一种高压变频器制造技术

一种高压变频器，包括移相变压器、功率单元以及预充电组件，该预充电组件包括用于连接电源的输入端口和用于与移相变压器的输出侧连接的输出端口，输入端口与输出端口间依次设置有断路器、第一电阻单元、第二电阻单元及第三接触器，第一电阻单元与第一接触器并联，第一电阻单元和第二电阻单元的整体或第二电阻单元与第二接触器并联。高压变频器刚上电时，电流通过预充电组件为功率单元中的电容充电。充电过程中，通过对第一电阻单元和第二电阻单元不同形式的旁路，使得在功率单元内部电容电压变化时，每次对功率单元产生的冲击电流均较小，从而防止功率单元在上电瞬间遭到大电流的冲击。此外，上述预充电组件存放空间小，更适宜于装配和运输。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电能控制装置的
，具体涉及一种高压变频器。
技术介绍
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，其与负载连接能实现对负载的速度控制，不但对改进工艺、提高产品质量有好处，同时可以满足节能和设备经济运行的需要，符合可持续发展的要求。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置即高压变频器不断地成熟，现今，高压变频器已被广泛应用在矿业生产、石油化工、市政供暖、冶金炼钢和电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等设备中。如图1所示，现有的高压变频器主要由移相变压器、功率单元及控制组件组成，其中移相变压器设置在移相变压器柜100中，功率单元设置在功率单元柜200中，控制组件设置在控制柜400中。由于高压变频器一般采用隔离变压器阻抗限流，且功率单元内部的电容较大，故功率单元在电源接通初期相当于短路，电容会受到很大的电流冲击，从而功率单元和电网均会遭受较大危害。为了克服上述问题，传统的做法是在高压变频器的前端增加一个启动柜500，该启动柜500内的主电路如图2所示，包括真空接触器501和电阻502。电源接通前及电源接通初期，真空接触器501均处于断开的状态，电阻502串联在主回路中，通过电阻限制功率单元中的电流值。当电压上升到一定程度，则真空接触器501闭合，电阻502被旁路。图3为增加启动柜后功率单元直流母线上电过程中电压的上升曲线图，从图中可以看出，上电初期，电阻502串联在供电电路中，电压上升速度明显缓慢，当直流电压上升到600V后，电阻502被旁路，电压上升速度明显变快，因此，上述启动柜500能对功率单元中的电流进行有效的限制。但是，由于增加有启动柜500使得对整套高压变频器的结构构成了限制，造成高压变频器占地面积大、材料用量大，制造成本高，不便于生产装配和运输的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高压变频器，用于解决传统的高压变频器刚上电时功率单元易遭到大电流的冲击而损坏、且设置有启动柜的高压变频器占地面积大、制造成本高，不便于生产装配和运输的问题。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种高压变频器，所述高压变频器包括移相变压器、功率单元以及预充电组件，所述移相变压器的一次侧为输入侧，与所述预充电组件连接，所述移相变压器的二次侧为输出侧，与所述功率单元连接；所述预充电组件包括输入端口、断路器、第一电阻单元、第二电阻单元、第一接触器、第二接触器、第三接触器及输出端口，其中，所述输入端口用于连接电源，所述输出端口与所述移相变压器的输出侧连接，所述输入端口与所述输出端口间依次设置有所述断路器、所述第一电阻单元、所述第二电阻单元及所述第三接触器，所述第一电阻单元与所述第一接触器并联设置，所述第一电阻单元和所述第二电阻单元的整体或所述第二电阻单元与所述第二接触器并联设置。相比于现有技术，本技术所述的高压变频器具有以下优势：本技术高压变频器中设置有预充电组件，高压变频器刚上电时，由预充电组件与用户电源连接从而为功率单元中的电容进行充电。上电初期，第一接触器和第二接触器均呈开闸状态，此过程为第一充电阶段，在此充电电路中，电流经过第一电阻单元和第二电阻单元对功率单元进行充电。当充电一段时间之后，第一接触器闭合，第二接触器保持断开状态，此过程为第二充电阶段，在此充电电路中，第一电阻单元被旁路，电流只经过第二电阻单元对功率单元进行充电。继续充电一段时间后，第二接触器也闭合，此过程为第三充电阶段，在此充电电路中，第一电阻单元和第二电阻单元均被旁路，从用户电源流出的电流直接对功率单元进行充电。在上述第一充电阶段中，由于功率单元内部的电容初期时未充电，故在上电瞬间功率单元内部电容压差较大，但由于充电电路中存在两路限流电阻，故充电电流会很小，不会对功率单元内的电容造成较大的冲击。在第一充电阶段的充电过程中，功率单元内电容压差逐渐变小，电流也逐渐变小。第一充电阶段过渡到第二充电阶段的过程中，由于旁路掉第一电阻单元，瞬间充电电流会稍微变大，但由于第一充电阶段已经对电容充电，故电容压差较小,电流会增大但变化较小，不会对功率单元内部的电容造成影响。同理，第二充电阶段过渡到第三充电阶段的过程中电容压差较小，电流变化较小，故也不会对功率单元内的电容造成影响。第三充电阶段中，电容不断充电，直到电容电压相对饱和。功率单元内的电容充满电后，电容压差几乎为零，但电容仍会存在微小的充放电过程，由于该过程压差变化非常小，故电流的变化值会一直维持在较小的状态。因此，该预充电组件对功率单元的充电电流进行了有效的限制，防止功率单元在上电瞬间遭到大电流的冲击，预充电组件的设置对功率单元和电网均起到了很好的保护作用。此外，上述预充电组件存放的预充电箱相比于启动柜制造成本更低，占地面积更小，适宜于装配和运输。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。其中在附图中，参考数字之后的字母标记指示多个相同的部件，当泛指这些部件时，将省略其最后的字母标记。在附图中：图1示出了增加有启动柜后的传统高压变频器的结构示意图；图2示出了图1中启动柜内的主电路图；图3示出了增加启动柜后传统高压变频器上电过程中电压随时间的上升曲线图；图4示出了根据本技术的一种优选实施方式的高压变频器内部的电路图；图5示出了根据本技术的一种优选实施方式的高压变频器的正视图；图6示出了图5中高压变频器的后视图；图7示出了图6中预充电箱的结构示意图；以及，图8示出了图7中预充电箱内的电路图。附图标记：1-移相变压器，2-功率单元，3-预充电组件，4-控制组件，100-移相变压器柜，200-功率单元柜，300-预充电箱，301-航空插座，400-控制柜，401-前部柜体，402-后部柜体，500-启动柜，501-真空接触器，502-电阻，5-输入端口，6-断路器，7-第一电阻单元，8-第二电阻单元，9-第一接触器，10-第二接触器，11-第三接触器，12-输出端口，13-三相电参数采集模块，14-PLC控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压变频器，其特征在于，所述高压变频器包括移相变压器(1)、功率单元(2)以及预充电组件(3)，所述移相变压器(1)的一次侧为输入侧，与所述预充电组件(3)连接，所述移相变压器(1)的二次侧为输出侧，与所述功率单元(2)连接；所述预充电组件(3)包括输入端口(5)、断路器(6)、第一电阻单元(7)、第二电阻单元(8)、第一接触器(9)、第二接触器(10)、第三接触器(11)及输出端口(12)，其中，所述输入端口(5)用于连接电源，所述输出端口(12)与所述移相变压器(1)的输出侧连接，所述输入端口(5)与所述输出端口(12)间依次设置有所述断路器(6)、所述第一电阻单元(7)、所述第二电阻单元(8)及所述第三接触器(11)，所述第一电阻单元(7)并联设置有所述第一接触器(9)，所述第二电阻单元(8)或所述第一电阻单元(7)和所述第二电阻单元(8)的整体并联设置有所述第二接触器(10)。

【技术特征摘要】
1.一种高压变频器，其特征在于，所述高压变频器包括移相变压器(1)、功率单元(2)以及预充电组件(3)，所述移相变压器(1)的一次侧为输入侧，与所述预充电组件(3)连接，所述移相变压器(1)的二次侧为输出侧，与所述功率单元(2)连接；
所述预充电组件(3)包括输入端口(5)、断路器(6)、第一电阻单元(7)、第二电阻单元(8)、第一接触器(9)、第二接触器(10)、第三接触器(11)及输出端口(12)，其中，所述输入端口(5)用于连接电源，所述输出端口(12)与所述移相变压器(1)的输出侧连接，所述输入端口(5)与所述输出端口(12)间依次设置有所述断路器(6)、所述第一电阻单元(7)、所述第二电阻单元(8)及所述第三接触器(11)，所述第一电阻单元(7)并联设置有所述第一接触器(9)，所述第二电阻单元(8)或所述第一电阻单元(7)和所述第二电阻单元(8)的整体并联设置有所述第二接触器(10)。
2.根据权利要求1所述的高压变频器，其特征在于，所述预充电组件(3)还包括三相电参数采集模块(13)，所述三相电参数采集模块(13)连接在所述第三接触器(11)和所述输出端口(12)之间的电路上，以监测所述高压变频器内移相变压器(1)中辅助绕组的电压值。
3.根据权利要求2所述的高压变频器，其特征在于，所述预充电组件(3)还包括PLC控制板(14)和充电控制单元(15)，所述PLC控制板(14)连接所述充电控制单元(15)和所述三相电参数采集模块(13)，且所述充电控制单元(15)连接在所述断路器(6)和所述第一电阻单元(7)之间的电路上，
所述充电控制单元(15)包括并行设置的充电显示线路(151)、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙拓，
申请(专利权)人：北京合康亿盛变频科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11