一種高壓級聯變頻器的軟啟電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及變頻器技術領域，特別涉及一種高壓級聯變頻器的軟啟電路。
【背景技術】
[0002]隨著電力電子技術的發展，變頻器作為電力電子技術發展的產物，在國民經濟的各個領域如冶金、石化、自來水、電力等行業得到廣泛的應用，并發揮著越來越重要的作用，特別是，高壓級聯變頻器的應用日漸廣泛。
[0003]現有高壓級聯變頻器大多采用功率單元串聯的拓撲結構，在電源輸入側配置移相變壓器，將高壓轉化為低壓。移相變壓器通常具有多個副邊繞組，為了抑制對電網的諧波，這些副邊繞組常常采用曲折繞法，達到移相的效果，分別給各個串聯的功率單元供電。
[0004]高壓級聯變頻器在高壓上電時，若采用直接沖擊的方法，即直接閉合導通為其供電的主斷路器，會對高壓電網產生7至10倍于額定電流的浪涌沖擊電流，影響電網的安全、穩定運行。同時，會對功率單元內的直流電容和整流器件產生很大的沖擊電流，影響其使用壽命O

【發明內容】

[0005]針對現有技術中高壓級聯變頻器在高壓上電瞬間產生浪涌沖擊電流對電網及內部功率單元沖擊較大從而縮短使用壽命的缺陷，提供一種高壓級聯變頻器的軟啟電路，可避免高壓上電瞬間對電網、高壓級聯變頻器的沖擊，提高了可靠性，延長了高壓級聯變頻器的使用壽命。
[0006]本實用新型是這樣實現的:一種高壓級聯變頻器的軟啟電路，包括:
[0007]高壓級聯變頻器，所述高壓級聯變頻器包括移相變壓器和功率模塊，所述移相變壓器包括第一原邊繞組以及分別與所述第一原邊繞組電磁耦合的多個第一副邊繞組和輔助繞組，多個所述第一副邊繞組連接所述功率模塊；
[0008]主斷路器，所述主斷路器連接在高壓輸入電源與所述第一原邊繞組之間；
[0009]預充電模塊，所述預充電模塊連接在高壓輸入電源與所述輔助繞組之間，所述預充電模塊用于將輸入的高壓輸入電源電壓轉變為預充電電壓，并對所述高壓級聯變頻器進行預充電。
[0010]主控模塊，所述主控模塊的電源輸入端連接低壓輸入電源，所述主控模塊的控制信號輸出端分別連接所述主斷路器的控制信號輸入端和所述預充電模塊的控制信號輸入端，所述主控模塊用于發出控制信號控制所述主斷路器和所述預充電模塊的通斷。
[0011]進一步地，所述主控模塊的控制信號輸入端連接所述第一原邊繞組或者任意一個所述第一副邊繞組，所述主控模塊先發出控制信號啟動所述預充電模塊，并監測所述第一原邊繞組或者任意一個所述第一副邊繞組的電壓，當所述第一原邊繞組或者任意一個所述第一副邊繞組的電壓達到預設的電壓閾值時，所述主控模塊發出控制信號閉合導通所述主斷路器利用高壓輸入電源電壓對所述高壓級聯變頻器進行充電并斷開所述預充電模塊。
[0012]進一步地，所述主控模塊包括時鐘模塊，所述主控模塊先發出控制信號啟動所述預充電模塊，當所述預充電模塊的導通時間達到預設時間時，所述主控模塊發出控制信號閉合導通所述主斷路器利用所述高壓輸入電源電壓對所述高壓級聯變頻器進行充電并斷開所述預充電模塊。
[0013]進一步地，所述功率模塊包括多個功率單元組，所有所述功率單元組的一端短接在一起形成中性點，每個所述功率單元組包括多個串聯的功率單元，所述功率單元與所述第一副邊繞組——對應連接。
[0014]進一步地，所述預充電模塊包括高壓熔絲、降壓變壓器、開關模塊、限流模塊，所述降壓變壓器包括第二原邊繞組以及與所述第二原邊繞組電磁耦合的第二副邊繞組，所述高壓熔絲連接在所述高壓輸入電源與所述第二原邊繞組之間，所述第二副邊繞組連接所述開關模塊的第一端，所述開關模塊的第二端通過所述限流模塊連接所述輔助繞組，所述開關模塊的控制信號輸入端連接所述主控模塊的控制信號輸出端。
[0015]進一步地，所述主控模塊的電源輸入端與所述第二副邊繞組連接，所述低壓輸入電源為從所述第二副邊繞組輸出的電壓。
[0016]進一步地，所述限流模塊為電阻。
[0017]進一步地，所述高壓級聯變頻器為二象限高壓級聯變頻器或四象限高壓級聯變頻器。
[0018]本實用新型有益效果:本實用新型提供了一種高壓級聯變頻器的軟啟電路，可避免高壓上電瞬間對電網、高壓級聯變頻器的沖擊，提高了可靠性，延長了高壓級聯變頻器的使用壽命。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實用新型的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以從這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是本實用新型一種高壓級聯變頻器的軟啟電路第一實施例示意圖；
[0021]圖2是本實用新型一種高壓級聯變頻器的軟啟電路第二實施例示意圖；
[0022]圖3是本實用新型一種高壓級聯變頻器的軟啟電路第三實施例示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合本實用新型實施方式中的附圖，對本實用新型實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述。以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
[0024]參考圖1所示，所述高壓級聯變頻器的軟啟電路包括高壓級聯變頻器1、主斷路器2，預充電模塊3、主控模塊4 ;所述高壓級聯變頻器I包括移相變壓器11和功率模塊12，所述移相變壓器11用于將高壓交流輸入信號轉換為多路低壓交流信號，所述功率模塊12用于對所述多路低壓交流信號進行變頻，以得到多個高壓交流輸出信號。所述移相變壓器11包括第一原邊繞組111以及分別與所述第一原邊繞組111電磁耦合的多個第一副邊繞組112和輔助繞組113，多個所述第一副邊繞組112連接所述功率模塊12，功率模塊12可以進一步地還連接其他的負載(例如圖1中示出的電動機M等)。
[0025]所述主斷路器2連接在高壓輸入電源與所述第一原邊繞組111之間，當閉合導通所述主斷路器2時，所述高壓輸入電源、所述主斷路器2和所述第一原邊繞組111構成回路，利用高壓輸入電源電壓對所述高壓級聯變頻器I進行供電。
[0026]所述預充電模塊3連接在高壓輸入電源與所述輔助繞組113之間，所述預充電模塊3用于將輸入的高壓輸入電源電壓轉變為低壓的預充電電壓，移相變壓器11內部建立磁通，所述預充電電壓使所述第一原邊繞組111感應出原邊電壓，所述原邊電壓使所述第一副邊繞組112感應出副邊電壓，所述第一副邊繞組112利用所述副邊電壓對所述功率模塊12進行預充電。
[0027]所述主控模塊4的電源輸入端連接低壓輸入電源，所述主控模塊4的控制信號輸出端分別連接所述主斷路器2的控制信號輸入端和所述預充電模塊3的控制信號輸入端，所述主控模塊4用于發出控制信號控制所述主斷路器2和所述預充電模塊3的通斷。
[0028]本技術方案的有益效果:在上高壓輸入電源電壓之前，所述主控模塊4發出控制信號啟動預充電裝置3利用低壓的預充電電壓對高壓級聯變頻器I進行預充電，以避免上高壓電瞬間的巨大沖擊對電網、高壓級聯變頻器I造成破壞。而且預充電裝置3直接將高壓輸入電源電壓轉換為低壓的預充電電壓對所述高壓級聯變頻器I進行預充電，避免了必須使用現有的低壓交流電帶來的不便。
[0029]更佳實施例中，所述主控模塊4的控制信號輸入端連接所述第一原邊繞組111，所述主控模塊4發出控制信號先啟動所述預充電模塊3利用低壓的預充電電壓對高壓級聯變頻器I進行預充電，并監測所述第一原邊繞組111的電壓，當所述第一原邊繞組111的電壓達到預設電壓閾值時，閉合