一种中压级联变频器、预充电方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种中压级联变频器、预充电方法及系统，中压级联变频器包括：移相变压器、功率单元组和预充电模块；预充电模块用于将从预充电模块的输入端输入的电源电压转变为与移相变压器的次级绕组的输出电压相一致的预充电电压，预充电电压通过预充电模块的输出端连接并输出到移相变压器的任意一个次级绕组，或功率单元组的任意一个功率单元的输入端，为中压级联变频器进行预充电，预充电模块包括：接触器、电阻和变压器；预充电模块连接在中压级联变频器的低压侧，预充电模块的器件均选用低压器件，采用本发明专利技术的技术方案有利于缩小电路规模。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变频器
，特别涉及一种中压级联变频器、预充电方法及系统。
技术介绍
随着工业的迅速发展，中压级联变频器的应用在电力电子领域越来越广泛。下面介绍中压级联变频器的工作原理。参见图1，该图为现有技术中提供的一种中压级联变频器的预充电模块示意图。中压级联变频器一般包括以下三部分第一部分是变压器柜100 :主要包括移相变压器，移相变压器的作用是将输入侧的中压转换为多组低压交流电输出，为第二部分功率单元柜中的多组功率单元提供电源。 移相变压器的初级绕组连接中压，初级绕组为高压绕组；移相变压器的二次侧包括多个次级绕组，提供多组低压交流电，次级绕组为低压绕组。第二部分是功率单元柜200 :主要包括多个功率单元，所述多个功率单元形成功率单元组；每个功率单元的作用是将移相变压器输出的低压交流先进行整流，然后再逆变为交流。每相功率单元的输出串联在一起，如图I所示，A相中的功率单元Al、A2、A3......串联在一起，B相中的功率单元BI、B2、B3......串联在一起，C相中的功率单元C1、C2、C3......串联在一起。每相功率单元串联后得到中压交流电。需要说明的是，每相功率单元的一端短接在一起，为中性点。如图I所示的A1、B1和Cl的一端短接在一起形成中性点O。第三部分是主控柜400 :作用是负责控制。图I所示的中压级联变频器的预充电模块300包括第一接触器K1、第二接触器 K2和三个电阻R1-3。图I所示的预充电模块300是在中压侧预充电，中压输入和移相变压器的初级绕组之间连接该预充电模块300。具体为第一接触器Kl和三个电阻R1-3串联后连接在中压输入和移相变压器的初级绕组之间，所述第二接触器K2并联在Kl和R1-3两端。预充电过程中，Kl闭合，K2断开，中压输入经过三个电阻R1-3为移相变压器的初级绕组预充电。由于三个电阻R1-3可以起到限流作用，可以避免预充电电流太大，这样可以限制移相变压器的激磁涌流和功率单元内电容的充电电流，进而使变频器的上电特性变软，保护移相变压器和功率单元内二极管及电容，延长其使用寿命。预充电过程完成后，Kl断开，K2闭合，中压输入直接为移相变压器的初级绕组供电。图I所示的预充电方式存在以下缺点由于预充电是在中压侧(移相变压器的高压侧)进行的，预充电模块300中的接触器和电阻均要求为中压器件，这样造成成本较高，器件体积较大。参见图2，该图为现有技术中提供的另一种中压级联变频器的预充电模块示意图。图2所示的预充电模块300a包括第一接触器Kl和三个电阻Rl_3，Kl和Rl_3串联后连接在380V电源和移相变压器辅助绕组之间。变压器辅助绕组设置在移相变压器的低压侧(即次级绕组侧)。预充电过程中，Kl闭合，380V电源通过三个电阻R1-3为移相变压器辅助绕组预充电。由于三个电阻R1-3可以起到限流作用，可以避免充电电流太大，这样可以达到与图I 所示模块相同的效果。预充电过程完成后，Kl断开。中压输入直接为移相变压器的初级绕组供电。图2与图I所示预充电模块的区别是，图2中的预充电模块300a连接在移相变压器的低压侧(即次级绕组侧)，这样预充电模块300a中的器件可以避免采用中压器件。但是图2所示的方式存在以下缺点需要在移相变压器本体上增加一个辅助绕组，这样将增加成本，并且增加了辅助绕组以后将使移相变压器内磁场分布不均匀，导致整个移相变压器的性能下降。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种中压级联变频器、预充电方法及系统，能够缩小电路规模， 并能使移相变压器内的磁场分布更均匀，有利于提高移相变压器的性能。本专利技术实施例提供一种中压级联变频器，包括移相变压器、功率单元组和预充电模块；所述移相变压器用于将中压交流输入信号转换为多路低压交流信号；所述功率单元组用于对所述多路低压交流信号分别进行交-直的整流及直-交的逆变，以得到多个电平的中压交流输出信号；所述预充电模块用于将从所述预充电模块的输入端输入的电源电压转变为与所述移相变压器的次级绕组的输出电压相一致的预充电电压，所述预充电电压通过所述预充电模块的输出端连接并输出到所述移相变压器的任意一个次级绕组，或所述功率单元组的任意一个功率单元的输入端，为所述中压级联变频器进行预充电，其中，所述预充电模块包括电阻、变压器和接触器，所述接触器一端与所述电阻一端电连接，所述接触器另一端电连接所述变压器的初级绕组，所述电阻另一端作为所述预充电模块的输入端，所述变压器的次级绕组作为所述预充电模块的输出端，或者，所述接触器一端与所述电阻一端电连接， 所述电阻另一端电连接所述变压器的初级绕组，所述接触器另一端作为所述预充电模块的输入端，所述变压器的次级绕组作为所述预充电模块的输出端，其中，所述电阻用于限制预充电电流大小，所述接触器用于控制所述预充电模块的通/断，预充电时，所述接触器闭合，预充电完成后，所述接触器断开，所述变压器用于将所述电源电压变压。本专利技术实施例还提供一种中压级联变频器的预充电方法，包括将电源电压转变为与所述移相变压器的次级绕组的输出电压相一致的预充电电压；将所述预充电电压输出到所述移相变压器的任意一个次级绕组，或所述功率单元组的任意一个功率单元的输入端中，为所述中压级联变压器进行预充电。本专利技术实施例还提供一种中压级联变频器系统，包括包括所述的中压级联变频器，变压器柜和功率单元柜；所述移相变压器设置于所述变压器柜中；所述功率单元组设置于所述功率单元柜中；当所述预充电模块连接所述移相变压器的任意一个次级绕组时，所述预充电模块位于所述变压器柜中，或当所述预充电模块连接所述功率单元组的任意一个功率单元的输入端时，所述预充电模块位于所述功率单元柜中，或所述预充电模块位于所述功率单元柜和所述变压器柜之外。以上技术方案，一种中压级联变频器、预充电方法及系统，其中中压级联变频器包括移相变压器、功率单元组和预充电模块。预充电模块用于将从所述预充电模块的输入端输入的电源电压转变为与所述移相变压器的次级绕组的输出电压相一致的预充电电压，所述预充电电压通过所述预充电模块的输出端连接并输出到所述移相变压器的任意一个次级绕组，或所述功率单元组的任意一个功率单元的输入端，为所述中压级联变频器进行预充电，所述预充电模块包括接触器、电阻和变压器；所述电阻用于限制预充电电流大小，所述接触器用于控制所述预充电模块的通/断，预充电时，所述接触器闭合，预充电完成后，所述接触器断开，所述变压器用于将所述电源电压变压。本专利技术提供的预充电模块连接在中压级联变频器的低压侧，这样预充电模块中的器件均可以选用低压器件，而不像图I 所示的现有技术那样必须选用高压器件。由于低压器件的体积较小，可以缩小电路规模，并且低压器件成本相比高压器件的成本低，有利于节约成本。此外，本专利技术提供的预充电模块相比于图2所示的现有技术，由于没有在移相变压器本体上增加一个辅助绕组，使得移相变压器内的磁场分布更均匀，有利于提高移相变压器的性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣亮，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：