[实用新型]大功率高可靠的斩波串激调速装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种大功率、高可靠的斩波调速装置，它是由整流器、六相Boost斩波器、带颠覆保护的有源逆变器一起构成的系统，可用于电动机的斩波串激调速装置中，属环保节能领域。

背景技术

目前，斩波串激调速装置中，大多采用单一驱动信号的斩波器。公知斩波串激调速装置构造是由电抗器、斩波器开关、二极管和滤波电容器、有源逆变器，经适当连接组合而成。将Boost斩波器用于斩波串激调速装置中，通过改变斩波器驱动信号的占空比，来达到改变电动机转速的目的。但是，采用单一驱动信号的大功率斩波器在工作过程中，存在谐波干扰大的缺点；用可控硅元件制作的有源逆变器，固有一个“逆变颠覆”的问题，所以可靠性低。

发明内容

为了克服现有单一驱动信号的大功率斩波器及用可控硅元件制作的有源逆变器，存在谐波干扰大、可靠性低、容量小的缺点，本实用新型提供一种低谐波干扰、高可靠的大功率斩波串激调速装置，它是由六相驱动的Boost斩波器和有颠覆保护的有源逆变器配合其它电路组成。六相驱动的Boost斩波器所产生的谐波干扰的幅度小于单一驱动信号斩波器谐波干扰的1/6；带颠覆故障保护的有源逆变器，当逆变器发生颠覆故障时能得到完全保护。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在金属柜内安装一个冷却用的风道，在风道内安装两块铝散热器(分正面散热器和背面散热器)，在正面散热器的表面，安装6只斩波器开关(本方案采用IGBT元件)，安装在金属柜底部的6只直流电抗器的一端连接在整流器的输出铜排(+)极上，直流电抗器的另一端分别穿过6只电流传感器再分别与6只IGBT的集电极及6只二极管的阳极连接，而这6只二极管的阴极连接在一起，并连接到滤波电容器的一端作为斩波器的输出(+)端；6只IGBT的发射极连接在一起，并与整流器的输出(-)极及滤波电容器的另一端连接在一起作为斩波器的输出(-)端。在6只IGBT的栅极上施加相位依次相差1/6周期的驱动信号，每个驱动信号的频率为1KHZ，采用电感量为1豪亨的直流电抗器，当驱动信号的占空比为80％时，整流器输出电流的脉动率小于1％。只要同步地调节这6个驱动信号的占空比就可以实现调节电动机的转速的目的。

每一个IGBT元件被驱动信号控制导通或关断时，对应的每个直流电抗器中都流过脉动的直流电流，但这6个脉动电流在相位上依次相差1/6周期，在整流器中，则是这6个直流电抗器中电流的合成，合成电流的脉动的频率是6KHZ，在外部电抗值相同的情况下，总电流的脉动幅度等于各个分支电流脉动幅度的1/6。

在背面散热器的表面，安装整流器元件、颠覆保护电路和逆变器的可控硅元件。斩波器的直流输出(+)极经过电抗器(5)和电流传感器(6)和颠覆保护电路(8)，加到由6只可控硅元件组成的逆变器(9)的直流输入(+)端；斩波器的直流输出(-)极加到逆变器的直流输入(-)端。逆变器的6只可控硅元件分别由6个驱动信号控制。这6个驱动信号，在相位上依次相差60°电角。逆变器的输出连接到交流电容器，然后输出三相交流电压。

同步电压直接从逆变器输出端取样。

本实用新型的效果是，降低了斩波器给整流源造成的谐波干扰(降低到1/N以下，N即斩波器的相数)；提高了装置容量；由于“逆变颠覆”得到有效保护，不会造成调速工作中断，故可靠性高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的电路原理图。

图2是本实用新型的实施例的结构正面图。

图3是本实用新型的实施例的结构背面图。

图中：(1).直流电抗器L1、L2、L3、L4、L5、L6(1mH)，(2).斩波器开关6只FD800R1700K，(3).吸收电容器(941C2KW2K)，(4).吸收电容器(MF01.5/3800)，(5).直流电抗器2mH，(6).电流传感器，(7).驱动电路，(8).颠覆保护电路FD800R17K，(9).可控硅逆变器MTC900A/3600V，(10).逆变器输出端子，(11).交流电容器，(12).装置输出端子，(13).输入端子，(14).均流电抗器，(15).整流器元件，(16).整流器输出(+)极铜排，(17).屏蔽合，(18).铝散热器，(19).斩波器连接母板，(20).冷却风道，(21).电流传感器

具体实施方式