本发明专利技术公开了一种具有低电压穿越能力的变频器动态电压补偿装置，该装置主要由动态电压调节电路、整流电路两部分构成。变频器动态电压补偿装置串接于电网与变频器之间，电网电压经动态调压电路、整流电路转换为直流电压后输入变频器直流母线。变频器动态电压补偿装置采用平时待机，交流电压故障跌落时动作的控制方式，即当三相交流电压正常时，电压补偿装置开关器件不动作；当电网电压发生故障，跌落至一定程度时，电压补偿装置启动，动态调压电路投入运行，开关器件动作，对电网电压进行动态补偿，使得整流电路输入侧的交流电压稳定，从而保证整流桥直流输出电压稳定，确保在系统电压发生跌落时，补偿装置始终输出稳定的直流电压以确保变频器不停机，拖动电机输出转速、转矩、功率不发生变化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电源与变频器
，具体涉及一种具有低电压穿越能力的变频器动态电压补偿装置，适用于各种包括变频器在内的各种可连接直流电源的负载单元。
技术介绍
变频器作为一种高精度的自动控制装置，目前已广泛应用于工业系统，在许多重要的旋转负载场合，如在发电厂中，都大量采用变频器拖动电机调速的控制方式。对于重要负荷而言，因电网扰动或短时故障引起的变频器停机所造成的结果是极其严重的，总结目前实际运行中出现的故障类型，多数情况下变频器停机的主要原因是电网电压跌落。针对上述情况分析其原因，变频器一般采用交流电源输入，经内部整流后转换为直流电源，对此直流电源进行逆变以实现对电机的控制。变频器进行内部逆变时，内部直流母线电压需维持在一定范围内，过低的直流母线电压无法保证逆变的正常运行从而会内部触发欠压保护。当电网电压发生故障电压幅值跌落时，对于变频器而言，导致的直接后果是内部直流母线电压降低，当直流母线电压低于欠压保护值时，将触发变频器保护，造成变频器停机，从而导致负荷停机，对生产造成严重影响。针对上述情况，需要寻求一种新型的变频器装置，能够跨越系统低电压跌落过程，保证负载的持续、可靠运行。为解决以上问题，当前有通过为变频器增加UPS动力电源或在变频器直流线处增加直流蓄电池支撑的方法，来解决低电压停机问题，但在上述方案中均引入了蓄电池，蓄电池对温度和运行环境要求高、需定期进行全充、全放操作、电池造价高等问题，制约了这两种方案的广泛推广。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的以上问题，本专利技术提出了一种具有低电压穿越能力的变频器动态电压补偿装置，用于解决电网交流电源电压发生电压跌落时，变频器停机、触发保护或工作状态异常等情况。变频器动态电压补偿装置可以在系统电压跌落时，为变频器拖动系统提供稳定的动力电源和控制电源，维持拖动系统的连续、可靠、平稳运行。本专利技术的具体方案如下—种具有低电压穿越能力的变频器动态电压补偿装置，该变频器动态电压补偿装置串接于电网三相交流电源与变频器之间，所述变频器动态电压补偿装置包括动态调压电路和整流电路，其特征在于所述动态调压电路由结构相同的三相动态调压电路组成，所述三相动态调压电路分别由隔离变压器、单相全波整流电路、直流母线支撑电容、单相全桥逆变电路、输出LC滤波电路组成，其中隔离变压器的副边绕组连接至单相全波整流电路的交流输入侧，所述单相全波整流电路的直流输出侧并联直流母线支撑电容后连接至所述单相全桥逆变电路的输入侧，所述单相全桥逆变电路的输出侧一端联接至所述输出LC滤波电路的电感，单相全桥逆变电路输出侧的另一端联接至所述输出LC滤波电路中的电容，所述输出LC滤波电路中电感与输出LC滤波电路中的电容串联；所述三相动态调压电路中的隔离变压器原边绕组两端分别连接至电网三相交流电源对应的相线与零线，三相动态调压电路中的输出LC滤波电路中的电容则分别串接在三相交流电源对应的相线路中；所述整流电路由三相不控整流桥与整流电路直流母线支撑电容构成，所述三相交流电源各相线路分别串接各相动态调压电路中输出LC滤波电路的电容后连接至所述三相不控整流桥的输入端，三相不控整流桥的输出端两极之间连接整流电路直流母线支撑电容。本专利技术具有以下有益效果本专利技术所述具有低电压穿越能力的变频器动态电压补偿装置应用于工业变频器拖动场合时，当电网电压发生跌落时，可动态调节补偿装置的输出电压，通过对电网电压的补偿，从而使得变频器的直流母线电压在变频器的正常工作范围内，从而保证在电网电压跌落的整个过程中，变频器不因触发直流欠压保护停机，变频器所带负荷正常工作；当电网电压正常时，变频器动态电压补偿装置处于待机工作模式，不影响变频器运行。附图说明图I为具有低电压穿越能力的变频器动态电压补偿装置拓扑结构示意图；图2为电网电压监控模块子程序流程图；图3为动态调压电路自动控制模块主程序流程图；图4为集成自检系统程序流程图。具体实施例方式下面根据说明书附图并结合具体实施例对本专利技术的技术方案进一步详细表述。如图I所示为本专利技术的具有低电压穿越能力的变频器动态电压补偿装置的结构示意图。实施例I :变频器动态电压补偿装置由两部分组成动态调压电路1，由三相动态调压电路组成；整流电路2，三相不控整流电路与直流母线支撑电容组成；三相调压电路各相电路结构、参数相同，三相调压电路分别由隔离变压器、单相全波整流电路、全桥逆变电路、输出LC滤波电路组成。所述三相调压电路中的隔离变压器原边分别连接至所述三相交流电源的对应相线与零线，所述隔离变压器副边连接至所述单相全波整流电路。所述单相全波整流电路交流输入侧联接至所述隔离变压器副边，直流输出侧联接至所述直流母线支撑电容与所述单相全桥逆变电路的联接处。所述直流母线支撑电容一端联接至所述单相全波整流电路输出正极，另一端联接至所述单相全波整流电路输出负极。所述单相全桥逆变电路由四个绝缘栅双极型晶体管IGBT组成，联接方式为两串后再两并。所述单相全桥逆变电路输入侧一端联接至直流母线支撑电容与单相全波整流电路输出正极的联接处，所述单相全桥逆变电路输入侧的另一端联接至直流母线支撑电容与单相全波整流电路输出负极的联接处；所述单相全桥逆变电路的输出侧一端联接至所述输出 LC滤波电路的电感一端，所述单相全桥逆变电路输出侧的另一端联接至所述输出LC滤波电路中电容的一端，LC滤波电路中的电感的另一端与LC滤波电路中电容的另一端相连。 所述三相动态调压电路中的输出LC滤波电路中的电容则分别串接在三相交流电源的对应相线路中。在本实施例I中，例如第一动态调压电路从电网电源A相取电，输出 LC滤波电路中的电容串入电网三相交流电源A相线路中进行电压补偿；而第二动态调压电路从电网电源B相取电，输出LC滤波电路中的电容串入电网三相交流电源B相线路中进行电压补偿；而第三动态调压电路从电网电源C相取电，输出LC滤波电路中的电容串入电网三相交流电源C相线路中进行电压补偿。所述整流电路2由三相不控整流桥与直流母线支撑电容构成，将输入的三相交流电源经输出LC滤波电路的电容后的三相交流电能转换为直流电能，并输出到整流电路2中的直流母线支撑电容，该部分采用全波不控整流电路，不控整流桥由二极管模块构成。所述三相交流电源经输出LC滤波电路的电容后连接至所述三相不控整流桥的输入端，三相不控整流桥的输出端两极之间连接直流母线支撑电容。所述变频器动态电压补偿装置在电网三相交流电源电压正常时，动态调压电路中的绝缘栅双极型晶体管IGBT工作于待机状态，不进行开关控制；所述变频器动态电压补偿装置在电网发生故障，三相交流电源电压跌落至预定控制值以下时，动态调压电路中的开关器件绝缘栅双极型晶体管IGBT工作，对电网电压进行动态补偿，使所述三相不控整流桥输入端的交流电压保持稳定及三相不控整流桥的输出直流电压保持稳定。在实施例I中，各相调压电路经隔离变压器从电网取电，并经单相全波整流电路转换为直流电在直流母线支撑电容处进行储能，直流电压经全桥逆变电路后转换为交流电压，并经输出LC滤波电路进行滤波，输出LC滤波电路中的电容串入电网进行电压补偿。当电网电压正常时，各相调压电路中全桥逆变电路的绝缘栅双极型晶体管IGBT不动作，即动态调压电路不对电网电压进行补偿，当电网发生故障，电网电压发生跌本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王皆庆，王立超，陈建卫，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。