專利名稱：用于電梯變頻器的可控整流器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可控整流器，特別涉及一種用于電梯變頻器的可控整流器。
背景技術：
在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，綠色節(jié)能成為社會可持續(xù)發(fā)展的重要體現(xiàn)，“綠色”概念 也成為電梯市場的發(fā)展主流。有關人士預言，綠色節(jié)能環(huán)保電梯將成為今后電梯市場的主 導性產(chǎn)品，誰擁有了它的核心技術，誰就掌握了下一步競爭的主動權。綠色節(jié)能環(huán)保電梯的 研究主要在電梯制造、配置以及安裝、使用過程中的節(jié)能和減少環(huán)境污染等方面，電梯變頻 器作為關鍵部件成為實現(xiàn)綠色節(jié)能環(huán)保電梯的重要因素。變頻器主要由整流器和逆變器組成，在現(xiàn)有技術中，逆變器已經(jīng)實現(xiàn)了可控，然 而，整流器部分是不可控的。請參閱圖1，現(xiàn)有技術的整流器，主要由二極管D1-D6構成，其中，Dl與D2串聯(lián)，D3 與D4串聯(lián)，D5與D6串聯(lián)，串聯(lián)后的Dl與D2、D3與D4、D5與D6互相并聯(lián)，三相電Ua、Ub、Uc 分別連接Dl與D2、D3與D4、D5與D6的連接點，充電電容C與分別構成串聯(lián)的電路的Dl與 02、03與04、05與06 并聯(lián)。三相電波形圖請參見圖2，由于電流具有向最小阻力的路徑流動的特性，使得六個 二極管D1-D6中，始終只有2個處在導通狀態(tài)，且同一串聯(lián)電路中的兩個二極管不會同時導 通。在0-T/3的時間內(nèi)，電壓輸出最大的為Ua相，而在前T/6的時間內(nèi)，電壓輸出最小為Ub 相，后T/6時間內(nèi)，電壓輸出最小的為Uc相。則在0-T/3的時間內(nèi)，二極管Dl始終保持導 通，而在前T/6的時間內(nèi)，D4導通，后T/6時間內(nèi)，切換至D6導通。也就是說，導通的二極管 順序為[D1，D4]、[D1，D6]。根據(jù)同樣的原理，可以得到后續(xù)的二極管導通順序為[D3，D6]、 [D3，D2]、[D5，D2]、[D5，D4]，如此完成一個周期。則整流器的輸出波形請參閱圖3，可以看到，整流器截取了波峰波形，該波峰波形 可近似得被認為是直流電，整流器完成了從交流到直流的整流過程。然而，上述整流器存在一個明顯的缺陷，即其整流過程是完全自動，不可控制的， 使得其整流后的直流電平較低，向電網(wǎng)回饋的能量較小，耗電量大，效能較低。因此，如何提供一種整流器，能夠實現(xiàn)可控整流，提高輸出電平，加強能量回饋，已 成為本領域技術人員需要解決的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的所要解決的技術方案是提供一種用于電梯變頻器的可控整流器，以 解決現(xiàn)有技術的不足。為解決上述技術方案，本實用新型提供一種用于電梯變頻器的可控整流器，包括 一端分別連接三相電三個輸入端的三個電抗器；六個IGBT模塊，所述六個IBGT模塊分別兩 兩連接構成三組串聯(lián)電路，所述三組串聯(lián)電路互相并聯(lián)，且所述三個電抗器的另一端分別 連接在所述三組串聯(lián)電路中的兩個IGBT模塊之間；其中，每個IGBT模塊均由一個IGBT管、
3及并聯(lián)在所述IGBT管的源極及漏極兩端的二極管構成。作為本實用新型的優(yōu)選方案之一，所述電抗器包括串聯(lián)的電感及電阻。作為本實用新型的優(yōu)選方案之一，所述三組串聯(lián)電路均與一電容并聯(lián)。作為本實用新型的優(yōu)選方案之一，每個IGBT模塊中，所述二極管的負極均連接所 述IGBT管的源極，所述二極管的正極均連接所述IGBT管的漏極，所述IGBT管的柵極均連 接外部控制器。作為本實用新型的優(yōu)選方案之一，所述串聯(lián)電路中，一個IGBT模塊中的IGBT管的 漏極連接另一個IGBT模塊中的IGBT管的源極。本實用新型的有益效果在于能夠實現(xiàn)可控整流，提高輸出電平，加強能量回饋。
圖1為現(xiàn)有技術的整流器結構示意圖。圖2為三相交流電波形圖。圖3為現(xiàn)有技術的整流器輸出波形圖。圖4為本實用新型提供的可控整流器結構示意圖。圖5為本實用新型提供的可控整流器與外部控制器的連接示意圖。圖6為電壓矢量的空間分布示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選實施例。請參閱圖4及圖5，一種用于電梯變頻器的可控整流器，包括分別由電阻Ra及電感La、電阻Rb及電感Lb、電阻R。及電感L。串聯(lián)構成的三個電抗 器，其中，所述三個電抗器的一端分別連接三相電的輸入端Ua、Ub及Uc ；分別由IGBT管IGBTl及并聯(lián)在IGBTl的源極及漏極兩端的二極管Dl、IGBT管 IGBT2及并聯(lián)在IGBT2的源極及漏極兩端的二極管D2、IGBT管IGBT3及并聯(lián)在IGBT3的 源極及漏極兩端的二極管D3、IGBT管IGBT4及并聯(lián)在IGBT4的源極及漏極兩端的二極管 D4、IGBT管IGBT5及并聯(lián)在IGBT5的源極及漏極兩端的二極管D5、IGBT管IGBT6及并聯(lián)在 IGBT6的源極及漏極兩端的二極管D6構成的六個IGBT模塊，其中，由IGBTl及Dl構成的IGBT模塊與由IGBT2及D2構成的IGBT模塊串聯(lián)構 成一組串聯(lián)電路，由IGBT3及D3構成的IGBT模塊與由IGBT4及D4構成的IGBT模塊串聯(lián) 構成一組串聯(lián)電路，由IGBT5及D5構成的IGBT模塊與由IGBT6及D6構成的IGBT模塊串 聯(lián)構成一組串聯(lián)電路，所述三組串聯(lián)電路互相并聯(lián)，且所述三個電抗器的另一端分別連接 在所述三組串聯(lián)電路中的兩個IGBT模塊之間。進一步的，所述三組串聯(lián)電路均與電容C并聯(lián)。進一步的，二極管Dl的負極連接IGBT管IGBTl的源極，二極管Dl的正極連接IGBT 管IGBTl的漏極，IGBT管IGBTl的柵極連接外部控制器1 ；二極管D2的負極連接IGBT管 IGBT2的源極，二極管D2的正極連接IGBT管IGBT2的漏極，IGBT管IGBT2的柵極連接外部 控制器1 ； 二極管D3的負極連接IGBT管IGBT3的源極，二極管D3的正極連接IGBT管IGBT3的漏極，IGBT管IGBT3的柵極連接外部控制器1 ；二極管D4的負極連接IGBT管IGBT4的源 極，二極管D4的正極連接IGBT管IGBT4的漏極，IGBT管IGBT4的柵極連接外部控制器1 ； 二極管D5的負極連接IGBT管IGBT5的源極，二極管D5的正極連接IGBT管IGBT5的漏極， IGBT管IGBT5的柵極連接外部控制器1 ；二極管D6的負極連接IGBT管IGBT6的源極，二極 管D6的正極連接IGBT管IGBT6的漏極，IGBT管IGBT6的柵極連接外部控制器1。進一步的，IGBT管IGBTl的漏極連接IGBT管IGBT2的源極；IGBT管IGBT3的漏極 連接IGBT管IGBT4的源極；IGBT管IGBT5的漏極連接IGBT管IGBT6的源極。進一步的，電感La連接IGBT管IGBTl的漏極及IGBT管IGBT2的源極；電感Lb連 接IGBT管IGBT3的漏極及IGBT管IGBT4的源極；電感L。連接IGBT管IGBT5的漏極及IGBT 管IGBT6的源極。進一步的，外部控制器1具有四個電壓采集口，分別采集三相電電壓Ua、Ub、U。及電 容C上的電壓Ude，且外部控制器1具有三個電流采集口，采集電抗器所在的三路電路上的 電流ia、Ib及ic。外部控制器1控制所有IGBT管的通斷，并且在控制過程中，同一串聯(lián)電路中的 IGBT模塊不能同時導通或同時關斷，也就是說，并聯(lián)的三組串聯(lián)電路能夠等效成并聯(lián)的三 個單刀雙擲開關。設定上橋臂的IGBT管導通時，以狀態(tài)“1”表示，下橋臂的IGBT管導通時， 以狀態(tài)“0” 表示，則共有 8 個狀態(tài) VO (000)、V1 (001)、V2 (010)、V3 (Oil)、V4 (100)、V5 (101)、 V6(110)、V7(111)，其空間矢量表示如圖5所示。其中，VO及V7為零矢量，V1-V6為非零矢 量，且相鄰的兩個空間矢量相差η/3。則，對于任意矢量V，只要知道其在α、β坐標軸上的坐標，就可以通過矢量V0-V7 合成得到。外部控制器1采集三項靜止坐標系下的電壓Ua、Ub、U。及電流ia、ib、i。，并將三項靜 止坐標系下電壓Ua、ub、u。和電流ia、ib、i。分別轉換為兩相坐標系下的電壓和電流，然后再 將兩相坐標系下的電壓和電流轉換為兩項旋轉坐標系下的電壓ULq、ULd及電流iu、iLdo iLq與 給定的無功參考電流相減，以獲得參考電流與實際輸入電流之間的差值，該差值經(jīng)由積分 運算得到電壓Usq，Usq與Uu相減即可獲得電壓矢量V在α軸上的分量Usa。電容C上的電壓 與給定的參考電壓相減，以獲得參考電壓與實際輸出電壓之間的差值，該差值經(jīng)過積分運 算得到有功電流，該有功電流與相減后再經(jīng)過積分運算得到電壓Usd，Usd與ULq相減即可 獲得電壓矢量V在β軸上的分量Use。根據(jù)Usa及Use，通過SVPWM調(diào)制，控制IGBT1-IGBT6 的通斷，使得整流器的輸出側電流波形為正弦(可近似的被認為是直流電平)且和電源電 壓波形同相位，達到功率因數(shù)為1的控制要求，并提高了整流器的輸出電平，使得更多的電 流向電網(wǎng)回饋，節(jié)約了能源。本實用新型提供的可控整流器，能夠在外部控制器的控制下，控制IGBT管的通 斷，提高了整流器的輸出電平，并能夠在整流的過程中實現(xiàn)能源回饋。以上實施例僅用以說明而非限制本實用新型的技術方案。不脫離本實用新型精神 和范圍的任何修改或局部替換，均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
權利要求一種用于電梯變頻器的可控整流器，其特征在于，包括一端分別連接三相電三個輸入端的三個電抗器；六個IGBT模塊，所述六個IBGT模塊分別兩兩連接構成三組串聯(lián)電路，所述三組串聯(lián)電路互相并聯(lián)，且所述三個電抗器的另一端分別連接在所述三組串聯(lián)電路中的兩個IGBT模塊之間；其中，每個IGBT模塊均由一個IGBT管、及并聯(lián)在所述IGBT管的源極及漏極兩端的二極管構成。
2.如權利要求1所述的用于電梯變頻器的可控整流器，其特征在于所述電抗器包括 串聯(lián)的電感及電阻。
3.如權利要求1所述的用于電梯變頻器的可控整流器，其特征在于所述三組串聯(lián)電 路均與一電容并聯(lián)。
4.如權利要求1所述的用于電梯變頻器的可控整流器，其特征在于每個IGBT模塊 中，所述二極管的負極均連接所述IGBT管的源極，所述二極管的正極均連接所述IGBT管的 漏極，所述IGBT管的柵極均連接外部控制器。
5.如權利要求4所述的用于電梯變頻器的可控整流器，其特征在于所述串聯(lián)電路中， 一個IGBT模塊中的IGBT管的漏極連接另一個IGBT模塊中的IGBT管的源極。
專利摘要本實用新型揭示了一種用于電梯變頻器的可控整流器，包括一端分別連接三相電三個輸入端的三個電抗器；六個IGBT模塊，所述六個IBGT模塊分別兩兩連接構成三組串聯(lián)電路，所述三組串聯(lián)電路互相并聯(lián)，且所述三個電抗器的另一端分別連接在所述三組串聯(lián)電路中的兩個IGBT模塊之間；其中，每個IGBT模塊均由一個IGBT管、及并聯(lián)在所述IGBT管的源極及漏極兩端的二極管構成。本實用新型的有益效果在于能夠實現(xiàn)可控整流，提高輸出電平，加強能量回饋。
文檔編號H02M7/12GK201742311SQ20102018043
公開日2011年2月9日 申請日期2010年4月28日 優(yōu)先權日2010年4月28日
發(fā)明者何俊, 姜耀華, 朱海光 申請人:杰佛倫西威自動化科技(上海)有限公司