一种软启动电路和电气设备制造技术

本申请公开了一种软启动电路和电气设备，所述软启动电路包括接触器、限流电阻、三绕组升压变压器、第一全桥整流电路、第二全桥整流电路和继电器，其中：所述三绕组升压变压器的原边绕组依次经过所述限流电阻和所述接触器接入电网；所述三绕组升压变压器的第一副边绕组连接所述第一全桥整流电路的交流侧；所述三绕组升压变压器的第二副边绕组连接所述第二全桥整流电路的交流侧；所述第一全桥整流电路的直流侧经所述继电器连接在正母线电容两端；所述第二全桥整流电路的直流侧经所述继电器连接在负母线电容两端。本申请避免了软启动过程中以及软启动完成后出现整流桥开关过压损坏现象。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子
，更具体地说，涉及一种软启动电路和电气设备。
技术介绍
中点箝位型三电平逆变器的拓扑结构如图1所示，包括逆变桥、正母线电容Cp和负母线电容Cn，其中：正母线电容Cp连接在逆变器的正直流母线Bus+与中性点O之间；负母线电容Cn连接在逆变器的负直流母线Bus-与中性点O之间。中点箝位型三电平逆变器在正常运行前首先要进行软启动，将Cp和Cn充电至均衡的稳定运行电压。其目前采用的软启动电路如图2所示，包括接触器K、三相双绕组升压变压器T、限流电阻R和由4个整流桥开关连接而成的全桥整流电路Z，其中：三相双绕组升压变压器T的原边绕组经接触器K接入电网；三相双绕组升压变压器T的副边绕组中的A、C两相绕组连接全桥整流电路Z的交流侧，其B相绕组连接逆变器的中性点O；全桥整流电路Z的直流侧经限流电阻R连接逆变器的正、负直流母线。接触器K在需要进行软启动时闭合，在软启动完成后断开。但该软启动电路存在如下缺陷：在软启动过程中，全桥整流电路Z中的每一个整流桥开关都需要承受整个直流母线电压应力的一半，容易造成整流桥开关器件过压损坏。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种软启动电路和电气设备，以避免软启动过程中出现整流桥开关过压损坏现象。一种软启动电路，包括：接触器、限流电阻、三绕组升压变压器、第一全桥整流电路、第二全桥整流电路和继电器，其中：所述三绕组升压变压器的原边绕组依次经过所述限流电阻和所述接触器接入电网；所述三绕组升压变压器的第一副边绕组连接所述第一全桥整流电路的交流侧；所述三绕组升压变压器的第二副边绕组连接所述第二全桥整流电路的交流侧；所述第一全桥整流电路的直流侧经所述继电器连接在正母线电容两端；所述第二全桥整流电路的直流侧经所述继电器连接在负母线电容两端。其中，所述第一全桥整流电路和所述第二全桥整流电路均为二极管全桥整流电路。其中，所述电网为单相电网或三相电网。其中，当所述软启动电路用于实现中压电气设备的软启动时，所述电网为低压电网；当所述软启动电路用于实现高压电气设备的软启动时，所述电网为低压电网或中压电网。其中，所述第一全桥整流电路和所述第二全桥整流电路均是由四个整流桥开关管连接而成。可选地，所述软启动电路还包括：连接在所述电网与所述接触器之间的熔断器。一种电气设备，包括：逆变桥、正母线电容、负母线电容以及上述公开的任一种软启动电路。一种电气设备，包括逆变桥、正母线电容、负母线电容、接触器、限流电阻、双绕组升压变压器和继电器，其中：所述双绕组升压变压器的原边绕组依次经过所述限流电阻和所述接触器接入电网；当所述电网为单相电网时，所述双绕组升压变压器为单相双绕组升压变压器，其副边绕组经所述继电器连接所述逆变桥的任意两个桥臂输出端；当所述电网为三相电网时，所述双绕组升压变压器为三相双绕组升压变压器，其副边绕组中的A、B、C三相绕组经所述继电器连接所述逆变桥的三个桥臂输出端。可选地，所述软启动电路还包括：连接在所述电网与所述接触器之间的熔断器。其中，所述电气设备为中点箝位型三电平逆变器或中点箝位型三电平变流器。从上述的技术方案可以看出，相较于现有技术，本技术公开的软启动电路通过引入更多的整流桥开关来分担直流母线电压应力，从而降低了每一个整流桥开关在中点箝位型三电平逆变器软启动过程中需要单独承受的直流母线电压应力，有效避免了整流桥开关在软启动过程中过压损坏，解决了现有技术存在的问题。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术公开的一种中点箝位型三电平逆变器拓扑结构示意图；图2为现有技术公开的一种软启动电路结构示意图；图3为本技术公开的一种软启动电路结构示意图；图4为本技术公开的又一种软启动电路结构示意图；图5为本技术公开的又一种软启动电路结构示意图；图6为本技术公开的一种电气设备结构示意图；图7为本技术公开的又一种电气设备结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见图3，本技术实施例公开了一种软启动电路，以避免软启动过程中出现整流桥开关过压损坏现象，包括：接触器K、限流电阻R、三绕组升压变压器T、第一全桥整流电路Z1、第二全桥整流电路Z2和继电器KM，其中：三绕组升压变压器T的原边绕组依次经过限流电阻R和接触器K接入电网；三绕组升压变压器T的第一副边绕组连接第一全桥整流电路Z1的交流侧；三绕组升压变压器T的第二副边绕组连接第二全桥整流电路Z2的交流侧；第一全桥整流电路Z1的直流侧经继电器KM连接在正母线电容Cp两端；第二全桥整流电路Z2的直流侧经继电器KM连接在负母线电容Cn两端。图3所示软启动电路的工作原理为：在中点箝位型三电平逆变器需要进行软启动时，先闭合继电器KM，再闭合接触器K，此时电网电压经过接触器K和限流电阻R输出到三绕组升压变压器T的低压侧；第一全桥整流电路Z1和第二全桥整流电路Z2将三绕组升压变压器T高压侧输出的两路高压交流信号整流成两路直流信号，分别为Cp和Cn充电；在软启动完成后必须将继电器KM断开，否则中点箝位型三电平逆变器正常运行中，逆变桥输出的高压会施加在全桥整流电路Z上容易造成整流桥开关器件过压损坏。限流电阻R用于限制软启动电流，其阻值大小影响软启动时间及三绕组升压变压器T的容量。图3所示软启动电路相较于图2具有如下优势：1)相较于图2，图3所示软启动电路在中点箝位型三电平逆变器软启动过程中利用两个全桥整流电路共同承受整个直流母线电压应力，每一个全桥整流电路仅承受整个直流母线电压应力的1/2，当每一个整流桥开关都是由4个整流桥开关连接而成时，每一个整流桥开关在逆变器软启动过程中仅承受整个直流母线电压应力的1/4(如果为每一个整流桥开关再分别串联N个整流桥开关，则每一个整流桥开关在逆变器软启动过程中仅承受整个直流母线电压应力的1/(N+1)，通常设置每一个整流桥开关仅由4个整流桥开关连接而成即可，不必过量引入)，由于单个全桥整流电路所承受的直流母线电压应力大大减小，因而有效避免了软启动过程中出现整流桥开关过压损坏现象；2)在图2所示软启动电路中，在软启动完成后逆变器正常运行过程中，逆变桥输出的高压会施加在全桥整流电路Z上，容易造成整流桥开关器件过压损坏；而图3所示软启动电路能够通过断开继电器KM来将全桥整流电路与逆变桥隔离开，故而在软启动完成后逆变器正常运行过程中，逆变桥产生的高压不会施加在两个全桥整流电路上造成整流桥开关器件过压损坏；3)在图2所示软启动电路中，由于B相绕组与中性点O直连，因此在软启动过程中直流母线上会存在低频脉动；而图3所示软启动电路不存在这样的连接关系，因而也就避免了这一问题。可选地，本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软启动电路，其特征在于，包括：接触器、限流电阻、三绕组升压变压器、第一全桥整流电路、第二全桥整流电路和继电器，其中：所述三绕组升压变压器的原边绕组依次经过所述限流电阻和所述接触器接入电网；所述三绕组升压变压器的第一副边绕组连接所述第一全桥整流电路的交流侧；所述三绕组升压变压器的第二副边绕组连接所述第二全桥整流电路的交流侧；所述第一全桥整流电路的直流侧经所述继电器连接在正母线电容两端；所述第二全桥整流电路的直流侧经所述继电器连接在负母线电容两端。

【技术特征摘要】
1.一种软启动电路，其特征在于，包括：接触器、限流电阻、三绕组升压变压器、第一全桥整流电路、第二全桥整流电路和继电器，其中：所述三绕组升压变压器的原边绕组依次经过所述限流电阻和所述接触器接入电网；所述三绕组升压变压器的第一副边绕组连接所述第一全桥整流电路的交流侧；所述三绕组升压变压器的第二副边绕组连接所述第二全桥整流电路的交流侧；所述第一全桥整流电路的直流侧经所述继电器连接在正母线电容两端；所述第二全桥整流电路的直流侧经所述继电器连接在负母线电容两端。2.根据权利要求1所述的软启动电路，其特征在于，所述第一全桥整流电路和所述第二全桥整流电路均为二极管全桥整流电路。3.根据权利要求1所述的软启动电路，其特征在于，所述电网为单相电网或三相电网。4.根据权利要求1所述的软启动电路，其特征在于，当所述软启动电路用于实现中压电气设备的软启动时，所述电网为低压电网；当所述软启动电路用于实现高压电气设备的软启动时，所述电网为低压电网或中压电网。5.根据权利要求1所述的软启动电路，其特征在于，所述第一全桥整流电路和所述第二全桥整流电路均是由四个...

【专利技术属性】
技术研发人员：程尧，邓立荣，陈小刚，张虎，王冰，刘长坤，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34