[实用新型]宽范围稳压稳频电源

说明书

[0001] 技术领域

本发明涉及一种逆变电源，具体地说是一种用于港口集装箱码头的大型轮胎吊上的宽范围稳压稳频电源。 

背景技术

集装箱码头用的大型轮胎吊是由柴油发电机组11提供动力电源（如图1所示），供起吊电机12、行走电机13、控制系统14、空调设备15、照明设备16及其他辅助装置17用电，机组的功率一般在200～500kW，设备每天工作8至14个小时，这期间轮胎吊的用电状况是多数为轻负载状态（控制系统14、空调设备15、照明设备16等辅助装置17用电），短时满负载运行（吊集装箱），而柴油发电机组11一直在额定转速下运行，其耗油量很大，为此造成了很大的燃料浪费，并且也增大了环境污染。 

如果能够使轮胎吊在轻载时，柴油发电机组怠速运行；在大负载下，柴油发电机组在额定转速运行，则一台轮胎吊同样完成一天的工作，可节省燃油50%。 

轮胎吊的柴油发电机组在额定转速运行时输出电压480V（三相三线）、频率50/60Hz，供控制系统、空调、照明等辅助装置的用电通过挂在直流母线上的变压器变为220/380V（三相四线）。柴油发电机组在怠速运行时，转速和电压都很低而且不稳定（发电机组输出电压低于300V、频率低于30Hz），无法满足用电设备的使用要求。 

因此，需要一种稳压稳频电源，在柴油发电机组的各种工况下都能给轮胎吊的控制系统、空调、照明等辅助装置提供220/380V、50/60Hz电源，电源容量40kVA。 

经检索，CN201614238U网上公开了一种节能轮胎吊电压自动调整装置的发明专利，其包括市电交流电网输入端口、供起重机各机构变频器机辅助设备变频器用直流母线输出端口、主回路、控制回路、辅助电源模块，所述主回路右平波单元、电源转换开关、主电源整流/逆变单元组成，所述控制回路由采样电路、控制模块及显示报警组成，当轮胎吊所吊货物下降，主起升变频器处于发电状态时，其可将主起升变频器发出的电能逆变成交流电，回馈回电网，或供自身或供其他轮胎吊使用，其不足是：其稳压稳频范围有限，只能在电压变化范围100V、频率变化范围10 Hz的情况下可靠工作。轮胎吊在吊装集装箱时由于电动机负载突变，发电机组的会有很严重的电压冲击和跌落，一般的电源很难适应这种恶劣的条件，通常会造成轮胎吊上的计算机系统断电复位，灯光也会闪变，甚至损坏灯光设备。 

另外，产品的控制电路大多数采用的是模拟电路或半模拟半数字电路，控制精度差，稳定性及可靠性差，不能适应在港口高温高湿的恶劣条件下的使用需要。 

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种控制精度高、稳压稳频稳定性高、能在恶劣环境下使用的宽范围稳压稳频电源。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种宽范围稳压稳频电源，包括直流母线输出端口和变压器，其特征在于包括主电路和控制电路，其中：

所述主电路是由PWM升压整流电路和逆变电路组成，PWM升压整流电路是由储能电感、IGBT模块M1-M3和直流滤波电容组成的PWM整流模块，采用AC-DC三相PWM整流器拓扑结构，使输入电压220～480VAC、输入频率25～60 Hz范围内，整流输出稳定的750V直流电压，逆变电路是由IGBT模块M4-M6和LC滤波器组成的逆变模块，采用DC-AC三相三桥臂逆变器拓扑结构，将750V直流电压转换为脉冲宽度可调、基波频率为60Hz的三相交流电源，经LC滤波器后，输出总谐波含量小于5%的50/60Hz 220／380三相电源，为保证输入和输出之间的电隔离，减小相互影响，由变压器使输出电压适应各种电压等级，

所述控制电路包括控制模块、辅助接口模块、输出反馈模块、输入电流检测模块、显示器/按键模块、继电器模块，控制模块是由数字信号处理器（DSP）组成，将模拟量转化成数字量进行处理，使得系统控制更稳定、精确，同时，DSP完成对内部和外部状态的调控、监测和诊断，具有完善的保护功能和故障自诊断功能，系统接通电源后，处于正常运行状态下，数字信号处理器模块运行自检程序，检查所有内部功能，辅助接口模块完成三相输入电压和直流电压的信号采样，由控制接口分别控制电源的输出接触器、软启动控制和散热风机运行，输入电流检测模块完成三相输入电流的信号采样，并检测输入短路电流，输出反馈模块完成三相输出电流的信号采样以及经输出电压检测模块完成电压的信号采样，并检测输入短路电流，输出反馈模块完成三相输出电流和电压的信号采样，并检测输入短路电流，显示器/按键模块完成电源的参数设置、运行参数显示和运行状态，