CN210780534U - 一种高压变频器的直流母线充电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高压变频器的直流母线充电电路，包括预充电电路、主充电电路；预充电电路包括升压变压器、预充整流电路、低压开关；升压变压器通过低压开关与低压电源连接；预充整流电路分别与升压变压器、直流母线连接；主充电电路包括主降压变压器、主整流电路、主开关；主降压变压器通过主开关与高压电源连接；主整流电路分别与主降压变压器、直流母线连接；当高压变频器开始工作时，闭合低压开关、断开主开关，直流母线预充电；当预充电完成时，闭合主开关、断开低压开关，主充电电路给直流母线继续充电后进入正常工作。本实用新型通过低压电路整流对直流母线进行预充电，降低预充电电路电压，减小电路元件体积及提高预充电的安全性。

Description

一种高压变频器的直流母线充电电路

技术领域

本实用新型属于高压直流变频技术领域，具体地说，是涉及一种高压变频器的直流母线充电电路。

背景技术

原有的高压变频器的直流母线预充电回路设计一般采用两种方式。一是交流侧设置与开关并联的限流电阻；预充电时，开关断开，限流电阻限流，达到预期的充电效果；预充电完成后，开关吸合后将限流电阻旁路。另一种是采用直接在直流母线上设置高压开关（一般是高压直流接触器）及并联高压电阻的形式；预充电时，高压开关断开，高压电阻限流，达到预期的充电效果；预充电完成后，闭合高压开关将高压电阻旁路。上述两种电路均存在直接在高压侧预充电，存在安全风险高的问题；另外，采用高压的开关器件、高压电阻还存在所需的装配空间大、成本高的问题。

发明内容

本实用新型提供一种高压变频器的直流母线充电电路，降低预充电电路电压，使预充电更安全，且减小元件体积，节省空间及降低成本。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种高压变频器的直流母线充电电路，包括：

预充电电路，其包括升压变压器、预充整流电路、低压开关；所述升压变压器通过所述低压开关与低压电源连接；所述预充整流电路分别与所述升压变压器、所述直流母线连接；

主充电电路，其包括主降压变压器、主整流电路、主开关；所述主降压变压器通过所述主开关与高压电源连接；所述主整流电路分别与所述主降压变压器、所述直流母线连接；

当所述高压变频器开始工作时，闭合所述低压开关、断开所述主开关，所述直流母线预充电；

当所述直流母线预充电完成时，闭合所述主开关、断开所述低压开关，所述主充电电路继续给所述直流母线充电后进入正常工作。

作为所述直流母线充电电路的一种具体的结构设计，还包括降压变压器，其分别与所述高压电源、所述低压开关连接，当所述低压开关闭合时为所述升压变压器提供所述低压电源。

进一步的，还包括预充磁电路，其与所述主开关并联；所述预充磁电路包括预充磁开关、限流电阻；所述预充磁开关与所述限流电阻串联；

当所述主充电电路开始工作时，闭合所述预充磁开关，断开所述主开关，为所述主降压变压器预充磁；

当所述主降压变压器预充磁完成，闭合所述主开关，断开所述预充磁开关。

优选的，所述预充磁开关采用真空接触器。

优选的，所述主开关采用真空断路器。

进一步优选的，所述低压电源为380V三相交流电。

优选的，所述升压变压器使电压升至趋于1800V。

进一步的，所述预充电整流电路对三相交流电的相间电压进行整流。

进一步的，将所述直流母线电压充至其正常工作电压的75%~85%后完成预充电。

优选的，将所述直流母线电压充至其正常工作电压的80%后完成预充电。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的一种高压变频器的直流母线充电电路通过低压电路及预充整流电路对低压电源进行整流后对直流母线进行预充电，降低直流母线预充电电路电压，通过低压开关即可控制其通断，减小预充电电路元件的体积，进而减小其占用空间；另外，低压电路预充电还可以降低元件参数，降低成本及提高预充电的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所提出的一种高压变频器的直流母线预充电电路的一种实施例的结构框图。

图中，

1、总开关；2、降压变压器；3、低压开关；4、升压变压器；5、预充整流电路；6、主开关；7、主降压变压器；8、主整流电路；9、直流母线；10、直流变频器；20、预充磁电路。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中至始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1，本实用新型的一种高压变频器的直流母线充电电路包括预充电电路及主充电电路。高压变频器包括直流母线9、直流变频器10，直流变频器10与直流母线9连接，通过直流母线9供电。预充电电路包括升压变压器4、低压开关3、预充整流电路5。升压变压器4通过低压开关3与低压电源连接，即通过低压开关3可以控制升压变压器4与低压电源的连通或者断开。预充整流电路5分别与升压变压器4、直流母线9连接，将低压电源进行升压后通过预充整流电路5进行整流，以对直流母线9进行预充电。

主充电电路包括主降压变压器7、主整流电路8、主开关6。主降压变压器7通过主开关6与高压电源连接，即主降压变压器7通过主开关6可以控制与高压电源的连通或者断开。主整流电路8分别与主降压变压器7、直流母线9连接。

当高压变频器开始工作时，闭合低压开关3、关断主开关6，直流母线9由低压电源经升压变压器4小幅升压整流后进行预充电；当预充电完成时，闭合主开关6、关断低压开关3，直流母线9由高压电源经主降压变压器7降压整流后继续充电至正常工作。

本实用新型的高压变频器的直流母线充电电路通过低压电路给直流母线进行预充电，使直流母线9的电压达到预充电水平后再由主充电电路进行充电及正常供电工作。由于低压开关3控制低压电源的断开及连通，由于电压电路要求的耐压指数没有高压电源的要求高，所以低压开关3使用满足低电压要求的开关即可，从而低压开关3的体积将会大大减小，大大减少电路元件的占用空间，且降低成本；用于预充整流电路5的元器件的额定电压及电流相对高压电源也大大降低，所以预充整流电路5的成本及体积也大大降低，且降低成本。另外，由于低压预充电，本实用新型的高压变频器的直流母线充电电路相比由高压电源设置旁路限流电阻及高压断路器进行预充电更加的安全。

下面通过具体的实施例对本实用新型的高压变频器的直流母线充电电路的具体结构及工作原理进行详细的描述。

在一实施例中，参照图1，高压电源经总开关1连接高压变频器，总开关1用于控制高压变频器与高压电源的连通及断开，即控制高压变频器的通电及断电。

进一步的，直流母线充电电路还包括降压变压器2，其通过导线与总开关1连接，并通过总开关1控制是否连通高压电源。高压电源经降压变压器2降压生成低压电源，用于提供直流母线9预充电电源及其他低压用电。

优选的，高压电源经降压变压器2生成380V三相交流电。

优选的，升压变压器4在低压开关3闭合时与降压变压器2连通，即与低压电源连通，将电压升至趋于1800V。

预充整流电路5与升压变压器4连接，对相间电压进行整流，并对直流母线9进行充电，使其充至正常工作电压的75%~85%，完成预充电。

优选的，预充电充至正常工作电压的80%，完成预充电。

优选的，主开关6采用真空断路器。

在一实施例中，参照图1，直流母线充电电路还包括预充磁电路20，用于为主降压变压器7预充磁，其包括预充磁开关及与预充磁开关串联的限流电阻，其与总开关1通过导线连接，通过总开关1控制其与高压电源连通或者断开。

当主充电电路开始工作时，总开关1闭合、主开关6断开、预充磁开关闭合，使高压电源通过预充磁电路给主降压变压器预充磁。

当主降压变压器7预充磁完成，闭合主开关6、断开预充磁开关，使主充电电路正常工作。

优选的，预充磁开关采用真空接触器。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种高压变频器的直流母线充电电路，其特征在于，包括：

预充电电路，其包括升压变压器、预充整流电路、低压开关；所述升压变压器通过所述低压开关与低压电源连接；所述预充整流电路分别与所述升压变压器、所述直流母线连接；

主充电电路，其包括主降压变压器、主整流电路、主开关；所述主降压变压器通过所述主开关与高压电源连接；所述主整流电路分别与所述主降压变压器、所述直流母线连接；

当所述高压变频器开始工作时，闭合所述低压开关、断开所述主开关，所述直流母线预充电；

当所述直流母线预充电完成时，闭合所述主开关、断开所述低压开关，所述主充电电路继续给所述直流母线充电后进入正常工作。

2.根据权利要求1所述的直流母线充电电路，其特征在于，还包括降压变压器，其分别与所述高压电源、所述低压开关连接，当所述低压开关闭合时为所述升压变压器提供所述低压电源。

3.根据权利要求1所述的直流母线充电电路，其特征在于，还包括预充磁电路，其与所述主开关并联；所述预充磁电路包括预充磁开关、限流电阻；所述预充磁开关与所述限流电阻串联；

当所述主充电电路开始工作时，闭合所述预充磁开关，断开所述主开关，为所述主降压变压器预充磁；

当所述主降压变压器预充磁完成，闭合所述主开关，断开所述预充磁开关。

4.根据权利要求3所述的直流母线充电电路，其特征在于，所述预充磁开关采用真空接触器。

5.根据权利要求1至4任一项所述的直流母线充电电路，其特征在于，所述主开关采用真空断路器。

6.根据权利要求5所述的直流母线充电电路，其特征在于，所述低压电源为380V三相交流电。

7.根据权利要求6所述的直流母线充电电路，其特征在于，所述升压变压器使电压升至趋于1800V。

8.根据权利要求7所述的直流母线充电电路，其特征在于，所述预充整流电路对三相交流电的相间电压进行整流。

9.根据权利要求8所述的直流母线充电电路，其特征在于，将所述直流母线电压充至其正常工作电压的75%~85%后完成预充电。

10.根据权利要求9所述的直流母线充电电路，其特征在于，将所述直流母线电压充至其正常工作电压的80%后完成预充电。

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