[实用新型]基于用一逆变桥取代多个定子变频器制动电阻的能量回馈系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种能量回馈系统，特别是一种基于用一逆变桥取代多个定子变频器制动电阻的能量回馈系统。

背景技术

如今，电子变频器业已广泛应用于起重机、注塑机、球磨机等机械电气设备之中，用以实现对各种机构的电气控制，完成其各自的在线实时作业任务。

与此同时，如图1所示，每个定子变频器的电气控制部分，通常由内、外两个部分构成，即其内部均设置有制动单元（图中未画出），其外部中间直流回路均设置有制动电阻器。用以在定子变频调试系统中，当电动机M处于再发电状态时，通过制动电阻器在制动单元控制下，以发热的形式释放掉这部分再生能量，确保系统安全。这种方式俗称为“能耗制动”。其控制简单，且成本低廉。但是，这种能耗制动方式明显存在能量浪费大，快速制动性差等缺陷，从而导致制动转矩小，无法实现电动机的精确制动能力。显然，这是有待解决的重要课题。

发明内容

本实用新型的目的，就是为了克服上述已有技术存在的缺陷，提供由一个逆变桥和多个隔离器，用以取代多个定子变频器制动电阻器，连同各定子变频器与各电动机及相关电路构成一个能量回馈系统，将各路定子变频器输出的中间直流电流逆变成与电力系统电源同频、同相的工频交流电，使该系统具有能量回馈再利用功能，实现有效节约能源。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

基于用一逆变桥取代多个电子变频器制动电阻的能量回馈系统，包括：

1个定子变频器组1,1个电动机组2，1个隔离器组3,1个电抗器4，1个逆变桥5和1个变压器6，共6个部分相结合构成一个整体，其中：

所述定子变频器组1，包括有多个定子变频器，分为第1定子变频器F1，第2定子变频器F2，直至第N定子变频器FN，用以实现各相连电动机定子变频调速工作；

所述电动机组2，包括有多个电动机，分为第1电动机M1，第2电动机M2，直至第N电动机MN，用以驱动各相连设备制动操作；

所述隔离器组3，包括多个隔离器，分为第1隔离器G1，第2隔离器G2，直至第N隔离器GN，用以取代原接入各定子变频器输出端的制动电阻器，提供直流工作电流；

所述电抗器4，为1个电抗器L，用以将隔离器组3输出的直流工作电流进行限流和平波，并送至逆变桥5；

所述逆变桥5，为1个全桥逆变器，接受来自电抗器4的直流电流，逆变成与电力系统电源同频、同相的工频交流电，以便进行能量回馈；

所述变压器6，为1个升压变压器T，用以当定子变频器直流电压高于60伏时，电动机处于发电状态，升压变频器T便将逆变桥输出的交流电进行升压反馈给电网，实现能量回馈。

值得特别说明的是：

一、本实用新型的隔离器组3，分为固定极性和自动识别极性两种模式结构，其作用均为只允许定子变频器输出电流向回馈的路径方向流动，并阻止逆变桥电流向定子变频器方向流动。

二、本实用新型在定子变频器组1执行各自的在线实时作业（即电动机工作）时，变压器6上的直流电压低于逆变桥5上输出的直流电压，所以无能量回馈。

三、本实用新型仅用一可控硅全桥逆变器实现多电动机转差能量和再生能量统一回馈，回馈电网电能质量符合国家相关标准和要求，确保电动机速度稳定，变频系统设备安全。

四、本实用新型基于采用逆变控制理论技术，由一个逆变桥对多个定子变频系统进行在线实时控制处理制动再生能量回收的技术瓶颈，使得长期困扰的制动电阻器能耗问题迎刃而解。具有高效节能、低碳环保、安全可靠、维护简单，机电一体化，应用领域广等特点。

附图说明

图1为传统的定子变频调速系统电原理图。

图2为本实用新型整体电原理。

图3为本实用新型隔离器组3自动识别极性模式结构电原理图。

图4为本实用新型隔离器组3固定极性模式结构电原理图。

图中符号说明：

1是定子变频器组，

F1是第1定子变频器，

F2是第2定子变频器，

FN是第N定子变频器；

2是电动机组，

M1是第1电动机，

M2是第2电动机，

MN是第N电动机；

3是隔离器组，

G1是第1隔离器，即Z1或D1，

G2是第2隔离器，即Z2或D2，

GN是第N隔离器，即ZN或DN；

4是电抗器，即电抗器L；

5是逆变桥，即可控硅全桥逆变器；

6是变压器，即升压变压器T。