CN205490289U - 一种高压绕线电机转子侧调速装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压绕线电机转子侧调速装置，高压绕线电机的转子侧分别并联连接有短接接触器、液阻启动单元和整流器，整流器的输入端通过转子侧接触器与高压绕线电机的转子侧连接，整流器的输出端正极通过串联的第一电抗器、逆止二极管和第二电抗器连接至逆变器的输入端正极，逆止二极管的正极连接至斩波开关的集电极，斩波开关的发射极连接至整流器的输出端负极，整流器的输出端负极与逆变器的输入端负极连接，逆变器的交流输出端通过串联的逆变侧接触器、熔断保护单元和逆变变压器连接至高压绕线电机的定子侧。本实用新型能够改进现有技术的不足，使高压转子变频器结构更加简单，体积大幅度缩小。

Description

一种高压绕线电机转子侧调速装置

技术领域

本实用新型涉及高压电机调速技术领域，尤其是一种高压绕线电机转子侧调速装置。

背景技术

高压转子变频器是近些年发展起来的一种高压绕线电机调速设备，一般用于拖动风机泵类负载的高压绕线电机。在电力、建材、水利、城市供热、供水等多种领域都有广泛使用。

目前市场上的高压转子变频器调速装置一般构成为旁路起动柜、整流变频柜、逆变柜及变压器柜。装置一般由三到五面柜子构成，结构复杂体积臃肿。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种高压绕线电机转子侧调速装置，能够解决现有技术的不足，使高压转子变频器结构更加简单，体积大幅度缩小。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

一种高压绕线电机转子侧调速装置，高压绕线电机的转子侧分别并联连接有短接接触器、液阻启动单元和整流器，整流器的输入端通过转子侧接触器与高压绕线电机的转子侧连接，整流器的输出端正极通过串联的第一电抗器、逆止二极管和第二电抗器连接至逆变器的输入端正极，逆止二极管的正极连接至斩波开关的集电极，斩波开关的发射极连接至整流器的输出端负极，逆止二极管的负极通过第一电容连接至整流器（U）的输出端负极，第一电容的两端并联有保护二极管，整流器的输出端负极与逆变器的输入端负极连接，逆变器的交流输出端通过串联的逆变侧接触器、熔断保护单元和逆变变压器连接至高压绕线电机的定子侧，逆变变压器的低压侧与熔断保护单元相连，逆变变压器的高压侧与高压绕线电机的定子侧相连。

作为优选，所述短接接触器一端与高压绕线电机的转子侧相连，另一端星形连接。

作为优选，所述液阻启动单元包括液阻投切接触器，液阻投切接触器的一端连接高压绕线电机的转子侧，另一端串联液阻后星形连接。

作为优选，所述逆变器包括三相全桥逆变器和用于控制三相全桥逆变器的逆变控制电路。

作为优选，所述逆变控制电路包括50Hz交流基准信号源，50Hz交流基准信号源通过串联的第一可变电阻、第一电阻和第三电容连接至第一运放的正向输入端，第一运放的反向输入端接地，第一运放的正向输入端和反向输入端之间并联有第三二极管和第四二极管，第三二极管和第四二极管反向并联，、第一电阻和第三电容之间通过第二电容接地，第一运放的输出端连接至锁相环芯片的AIN引脚，锁相环芯片的INH引脚接地，锁相环芯片的CA引脚和CB引脚通过第四电容相连，锁相环芯片的R1引脚通过串联的第三电阻和第二可变电阻接地，锁相环芯片的R2引脚通过第四电阻接地，锁相环芯片的AIN引脚通过第二电阻连接至高电平，锁相环芯片的PC1引脚通过第五电阻连接至锁相环芯片的VCIN引脚，锁相环芯片的VCIN引脚通过第五电容接地，锁相环芯片的VCOUT引脚通过第四电阻接地，锁相环芯片的VCOUT引脚连接至分频器芯片的CLK引脚，分频器芯片的RST引脚接地，分频器芯片的Q7引脚通过串联的第六电阻和第七电阻连接至移位寄存器芯片的RST引脚，第六电阻和第七电阻之间接地，移位寄存器芯片的Q2引脚连接至第一非门芯片的输入端，第一非门芯片的输出端与连接至锁相环芯片的BIN引脚共同连接至移位寄存器芯片的D引脚，移位寄存器芯片的RST引脚通过第六电容连接至高电平，移位寄存器芯片的D引脚通过第七电容连接至计数器芯片的RST引脚，移位寄存器芯片的CLK引脚和分频器芯片的Q7引脚共同连接至计数器芯片的CLK引脚，计数器芯片的RST引脚通过第八电阻接地，第八电阻两端反向并联有第五二极管，计数器芯片的ENA引脚接地，计数器芯片的Q0引脚和Q1引脚分别连接至第一或门的两个输出端，计数器芯片的Q1引脚和Q2引脚分别连接至第二或门的两个输出端，计数器芯片的Q2引脚和Q3引脚分别连接至第三或门的两个输出端，计数器芯片的Q3引脚和Q4引脚分别连接至第四或门的两个输出端，计数器芯片的Q4引脚和Q5引脚分别连接至第五或门的两个输出端，计数器芯片的Q5引脚和Q0引脚分别连接至第六或门的两个输出端，第一或门、第二或门、第三或门第四或门、第五或门和第六或门的输出端分别连接至第二与门（、第三与门、第四与门、第五与门、第六与门和第七与门的输入端，分频器芯片的Q6引脚和计数器芯片的CLK引脚分别连接至第一与门的输入端，第一与门的输出端分别连接至第二与门、第三与门、第四与门、第五与门、第六与门和第七与门的输入端，第二与门、第三与门、第四与门、第五与门、第六与门和第七与门的输出端分别连接至三相全桥逆变器内六个晶闸管的控制极。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本实用新型优化了旁路设计，使得旁路可以完全独立于***工作，增强了装置的可靠性。再次装置的体积大大减小，结构更加合理。把短接接触器和液阻启动单元合并在一个柜子内部合成旁路起动柜，把旁路柜设置成远方模式单独与上位机通讯，或者就地模式与变频器通讯两种模式，这样可以在旁路柜远方模式下，变频器直接断电而不影响旁路柜的使用，依然可以实现电机的液阻启动和停机。把交直交变流器件都集中在一个柜体内称为变频柜，把逆变变压器单独设置一个柜子，如果拖动电机是内反馈电机则不需要变压器。设备体积大大缩小。另外，通过改进逆变器的控制电路，提高了逆变电流的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型一个具体实施方式的电路图。

图2是本实用新型一个具体实施方式中逆变控制电路的前部电路图。

图3是本实用新型一个具体实施方式中逆变控制电路的前后部电路图。

具体实施方式

参照图1-3，高压绕线电机M的转子侧分别并联连接有短接接触器K1、液阻启动单元K2和整流器U，整流器U的输入端通过转子侧接触器K3与高压绕线电机M的转子侧连接，整流器U的输出端正极通过串联的第一电抗器L1、逆止二极管D1和第二电抗器L2连接至逆变器UI的输入端正极，逆止二极管D1的正极连接至斩波开关Q1的集电极，斩波开关Q1的发射极连接至整流器U的输出端负极，逆止二极管D1的负极通过第一电容C1连接至整流器U的输出端负极，第一电容C1的两端并联有保护二极管D2，整流器U的输出端负极与逆变器UI的输入端负极连接，逆变器UI的交流输出端通过串联的逆变侧接触器K4、熔断保护单元Fu和逆变变压器T连接至高压绕线电机M的定子侧，逆变变压器的低压侧与熔断保护单元Fu相连，逆变变压器的高压侧与高压绕线电机M的定子侧相连。短接接触器K1一端与高压绕线电机M的转子侧相连，另一端星形连接。液阻启动单元K2包括液阻投切接触器，液阻投切接触器的一端连接高压绕线电机M的转子侧，另一端串联液阻后星形连接。逆变器UI包括三相全桥逆变器和用于控制三相全桥逆变器的逆变控制电路。逆变控制电路包括50Hz交流基准信号源IN，50Hz交流基准信号源IN通过串联的第一可变电阻RP1、第一电阻R1和第三电容C3连接至第一运放A1的正向输入端，第一运放A1的反向输入端接地，第一运放A1的正向输入端和反向输入端之间并联有第三二极管D3和第四二极管D4，第三二极管D3和第四二极管D4反向并联，、第一电阻R1和第三电容C3之间通过第二电容C2接地，第一运放A1的输出端连接至锁相环芯片IC1的AIN引脚，锁相环芯片IC1的INH引脚接地，锁相环芯片IC1的CA引脚和CB引脚通过第四电容C4相连，锁相环芯片IC1的R1引脚通过串联的第三电阻R3和第二可变电阻RP2接地，锁相环芯片IC1的R2引脚通过第四电阻R4接地，锁相环芯片IC1的AIN引脚通过第二电阻R2连接至高电平VCC，锁相环芯片IC1的PC1引脚通过第五电阻R5连接至锁相环芯片IC1的VCIN引脚，锁相环芯片IC1的VCIN引脚通过第五电容C5接地，锁相环芯片IC1的VCOUT引脚通过第四电阻R4接地，锁相环芯片IC1的VCOUT引脚连接至分频器芯片IC2的CLK引脚，分频器芯片IC2的RST引脚接地，分频器芯片IC2的Q7引脚通过串联的第六电阻R6和第七电阻R7连接至移位寄存器芯片IC3的RST引脚，第六电阻R6和第七电阻R7之间接地，移位寄存器芯片IC3的Q2引脚连接至第一非门芯片NOT1的输入端，第一非门芯片NOT1的输出端与连接至锁相环芯片IC1的BIN引脚共同连接至移位寄存器芯片IC3的D引脚，移位寄存器芯片IC3的RST引脚通过第六电容C6连接至高电平VCC，移位寄存器芯片IC3的D引脚通过第七电容C7连接至计数器芯片IC4的RST引脚，移位寄存器芯片IC3的CLK引脚和分频器芯片IC2的Q7引脚共同连接至计数器芯片IC4的CLK引脚，计数器芯片IC4的RST引脚通过第八电阻R8接地，第八电阻R8两端反向并联有第五二极管D5，计数器芯片IC4的ENA引脚接地，计数器芯片IC4的Q0引脚和Q1引脚分别连接至第一或门OR1的两个输出端，计数器芯片IC4的Q1引脚和Q2引脚分别连接至第二或门OR2的两个输出端，计数器芯片IC4的Q2引脚和Q3引脚分别连接至第三或门OR3的两个输出端，计数器芯片IC4的Q3引脚和Q4引脚分别连接至第四或门OR4的两个输出端，计数器芯片IC4的Q4引脚和Q5引脚分别连接至第五或门OR5的两个输出端，计数器芯片IC4的Q5引脚和Q0引脚分别连接至第六或门OR6的两个输出端，第一或门OR1、第二或门OR2、第三或门OR3第四或门OR4、第五或门OR5和第六或门OR6的输出端分别连接至第二与门AND2、第三与门AND3、第四与门AND4、第五与门AND5、第六与门AND6和第七与门AND7的输入端，分频器芯片IC2的Q6引脚和计数器芯片IC4的CLK引脚分别连接至第一与门AND1的输入端，第一与门AND1的输出端分别连接至第二与门AND2、第三与门AND3、第四与门AND4、第五与门AND5、第六与门AND6和第七与门AND7的输入端，第二与门AND2、第三与门AND3、第四与门AND4、第五与门AND5、第六与门AND6和第七与门AND7的输出端分别连接至三相全桥逆变器内六个晶闸管的控制极。

锁相环芯片IC1采用CD4046芯片，分频器芯片IC2采用CD4040芯片，移位寄存器芯片IC3采用CD4015芯片，计数器芯片IC4采用CD4017芯片。

本实施例中使用到的电器元件均为市售产品，其具体结构和使用方法属于成熟的现有技术，在此不再详述。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种高压绕线电机转子侧调速装置，其特征在于：高压绕线电机（M）的转子侧分别并联连接有短接接触器（K1）、液阻启动单元（K2）和整流器（U），整流器（U）的输入端通过转子侧接触器（K3）与高压绕线电机（M）的转子侧连接，整流器（U）的输出端正极通过串联的第一电抗器（L1）、逆止二极管（D1）和第二电抗器（L2）连接至逆变器（UI）的输入端正极，逆止二极管（D1）的正极连接至斩波开关（Q1）的集电极，斩波开关（Q1）的发射极连接至整流器（U）的输出端负极，逆止二极管（D1）的负极通过第一电容（C1）连接至整流器（U）的输出端负极，第一电容（C1）的两端并联有保护二极管（D2），整流器（U）的输出端负极与逆变器（UI）的输入端负极连接，逆变器（UI）的交流输出端通过串联的逆变侧接触器（K4）、熔断保护单元（Fu）和逆变变压器（T）连接至高压绕线电机（M）的定子侧，逆变变压器的低压侧与熔断保护单元（Fu）相连，逆变变压器的高压侧与高压绕线电机（M）的定子侧相连。

2.根据权利要求1所述的高压绕线电机转子侧调速装置，其特征在于：所述短接接触器（K1）一端与高压绕线电机（M）的转子侧相连，另一端星形连接。

3.根据权利要求1所述的高压绕线电机转子侧调速装置，其特征在于：所述液阻启动单元（K2）包括液阻投切接触器，液阻投切接触器的一端连接高压绕线电机（M）的转子侧，另一端串联液阻后星形连接。

4.根据权利要求1所述的高压绕线电机转子侧调速装置，其特征在于：所述逆变器（UI）包括三相全桥逆变器和用于控制三相全桥逆变器的逆变控制电路。

5.根据权利要求4所述的高压绕线电机转子侧调速装置，其特征在于：所述逆变控制电路包括50Hz交流基准信号源（IN），50Hz交流基准信号源（IN）通过串联的第一可变电阻（RP1）、第一电阻（R1）和第三电容（C3）连接至第一运放（A1）的正向输入端，第一运放（A1）的反向输入端接地，第一运放（A1）的正向输入端和反向输入端之间并联有第三二极管（D3）和第四二极管（D4），第三二极管（D3）和第四二极管（D4）反向并联，第一电阻（R1）和第三电容（C3）之间通过第二电容（C2）接地，第一运放（A1）的输出端连接至锁相环芯片（IC1）的AIN引脚，锁相环芯片（IC1）的INH引脚接地，锁相环芯片（IC1）的CA引脚和CB引脚通过第四电容（C4）相连，锁相环芯片（IC1）的R1引脚通过串联的第三电阻（R3）和第二可变电阻（RP2）接地，锁相环芯片（IC1）的R2引脚通过第四电阻（R4）接地，锁相环芯片（IC1）的AIN引脚通过第二电阻（R2）连接至高电平（VCC），锁相环芯片（IC1）的PC1引脚通过第五电阻（R5）连接至锁相环芯片（IC1）的VCIN引脚，锁相环芯片（IC1）的VCIN引脚通过第五电容（C5）接地，锁相环芯片（IC1）的VCOUT引脚通过第四电阻（R4）接地，锁相环芯片（IC1）的VCOUT引脚连接至分频器芯片（IC2）的CLK引脚，分频器芯片（IC2）的RST引脚接地，分频器芯片（IC2）的Q7引脚通过串联的第六电阻（R6）和第七电阻（R7）连接至移位寄存器芯片（IC3）的RST引脚，第六电阻（R6）和第七电阻（R7）之间接地，移位寄存器芯片（IC3）的Q2引脚连接至第一非门芯片（NOT1）的输入端，第一非门芯片（NOT1）的输出端与连接至锁相环芯片（IC1）的BIN引脚共同连接至移位寄存器芯片（IC3）的D引脚，移位寄存器芯片（IC3）的RST引脚通过第六电容（C6）连接至高电平（VCC），移位寄存器芯片（IC3）的D引脚通过第七电容（C7）连接至计数器芯片（IC4）的RST引脚，移位寄存器芯片（IC3）的CLK引脚和分频器芯片（IC2）的Q7引脚共同连接至计数器芯片（IC4）的CLK引脚，计数器芯片（IC4）的RST引脚通过第八电阻（R8）接地，第八电阻（R8）两端反向并联有第五二极管（D5），计数器芯片（IC4）的ENA引脚接地，计数器芯片（IC4）的Q0引脚和Q1引脚分别连接至第一或门（OR1）的两个输出端，计数器芯片（IC4）的Q1引脚和Q2引脚分别连接至第二或门（OR2）的两个输出端，计数器芯片（IC4）的Q2引脚和Q3引脚分别连接至第三或门（OR3）的两个输出端，计数器芯片（IC4）的Q3引脚和Q4引脚分别连接至第四或门（OR4）的两个输出端，计数器芯片（IC4）的Q4引脚和Q5引脚分别连接至第五或门（OR5）的两个输出端，计数器芯片（IC4）的Q5引脚和Q0引脚分别连接至第六或门（OR6）的两个输出端，第一或门（OR1）、第二或门（OR2）、第三或门（OR3）第四或门（OR4）、第五或门（OR5）和第六或门（OR6）的输出端分别连接至第二与门（AND2）、第三与门（AND3）、第四与门（AND4）、第五与门（AND5）、第六与门（AND6）和第七与门（AND7）的输入端，分频器芯片（IC2）的Q6引脚和计数器芯片（IC4）的CLK引脚分别连接至第一与门（AND1）的输入端，第一与门（AND1）的输出端分别连接至第二与门（AND2）、第三与门（AND3）、第四与门（AND4）、第五与门（AND5）、第六与门（AND6）和第七与门（AND7）的输入端，第二与门（AND2）、第三与门（AND3）、第四与门（AND4）、第五与门（AND5）、第六与门（AND6）和第七与门（AND7）的输出端分别连接至三相全桥逆变器内六个晶闸管的控制极。