一种变流器预充电和加热电路及其控制方法技术

本申请公开了一种变流器预充电和加热电路，包括：第一接触器的第一侧的三相端通过熔断器接入三相电，并分别通过第一电阻、第二电阻和第三电阻与第三接触器的第一侧和第二接触器的第一侧连接；第一接触器的第二侧与第二接触器的第二侧连接，并通过滤波器与IGBT模块的输入端连接；第一电阻、第二电阻和第三电阻均安装在IGBT模块的底板上；第三接触器的第二侧的三相端短接；第一接触器与第三接触器软件互锁；第二接触器与第三接触器硬件互锁。本申请利用接触器进行电路转换可以实现电阻复用，从而减少电路中电阻的数量以减少故障点。本申请还公开了一种变流器预充电和加热电路的控制方法，同样具有上述有益效果。

A Precharging and Heating Circuit of Converter and Its Control Method

The present application discloses a converter pre-charging and heating circuit, which includes: three-phase terminals on the first side of the first contactor are connected to three-phase electricity through fuses, and are connected to the first side of the third contactor and the first side of the second contactor through first resistance, second resistance and third resistance respectively; the second side of the first contactor is connected to the second side of the second contactor and filtered. The first resistor, the second resistor and the third resistor are all installed on the bottom plate of the IGBT module; the third contactor has a short three-phase connection on the second side; the first contactor interlocks with the third contactor software; and the second contactor interlocks with the third contactor hardware. This application realizes resistance multiplexing by using contactor for circuit conversion, thereby reducing the number of resistors in the circuit and reducing the fault points. The application also discloses a control method for the pre-charging and heating circuit of the converter, which also has the above beneficial effect.

【技术实现步骤摘要】
一种变流器预充电和加热电路及其控制方法
本申请涉及变流器
，特别涉及一种变流器预充电和加热电路及其控制方法。
技术介绍
随着电力电子等相关技术的发展和进步，变流器在风力发电等领域中得到了广泛的应用，发挥着电力变换的重要作用。变流器的应用电路中一般都包括预充电电路和加热电路。预充电电路用于对变流器中IGBT模块的直流母线预先进行充电，并且，为了保障电路的平稳启动，现有技术中一般采用两相交流软起方式。加热电路用于在IGBT模块工作之前对其进行加热，一般被封装成加热器安装在IGBT模块背部，以便防止对温度比较敏感的IGBT模块在低温下无法正常工作。现有技术中变流器的预充电和加热电路的结构示意图如图1所示。其中，A相和C相交流电分别串联有作为软起电阻的电阻r1和r2，构成了直流母线的预充电电路，在接触器k1闭合时对IGBT模块的直流母线进行预充电，实现软启动。当母线电压升至目标电压时，可以闭合接触器k2，并断开接触器k1，结束预充电过程。电阻r3为加热电路中所有加热电阻的等效电阻，在接触器k3闭合时对IGBT模块进行加热。可见，现有技术中的预充电电路和加热电路相互独立，预充电电路中的电阻作为软起电阻，用于预充电；而加热电路中的电阻作为加热电阻，用于加热。因此，整个电路结构复杂，电阻总数较多，故障点因而也较多。由此可见，采用何种变流器的预充电和加热电路及其控制方法，以便减少电路中电阻的使用进而减少故障点，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种变流器预充电和加热电路及其控制方法，以便有效地减少电路中电阻的使用进而减少故障点。为解决上述技术问题，本申请提供一种变流器预充电和加热电路，包括：熔断器、第一接触器、第二接触器、第三接触器、滤波器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和IGBT模块；其中，所述第一接触器的第一侧的三相端通过所述熔断器接入三相电，并分别通过所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻与所述第三接触器的第一侧和所述第二接触器的第一侧连接；所述第一接触器的第二侧与所述第二接触器的第二侧连接，并通过所述滤波器与所述IGBT模块的输入端连接；所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻均安装在所述IGBT模块的底板上，以便用于对所述IGBT模块进行加热；所述第三接触器的第二侧的三相端短接；所述第一接触器与所述第三接触器软件互锁；所述第二接触器与所述第三接触器硬件互锁。优选地，还包括第一断路器和第二断路器；所述第一接触器的第一侧的三相端通过所述第一断路器分别与所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻连接；所述第一接触器的第二侧通过所述第二断路器与所述第二接触器的第二侧连接。优选地，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻的阻值相等。优选地，所述滤波器为LCL滤波器。优选地，所述LCL滤波器还包括磁环，用于消除高次谐波。优选地，所述三相电为690V。优选地，还包括：多个电阻分别与所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻并联；所述多个电阻均安装在所述IGBT模块的底板上，以便用于对所述IGBT模块进行加热。优选地，所述多个电阻分别与所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻并联包括：数目相等的多个电阻分别与所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻并联；所述多个电阻的阻值均相等。本申请还提供了一种变流器预充电和加热电路的控制方法，应用于如上任一种变流器预充电和加热电路，包括：获取工作环境参数；判断所述工作环境参数是否满足预设工作环境条件；若否，则向所述第三接触器发送闭合指令，以便对所述IGBT模块进行加热；并继续执行所述判断是否满足预设工作环境条件的后续步骤；若是，则向所述第二接触器发送闭合指令，以便对所述IGBT模块的直流母线进行预充电。优选地，还包括：在所述向所述第二接触器发送闭合指令之后，接收传感器检测并发送的母线电压；判断所述母线电压是否大于预设电压阈值；若是，则向所述第二接触器发送断开指令、向所述第一接触器发送闭合指令，以便结束对所述直流母线的预充电。本申请所提供的变流器预充电和加热电路包括：熔断器、第一接触器、第二接触器、第三接触器、滤波器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和IGBT模块；其中，所述第一接触器的第一侧的三相端通过所述熔断器接入三相电，并分别通过所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻与所述第三接触器的第一侧和所述第二接触器的第一侧连接；所述第一接触器的第二侧与所述第二接触器的第二侧连接，并通过所述滤波器与所述IGBT模块的输入端连接；所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻均安装在所述IGBT模块的底板上，以便用于对所述IGBT模块进行加热；所述第三接触器的第二侧的三相端短接；所述第一接触器与所述第三接触器软件互锁；所述第二接触器与所述第三接触器硬件互锁。可见，本申请所提供的变流器预充电和加热电路，利用接触器在不同应用需要下对电路结构进行改变，通过电阻的复用设计，使得电路中的电阻既可以作为预充电电路的软起电阻，也可以作为加热电路的加热电阻，因而可以有效地减少电路中电阻的数量，进而减少可能出现的故障点，提高电路的安全性能。本申请所提供的变流器预充电和加热电路的控制方法可以应用于上述变流器预充电和加热电路，同样具有上述有益效果。附图说明为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。图1为现有技术中所提供的一种变流器预充电和加热电路的结构示意图；图2为本申请实施例所提供的一种变流器预充电和加热电路的结构示意图；图3为本申请实施例所提供的又一种变流器预充电和加热电路的结构示意图；图4为本申请实施例所提供的一种变流器预充电和加热电路控制方法的流程图。具体实施方式本申请的核心在于提供一种变流器预充电和加热电路及其控制方法，以便有效地减少电路中电阻的使用进而减少故障点。为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行介绍。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。请参阅图2，图2为本申请所提供的一种变流器预充电和加热电路的结构示意图；包括熔断器F、第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、滤波器、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和IGBT模块；其中，第一接触器K1的第一侧的三相端通过熔断器F接入三相电，并分别通过第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3与第三接触器K3的第一侧和第二接触器K2的第一侧连接；第一接触器K1的第二侧与第二接触器K2的第二侧连接，并通过滤波器与IGBT模块的输入端连接；第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3均安装在IGBT模块的底板上，以便用于对IGBT模块进行加热；第三接触器K3的第二侧的三相端短接；第一接触器K1与第三接触器K3软件互锁；第二接触器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变流器预充电和加热电路，其特征在于，包括熔断器、第一接触器、第二接触器、第三接触器、滤波器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和IGBT模块；其中，所述第一接触器的第一侧的三相端通过所述熔断器接入三相电，并分别通过所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻与所述第三接触器的第一侧和所述第二接触器的第一侧连接；所述第一接触器的第二侧与所述第二接触器的第二侧连接，并通过所述滤波器与所述IGBT模块的输入端连接；所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻均安装在所述IGBT模块的底板上，以便用于对所述IGBT模块进行加热；所述第三接触器的第二侧的三相端短接；所述第一接触器与所述第三接触器软件互锁；所述第二接触器与所述第三接触器硬件互锁。

【技术特征摘要】
1.一种变流器预充电和加热电路，其特征在于，包括熔断器、第一接触器、第二接触器、第三接触器、滤波器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和IGBT模块；其中，所述第一接触器的第一侧的三相端通过所述熔断器接入三相电，并分别通过所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻与所述第三接触器的第一侧和所述第二接触器的第一侧连接；所述第一接触器的第二侧与所述第二接触器的第二侧连接，并通过所述滤波器与所述IGBT模块的输入端连接；所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻均安装在所述IGBT模块的底板上，以便用于对所述IGBT模块进行加热；所述第三接触器的第二侧的三相端短接；所述第一接触器与所述第三接触器软件互锁；所述第二接触器与所述第三接触器硬件互锁。2.根据权利要求1所述的变流器预充电和加热电路，其特征在于，还包括第一断路器和第二断路器；所述第一接触器的第一侧的三相端通过所述第一断路器分别与所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻连接；所述第一接触器的第二侧通过所述第二断路器与所述第二接触器的第二侧连接。3.根据权利要求1所述的变流器预充电和加热电路，其特征在于，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻的阻值相等。4.根据权利要求1所述的变流器预充电和加热电路，其特征在于，所述滤波器为LCL滤波器。5.根据权利要求4所述的变流器预充电和加热电路，其特征在于，所述LCL滤波器还包括磁环，用于消除...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨静，柯余东，杜炜，蔡梅园，陈薛梅，刘一星，杨洋，熊力，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团海装风电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50