变成直流、再通过预充电电阻R1限流后，对储能电容C1和C2预充电；到达一定电压时，接通直流接触器KM3，通过二极管VD1～VD6对储能电容C1和C2充电。同样占用较大电气柜空间，耗散功率大，不节能的缺点；直流接触器KM3得不到及时吸合时，开机会直接损坏预充电电阻R4；预充电结束切换时，会对电网造成冲击，同时对储能电容C1和C2造成损害。
技术实现思路
本技术旨在克服上述现有技术中存在的不足，提出了一种变频电源的预充电电路，电路结构紧凑，节能且预充电电流连续可控。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变频电源的预充电电路，所述预充电电路与所述变频电源的电容滤波电路、逆变电路相连接，所述预充电电路包括三相桥式半控整流电路，所述三相桥式半控整流电路包括三个可控硅和三个二极管，三个所述可控硅的阴极连接在一起组成可控硅共阴极组，三个所述二极管的阳极连接在一起组成二极管共阳极组，所述电容滤波电路的两端分别与所述可控硅的阴极、所述二极管的阳极相连接,所述可控硅共阴极组中的可控硅的阳极与所述二极管共阳极组中的二极管的阴极对应相连接，所述可控硅与所述二极管的结点为所述变频电源的接入点。进一步，所述预充电电路还包括DSP控制器，所述可控硅的控制极、阴极分别与所述DSP控制器相连接，形成可控硅触发电路。进一步，所述DSP控制器采用TMS320F2812作为主控芯片。进一步，所述电容滤波电路包括一个储能电容；或者所述电容滤波电路包括串联的两个或两个以上的储能电容。进一步，所述逆变电路为三相桥式逆变电路，所述三相桥式逆变电路包括六个绝缘栅双极晶体管，其中三个绝缘栅双极晶体管的集电极连接在一起组成共集电极组，其余三个绝缘栅双极晶体管的发射极连接在一起组成共发射极组，所述电容滤波电路的两端分别与共集电极组中所述绝缘栅双极晶体管的集电极和共发射极组中所述绝缘栅双极晶体管的发射极相连接,所述共集电极组中的绝缘栅双极晶体管发射极与所述共发射极组中的绝缘栅双极晶体管的集电极对应相连接，所述发射极与所述集电极的结点为所述变频电源的输出点。采用了上述技术方案后，本技术的有益效果是：DSP控制器和三个可控硅的控制极和阴极相连接，形成可控硅触发电路。利用预设程序和DSP控制器对三只共阴极可控硅的导通角进行控制，使其输出电压按电容的充电曲线变化，对储能电容组进行充电；充电结束后，可控硅一直处于导通状态，当电源电压出现过高时，通过调节可控硅的控制角，保持直流电压的恒定；当负载过载或绝缘栅双极晶体管出现短路时，将可控硅关闭，起到电路的保护作用。三相桥式半控整流部分本身可以实现对储能电容的连续预充电，无需额外增加交流、直流预充电中的接触器和大功率预充电电阻；电路结构更加紧凑、预充电电流连续可控，且降低了预充电过程中的能量损耗。DSP控制器采用TMS320F2812作为主控芯片，实现对储能电容预充电的同时，又能实现对电路及所连负载的快速保护。附图说明图1是现有技术变频电源的交流预充电方式的电路原理图；图2是现有技术变频电源的直流预充电方式的电路原理图；图3是本技术变频电源的预充电电路的电路原理图；图中：KM1-主接触器，KM2-交流接触器，KM3-直流接触器，R1～R4-预充电电阻，VD1～VD6-二极管，VT1、VT3、VT5-可控硅，T1～T6-绝缘栅双极晶体管，C1、C2-储能电容，a、b、c-变频电源的接入点，d、e、f-变频电源的输出点。具体实施方式结合附图对本技术作进一步详细的说明。如图3所示，变频电源包括预充电电路、电容滤波电路和逆变电路。预充电电路包括三相桥式半控整流电路，三相桥式半控整流电路包括三个可控硅VT1、VT3、VT5和三个二极管VD2、VD4、VD6，三个可控硅VT1、VT3、VT5的阴极连接在一起组成可控硅共阴极组，三个二极管VD2、VD4、VD6的阳极连接在一起组成二极管共阳极组，电容滤波电路的两端分别与可控硅VT1、VT3、VT5的阴极、二极管VD2、VD4、VD6的阳极相连接,可控硅共阴极组中的可控硅VT1、VT3、VT5的阳极与二极管共阳极组中的二极管VD2、VD4、VD6的阴极对应相连接。即：可控硅VT1的阳极和二极管VD2的阴极对应相连接，可控硅VT1与二极管VD2的结点为变频电源的接入点a；可控硅VT3的阳极和二极管VD4的阴极对应相连接，可控硅VT3与二极管VD4的结点为变频电源的接入点b；可控硅VT5和二极管VD6的阴极对应相连接，可控硅VT5与二极管VD6的结点为变频电源的接入点c。变频电源的接入点a、b、c分别与三相交流电源的相线对应连接。电容滤波电路包括串联的两个储能电容C1、C2；或者电容滤波电路包括一个储能电容；或者电容滤波电路包括串联的两个以上的储能电容。逆变电路为三相桥式逆变电路，三相桥式逆变电路包括六个绝缘栅双极晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频电源的预充电电路，所述预充电电路与所述变频电源的电容滤波电路、逆变电路相连接，其特征在于，所述预充电电路包括三相桥式半控整流电路，所述三相桥式半控整流电路包括三个可控硅和三个二极管，三个所述可控硅的阴极连接在一起组成可控硅共阴极组，三个所述二极管的阳极连接在一起组成二极管共阳极组，所述电容滤波电路的两端分别与所述可控硅的阴极、所述二极管的阳极相连接,所述可控硅共阴极组中的可控硅的阳极与所述二极管共阳极组中的二极管的阴极对应相连接，所述可控硅与所述二极管的结点为所述变频电源的接入点。

【技术特征摘要】
1.一种变频电源的预充电电路，所述预充电电路与所述变频电源的电容滤波电路、逆变电路相连接，其特征在于，所述预充电电路包括三相桥式半控整流电路，所述三相桥式半控整流电路包括三个可控硅和三个二极管，三个所述可控硅的阴极连接在一起组成可控硅共阴极组，三个所述二极管的阳极连接在一起组成二极管共阳极组，所述电容滤波电路的两端分别与所述可控硅的阴极、所述二极管的阳极相连接,所述可控硅共阴极组中的可控硅的阳极与所述二极管共阳极组中的二极管的阴极对应相连接，所述可控硅与所述二极管的结点为所述变频电源的接入点。2.如权利要求1所述的变频电源的预充电电路，其特征在于，所述预充电电路还包括DSP控制器，所述可控硅的控制极、阴极分别与所述DSP控制器相连接，形成可控硅触发电路。3.如权利要求2所述的变频电源的预充电电路，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘风亮，孙永宝，李光叶，刘世昌，王臻，赵富红，
申请(专利权)人：山东华特磁电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37