本发明专利技术涉及一种逆变电源，具体地说是一种宽范围稳压稳频电源，其包括直流母线输出端口和变压器，特征在于包括主电路和控制电路，主电路是由PWM整流电路和逆变电路组成，控制电路包括控制模块、辅助接口模块、输出反馈模块、输入电流检测模块、显示器/按键模块、继电器模块，PWM整流模块、逆变模块、辅助接口模块、输出反馈模块、输入电流检测模块、显示器/按键模块和继电器模块，分别通过多芯屏蔽电缆连接到控制模块，本发明专利技术由于采用上述结构，使轮胎吊在轻载时，柴油发电机组怠速运行；在大负载下，柴油发电机组在额定转速运行，则一台轮胎吊同样完成一天的工作，可节省燃油50%，并减小排放和污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种逆变电源，具体地说是一种用于港口集装箱码头的大型轮胎吊上的宽范围稳压稳频电源。
技术介绍
集装箱码头用的大型轮胎吊是由柴油发电机组11提供动力电源(如图1所示)，供起吊电机12、行走电机13、控制系统14、空调设备15、照明设备16及其他辅助装置17用电，机组的功率一般在200 500kW，设备每天工作8至14个小时，这期间轮胎吊的用电状况是多数为轻负载状态(控制系统14、空调设备15、照明设备16等辅助装置17用电)，短时满负载运行(吊集装箱)，而柴油发电机组11 一直在额定转速下运行，其耗油量很大，为此造成了很大的燃料浪费，并且也增大了环境污染。如果能够使轮胎吊在轻载时，柴油发电机组怠速运行；在大负载下，柴油发电机组在额定转速运行，则一台轮胎吊同样完成一天的工作，可节省燃油50%。轮胎吊的柴油发电机组在额定转速运行时输出电压480V (三相三线)、频率 50/60HZ，供控制系统、空调、照明等辅助装置的用电通过挂在直流母线上的变压器变为 220/380V (三相四线)。柴油发电机组在怠速运行时，转速和电压都很低而且不稳定(发电机组输出电压低于300V、频率低于30Hz)，无法满足用电设备的使用要求。因此，需要一种稳压稳频电源，在柴油发电机组的各种工况下都能给轮胎吊的控制系统、空调、照明等辅助装置提供220/380V、50/60Hz电源，电源容量40kVA。经检索，CN201614238U网上公开了一种节能轮胎吊电压自动调整装置的专利技术专利，其包括市电交流电网输入端口、供起重机各机构变频器机辅助设备变频器用直流母线输出端口、主回路、控制回路、辅助电源模块，所述主回路右平波单元、电源转换开关、主电源整流/逆变单元组成，所述控制回路由采样电路、控制模块及显示报警组成，当轮胎吊所吊货物下降，主起升变频器处于发电状态时，其可将主起升变频器发出的电能逆变成交流电，回馈回电网，或供自身或供其他轮胎吊使用，其不足是其稳压稳频范围有限，只能在电压变化范围100V、频率变化范围10 Hz的情况下可靠工作。轮胎吊在吊装集装箱时由于电动机负载突变，发电机组的会有很严重的电压冲击和跌落，一般的电源很难适应这种恶劣的条件，通常会造成轮胎吊上的计算机系统断电复位，灯光也会闪变，甚至损坏灯光设备。另外，产品的控制电路大多数采用的是模拟电路或半模拟半数字电路，控制精度差，稳定性及可靠性差，不能适应在港口高温高湿的恶劣条件下的使用需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种控制精度高、稳压稳频稳定性高、能在恶劣环境下使用的宽范围稳压稳频电源。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种宽范围稳压稳频电源，包括直流母线输出端口和变压器，其特征在于包括主电路和控制电路，其中主电路是由PWM整流电路和逆变电路组成，PWM升压整流电路是由储能电感、IGBT模块和直流滤波电容组成的PWM整流模块，采用AC-DC三相PWM整流器拓扑结构，使输入电压 220 480VAC、输入频率25 60 Hz范围内，整流输出稳定的750V直流电压，逆变电路是由IGBT模块和LC滤波器组成的逆变模块，采用DC-AC三相三桥臂逆变器拓扑结构，将750V 直流电压转换为脉冲宽度可调、基波频率为60Hz的三相交流电源，经LC滤波器后，输出总谐波含量小于5%的50/60HZ 220 / 380三相电源，为保证输入和输出之间的电隔离，减小相互影响，由变压器使输出电压适应各种电压等级，控制电路包括控制模块、辅助接口模块、输出反馈模块、输入电流检测模块、显示器/ 按键模块、继电器模块，控制模块是由数字信号处理器(DSP)组成，将模拟量转化成数字量进行处理，使得系统控制更稳定、精确，同时，DSP完成对内部和外部状态的调控、监测和诊断，具有完善的保护功能和故障自诊断功能，系统接通电源后，处于正常运行状态下，数字信号处理器模块运行自检程序，检查所有内部功能，辅助接口模块完成三相输入电压和直流电压的信号采样，由控制接口分别控制电源的输出接触器、软启动控制和散热风机运行， 输入电流检测模块完成三相输入电流的信号采样，并检测输入短路电流，输出反馈模块完成三相输出电流的信号采样以及经输出电压检测模块完成电压的信号采样，并检测输入短路电流，输出反馈模块完成三相输出电流和电压的信号采样，并检测输入短路电流，显示器 /按键模块完成电源的参数设置、运行参数显示和运行状态，PWM整流模块、逆变模块、辅助接口模块、输出反馈模块、输入电流检测模块、电源模块、 显示器/按键模块和继电器模块，分别通过多芯屏蔽电缆连接到控制模块，以达到在控制模块与功率部件之间进行电隔离、参数采样变换、驱动控制和过流保护的作用。本专利技术中的PWM整流器可采用直流功率控制策略，以实现电网侧单位功率因数的运行，输入端的PWM整流器可以保证该电源在输入电压大范围波动情况下工作，并且实现输入功率因数近似为1，抑制谐波污染，由于宽范围稳压稳频电源的输入电压变化范围很大 (220疒480V)，瞬时输入电压甚至可以达到530V，因此要求电源前端PWM整流器具有很高的电压利用率。本专利技术中的电源模块控制系统采用SV-PWM (空间矢量脉宽调制)技术，使电源具有极好的动态特性和低畸变，并且算法简单便于实现数字化、直流电压利用率高、开关损耗低。本专利技术中的直流母线是由交错铜排和绝缘层构成的迭层母线结构，正、负极处于绝缘层的两面，直流母线经铜排和逆变单元相连接，这种结构起到了吸收电容的作用，减小了功率回路中的寄生电感，保证IGBT可靠工作。本专利技术中的变压器可使输入和输出之间电隔离，减小相互影响，使输出电压适应用户要求的各种电压等级(三相四线)。本专利技术由于采用上述结构，使轮胎吊在轻载时，柴油发电机组怠速运行；在大负载下，柴油发电机组在额定转速运行，则一台轮胎吊同样完成一天的工作，可节省燃油50%，并减小排放和污染。附图说明图1是现有技术的供电系统及负载配置示意图。图2是本专利技术的供电系统及负载配置示意图。图3是本专利技术的主电路拓扑图。图4是本专利技术的电路原理框图。附图标记控制模块1、辅助接口模块2、输出反馈模块3、输入电流检测模块4、显示器/按键模块5、继电器模块6、PWM整流电路7、逆变电路8、滤波器9、变压器10、柴油发电机组11、起吊电机12、行走电机13、控制系统14、空调设备15、照明设备16、辅助装置 17、直流母线18、主电路19、控制电路20、电源模块21、操作面板22、输出电压检测模块23。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术进一步说明一种宽范围稳压稳频电源，包括直流母线18输出端口和变压器，其特征在于包括主电路19和控制电路20，其中主电路是由PWM整流电路7和逆变电路8组成，PWM升压整流电路7是由储能电感、 IGBT模块和直流滤波电容组成的PWM整流模块7，采用AC-DC三相PWM整流器拓扑结构，使输入电压220 480VAC、输入频率25 60 Hz范围内，整流输出稳定的750V直流电压，逆变电路8是由IGBT模块和LC滤波器组成的逆变模块，采用DC-AC三相三桥臂逆变器拓扑结构，将750V直流电压转换为脉冲宽度可调、基波频率为60Hz的三相交流电源，经LC滤波器9后，输出总谐波含量小于5%本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：雷小明，陈江岸，常国洁，梁吉军，姚有刚，彭海强，
申请(专利权)人：威海广泰空港电源设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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