一種無電抗器的四象限級聯(lián)式高壓變頻裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種無電抗器的四象限級聯(lián)式高壓變頻裝置，包括變壓器，變壓器的一次側(cè)為三相繞組，二次側(cè)為單相繞組，且每相具有相同數(shù)量的繞組；與變壓器二次側(cè)每個(gè)繞組連接的功率模塊單元，連接同相繞組的每個(gè)功率模塊單元的輸出端依次級聯(lián)，每相率模塊單元組形成兩個(gè)輸出端，三相功率模塊單元組的輸出端采用Y形連接；每個(gè)功率模塊單元由2個(gè)可控H橋電路組成。本實(shí)用新型使得整個(gè)高壓變頻裝置的結(jié)構(gòu)更加簡單、制作成本低、體積小、重量強(qiáng)，便于運(yùn)輸、安裝和維護(hù)。
【專利說明】一種無電抗器的四象限級聯(lián)式高壓變頻裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變頻器，具體涉及一種級聯(lián)式高壓變頻器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，普通級聯(lián)式高壓變頻裝置由隔離移相變壓器、多個(gè)功率模塊組成，主要用于風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載，不需要四象限運(yùn)行，就是不具有能量雙向流動(dòng)的特點(diǎn)，功率模塊中輸入的整流一般采用不控整流形式。
[0003]目前級聯(lián)式的高壓變頻能進(jìn)行能量雙向流動(dòng)的是采用輸入為三相PWM可控整流，每個(gè)功率模塊中的整流形式從普通的二極管不控整流換為由電子開關(guān)管進(jìn)行的PWM可控整流，同時(shí)一般的每個(gè)功率模塊的輸入端需要一個(gè)三相的濾波電抗，目前也有一種功率模塊中的整流采用電子開關(guān)進(jìn)行PWM可靠整流，每個(gè)功率模塊的輸入無三相濾波電抗，用前級隔離變壓器的內(nèi)阻抗代替，節(jié)省了三相濾波電抗。因此，在每個(gè)功率模塊設(shè)計(jì)有濾波電抗時(shí)，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較麻煩，因?yàn)橛须娍沟拇嬖冢沟媒Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)困難，且結(jié)構(gòu)體積大，整個(gè)功率模塊重量大，制作、使用、搬運(yùn)不方便，且成本較高，在無濾波電抗時(shí)，任然存在輸入連線多，控制復(fù)雜等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種無電抗器的四象限級聯(lián)式
高壓變頻裝置。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的:
[0006]包括變壓器，變壓器的一次側(cè)為三相繞組，二次側(cè)為單相繞組，且每相具有相同數(shù)量的繞組；與變壓器二次側(cè)每個(gè)繞組連接的功率模塊單元，連接同相繞組的每個(gè)功率模塊單元的輸出端依次級聯(lián)，每相率模塊單元組形成兩個(gè)輸出端，三相功率模塊單元組的輸出端采用Y形連接；每個(gè)功率模塊單元由2個(gè)可控H橋電路組成。
[0007]優(yōu)選的，功率模塊單元中，第一 H橋電路的第一橋臂與第二橋臂的連接節(jié)點(diǎn)為第一輸入端，第三橋臂與第四橋臂的連接節(jié)點(diǎn)為第二輸入端，第二 H橋電路的第一橋臂與第二橋臂的連接節(jié)點(diǎn)為第一輸出端，第三橋臂與第四橋臂的連接節(jié)點(diǎn)為分別為第二輸出端。
[0008]優(yōu)選的，還包括與2個(gè)可控H橋電路并聯(lián)的電容。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn):
[0010]( I)本發(fā)明通過采用兩個(gè)可控H橋電路組成功率模塊單元，H橋在控制信號的作用下，可實(shí)現(xiàn)整流、變頻功能，保證了能量在電網(wǎng)與負(fù)載之間的雙向流動(dòng)；
[0011](2)通過多個(gè)功率模塊單元的級聯(lián)形式有效地保證了整個(gè)變頻裝置的耐高壓性倉泛;
[0012](3)變壓器的二次側(cè)繞組采用多個(gè)單相繞組，既避免了以往二次側(cè)繞組采用多個(gè)三相繞組給變壓器制作和與功率模塊之間連線帶來的弊端，也大大減少變壓器與功率模塊之間的連線，使得整個(gè)高壓變頻裝置的結(jié)構(gòu)更加簡單、制作成本低、體積小、重量強(qiáng)，便于運(yùn)輸、安裝和維護(hù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的電路原理圖；
[0014]圖2為本發(fā)明的功率模塊單元的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
[0016]如圖1所示，高壓變頻裝置包括I個(gè)隔離變壓器、3N個(gè)電路結(jié)構(gòu)相同的功率模塊單元。變壓器的一次側(cè)為三相繞組，用于與高壓電網(wǎng)相連接，二次側(cè)為3N個(gè)單相繞組；3N個(gè)功率模塊單元形成了整個(gè)變換裝置，每一相功率模塊單元由N個(gè)功率模塊形成。
[0017]對于輸出端為A11、A12~AN1、AN2的單相輸出繞組來說，Al~AN共N個(gè)功率模塊單元依次級聯(lián)形成了一相功率模塊單元，接于輸出端為A11、A12~AN1、AN2的單相繞組上。所示功率模塊單元的第一輸入端Π11直接連到單相繞組的All端，第二輸入端Π12直接連到單相繞組的A12端，其他單元的輸入端連接類似，N個(gè)功率單元的輸出端依次進(jìn)行串聯(lián)作為輸出，U相的N個(gè)功率模塊單元Al、功率模塊單元A2至功率模塊單元AN的輸入
依次串聯(lián)，就是U012連U021、U022連U031、......、UO (N-1) 2連UONl，然后U0N2連接到
另外一相V0N2的輸出，Al單元的輸出端UOll作為整相的輸出UO ；V相的N個(gè)功率模塊單元B1、功率模塊單元B2至功率模塊單元BN的輸入依次串聯(lián)，就是V012連V021、V022連V031、……、V0 (^1 )2連￥(^1，然后￥0吧連接到另外一相而吧的輸出，81單元的輸出端VOll作為整相的輸出VO ;W相的N個(gè)功率模塊單元Cl、功率模塊單元C2至功率模塊單
元CN的輸入依次串聯(lián)，就是W012連W021、W022連W031、......、WO (N-1) 2連W0N1，Cl單
元的輸出端WOll作為整相的輸出WO ；。
[0018]三相功率模塊單元的輸出端U0N2、V0N2、W0N2連接在一起，就形成了三相Y形連接，實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的供電。
[0019]每個(gè)功率模塊單元由兩個(gè)單相全波雙向可控H橋電路組成，如圖2所示，可控功率半導(dǎo)體器件K1、K2、K3、K4形成了第一個(gè)單相全波雙向可控H橋電路，可控功率半導(dǎo)體器件Κ5、Κ6、Κ7、Κ8形成了第二個(gè)單相全波雙向可控H橋電路；這兩個(gè)可控H橋電路按照正極與正極、負(fù)極與負(fù)極的形式相連接。這樣，第一個(gè)H橋電路中功率半導(dǎo)體器件Kl、k2之間的節(jié)點(diǎn)形成了第一輸入端VII1、功率半導(dǎo)體器件K3、k4之間的節(jié)點(diǎn)形成了第二輸入端VI12，第二個(gè)H橋電路中功率半導(dǎo)體器件K5、k6之間的節(jié)點(diǎn)形成了第一輸出端V011、功率半導(dǎo)體器件K7、k8之間的節(jié)點(diǎn)形成了第二輸出端V012。由于采用了兩個(gè)單相全波雙向可控H橋電路，使得能量在電網(wǎng)與負(fù)載之間可進(jìn)行雙向流動(dòng)。還設(shè)置有與兩H橋電路相并聯(lián)的濾波電容。
【權(quán)利要求】
1.一種無電抗器的四象限級聯(lián)式高壓變頻裝置，包括變壓器，其特征是:所述變壓器的一次側(cè)為三相繞組，二次側(cè)為單相繞組，且每相具有相同數(shù)量的繞組；還包括與所述變壓器二次側(cè)每個(gè)繞組連接的功率模塊單元，連接同相繞組的每個(gè)所述功率模塊單元的輸出端依次級聯(lián)，每相率模塊單元組形成兩個(gè)輸出端，三相功率模塊單元組的輸出端采用Y形連接；每個(gè)功率模塊單元由2個(gè)可控H橋電路組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)選的一種無電抗器的四象限級聯(lián)式高壓變頻裝置，其特征是:所述功率模塊單元中，第一 H橋電路的第一橋臂與第二橋臂的連接節(jié)點(diǎn)為第一輸入端，第三橋臂與第四橋臂的連接節(jié)點(diǎn)為第二輸入端，第二 H橋電路的第一橋臂與第二橋臂的連接節(jié)點(diǎn)為第一輸出端，第三橋臂與第四橋臂的連接節(jié)點(diǎn)為第二輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)選的一種無電抗器的四象限級聯(lián)式高壓變頻裝置，其特征是:還包括與2個(gè)可控H橋電路并聯(lián)的電容。
【文檔編號】H02M5/297GK203674987SQ201420020351
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】尹彭飛, 張丙建, 張?jiān)? 宋遠(yuǎn)海 申請人:山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司