一种低功耗级联型变流器预充电电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低功耗级联型变流器预充电电路，包括移相变压器、380V三相电源、预充电电阻R、接触器K1、接触器K2以及接触器K3，所述接触器K1的一侧与移相变压器的380V辅助绕组连接，所述接触器K1的另一侧与预充电电阻R连接，所述预充电电阻R与380V三相电源连接；所述接触器K3的一侧与接触器K2、接触器K1、预充电电阻R连接，所述接触器K3的另一侧与预充电电阻R、380V三相电源连接，本实用新型专利技术解决现有技术通过辅助绕组预充电电阻瞬时功耗较大的问题，并且能够降低预充电电阻R的瞬时能耗，从而降低选型要求和成本；并能够保证预充电过程中功率模块中的直流母线电容在额定电压充电，降低了预充电过程完成后的高压上电对直流母线电容的冲击。直流母线电容的冲击。直流母线电容的冲击。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗级联型变流器预充电电路


[0001]本技术涉及电力电子应用
，具体为一种低功耗级联型变流器预充电电路。

技术介绍

[0002]高压电机变频技术在电力拖动系统中应用广泛，目前市场上的高压大容量变频装置主要是采用的单元串联多电平技术的链式拓扑结构，为了减少对直流母线电容的冲击，提高电容和整机的使用寿命，装置主电路初始上电需要对功率模块进行预充电，现有预充电技术主要有基于移相变压器高压侧预充电回路方案、基于移相变压器低压侧预充电回路方案、模块内部充电回路方案。其中基于移相变压器高压侧预充电回路方案具有操作简单的优点，但采用了高压开关、高压电阻等器件，体积大，成本高等不足；基于移相变压器低压侧预充电回路方案采用低压元件，成本较低，但需要外供三相低压电源。模块内部充电回路方案需要在每个模块内部增加充电回路，成本高，故障点多。
[0003]CN102594159B公开了一种中压级联变频器、预充电方法及系统。以外接充电电路至其中某一个功率模块绕组，通过电阻限流达到预充电的缓冲效果，选用低压器件，不需要增加变压器辅助绕组。需要增加开关、变压器、电阻等器件，成本高，复杂程度高。
[0004]CN204615638U公开了一种高压级联变频器的软启电路。通过高压电源与辅助绕组间增加充电回路，避免高压级联变频器上高压输入电源瞬间对电网、高压级联变频器的冲击，提高可靠性，延长了高压级联变频器的使用寿命。但需要连接高压侧电源，并需要使用高压器件，成本高。
[0005]CN113644829A公开了一种级联变频器的预充电方法以及级联变频器。利用自身单元实现可控软充电，有效避免高压侧合闸造成的电流冲击。但具有预充电功能的功率单元需要具有可控整流功能，并且需要相应的软件支持，成本高，控制较为复杂。
[0006]CN203289169U公开了功率单元级联型高压变频器的预充电装置。利用三相双向开关、三相电抗器和开关控制电路对移相变压器辅助绕组进行预充电，实现无级预充电，降低三相低压市电电网的干扰，抑制高压变频器高压上电时对三相高压电网的冲击，还实现了功率单元中的滤波电容（如电解电容）的激活使能，延长高压变频器的工作寿命。但属于开关电路的谐波较大，对市电干扰较大。同时控制较为复杂。
[0007]现有基于移相变压器低压侧预充电回路方案虽然结构简单，成本相对较低，但存在预充电电阻预充电瞬时功耗较大，接触器和预充电电阻选型要求高的问题；因此我们需要提出一种低功耗级联型变流器预充电电路。

技术实现思路

[0008]本技术的目的在于提供一种低功耗级联型变流器预充电电路，解决现有技术通过辅助绕组预充电电阻瞬时功耗较大的问题，并且能够降低预充电电阻R的瞬时能耗，从而降低选型要求和成本；并能够保证预充电过程中功率模块中的直流母线电容在额定电压
充电，降低了预充电过程完成后的高压上电对直流母线电容的冲击，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0009]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种低功耗级联型变流器预充电电路，包括移相变压器、380V三相电源、预充电电阻R、接触器K1、接触器K2以及接触器K3，所述移相变压器包括若干级依次连接的功率模块，所述功率模块上设有690V绕组，所述移相变压器上设有一个380V辅助绕组；
[0010]所述接触器K1的一侧与移相变压器的380V辅助绕组连接，所述接触器K1的另一侧与预充电电阻R连接，所述预充电电阻R与380V三相电源连接；所述接触器K2的一侧与若干级功率模块中的第一级功率模块的690V绕组连接，所述接触器K2的另一侧连接在预充电电阻R与接触器K1之间；
[0011]所述接触器K3的一侧与接触器K2、接触器K1、预充电电阻R连接，所述接触器K3的另一侧与预充电电阻R、380V三相电源连接。
[0012]优选的，所述预充电电阻R为三相预充电电阻、两相预充电电阻以及单相预充电电阻中的任意一种。
[0013]优选的，若干级所述功率模块之间并联，每一级所述功率模块均包括三个功率模块，三个所述功率模块之间并联。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0015]1、本技术解决现有技术通过辅助绕组预充电电阻瞬时功耗较大的问题，并且能够降低预充电电阻R的瞬时能耗，从而降低选型要求和成本；
[0016]2、本技术能够保证预充电过程中功率模块中的直流母线电容在额定电压充电，降低了预充电过程完成后的高压上电对直流母线电容的冲击。
附图说明
[0017]图1为现有技术的典型级联型高压变频器原理图；
[0018]图2为现有技术的典型级联型高压变频器功率模块原理图；
[0019]图3为本技术提供的级联型高压变频器预充电实施例原理图；
[0020]图4为本技术提供的预充电电阻R为三相电阻的示意图；
[0021]图5为本技术提供的预充电电阻R为两相电阻的示意图；
[0022]图6为本技术提供的预充电电阻R为单相电阻的示意图。
具体实施方式
[0023]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。
[0024]请参阅图3
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图6，本技术提供一种技术方案：一种低功耗级联型变流器预充电电路，包括移相变压器、380V三相电源、预充电电阻R、接触器K1、接触器K2以及接触器K3，所述移相变压器包括若干级依次连接的功率模块，所述功率模块上设有690V绕组，所述移相变压器上设有一个380V辅助绕组；
[0025]所述接触器K1的一侧与移相变压器的380V辅助绕组连接，所述接触器K1的另一侧与预充电电阻R连接，所述预充电电阻R与380V三相电源连接；所述接触器K2的一侧与若干级功率模块中的第一级功率模块的690V绕组连接，所述接触器K2的另一侧连接在预充电电阻R与接触器K1之间；
[0026]所述接触器K3的一侧与接触器K2、接触器K1、预充电电阻R连接，所述接触器K3的另一侧与预充电电阻R、380V三相电源连接。
[0027]所述预充电电阻R为三相预充电电阻、两相预充电电阻以及单相预充电电阻中的任意一种。
[0028]若干级（1、2、3......N）所述功率模块之间并联，每一级所述功率模块均包括三个功率模块，三个功率模块中的每一个功率模块上均设有690V绕组，三个所述功率模块之间并联。
[0029]其中，第一级的三个功率模块分别为功率模块A1、功率模块B1和功率模块C1；
[0030]第二级的三个功率模块分别为功率模块A2、功率模块B2和功率模块C2；
[0031]......
[0032]第N级的三个功率模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗级联型变流器预充电电路，其特征在于：包括移相变压器、380V三相电源、预充电电阻R、接触器K1、接触器K2以及接触器K3，所述移相变压器包括若干级依次连接的功率模块，所述功率模块上设有690V绕组，所述移相变压器上设有一个380V辅助绕组；所述接触器K1的一侧与移相变压器的380V辅助绕组连接，所述接触器K1的另一侧与预充电电阻R连接，所述预充电电阻R与380V三相电源连接；所述接触器K2的一侧与若干级功率模块中的第一级功率模块的690V绕组连接，所述接触器K2的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡炫，毕涛，周伟，胡平，
申请(专利权)人：南京国电南自新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：