[实用新型]一种能量回馈变频器的主电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及能量回馈变频器，详细讲是一种结构简单、成本低廉，使用寿命长，变频器内部设计简易，能耗小的能量回馈变频器的主电路。

背景技术

我们知道，随着科技的发展、变频器技术的成熟，变频器已成为工业生产制造、冶金、石化及电力等各个行业不可或缺的产品，尤其是能量回馈变频器得到了广泛的应用。

国家知识产权局公开了一件2012年6月30日申请的名称为：一体化控制的能量回馈变频器控制方法、申请号为：201210221587.X的发明专利申请，其公开了一种成本低、充分发挥器件性能、变频器尺寸小的能量回馈变频器主电路；其具体结构如下：能量回馈变频器的主电路结构包括整流电路、滤波电路和逆变电路；其中整流电路为IGBT构成的三相整流桥，整流电路的前端设有一个输入电抗器；逆变电路为IGBT构成的三相逆变桥；滤波电路设置在整流电路和逆变电路之间，滤波电路由两个电容组C1、C2串联组成，每个电容组都是由一个或多个电解电容器并联而成。变频器工作过程中，若直流母线电压低于预先设定的阈值，整流电路将电网侧的三相交流电进行整流得到直流电，逆变电路将整流电路得到的直流电进行逆变得到交流电供给电机，电机处于拖动状态；当电机处于减速时，电机产生的能量通过逆变电路传输到母线上，此时若直流母线电压高于预先设定值，整流电路将能量反馈到电网。

因为一般常用的电解电容耐压值为直流电压450V，而三相交流电电源电压交流380V，经过全波整流后，直流电压的峰值能达到537V，平均值也有513V；所以，考虑容量和滤波效果，滤波电路一般都是先将若干电解电容并联成一组，然后再将两组电容器串联；由于每个电容器的容量不可能相同，尤其是电解电容，电容量离散性大；若干个并联后，两组电容器容量差异较大；串联后，两组电容器电压分配不均衡，导致两组电容器寿命不一致；使得现有的能量回馈变频器的使用寿命短。

在使用过程中，当将变频器与电源连接的接触器断开或闭合的时候易产生极高的电压，高压使滤波电容产生很大的瞬间充电电流，过大的电流会烧坏整流桥二极管。为了克服上述缺陷，有文件公开了在变频器主电路的直流母线上安装限制预充电电流的预充电电阻，其会给变频器内部设计带来很大影响，不利于布局设计，电路走线复杂，铜排较长，正负铜排的分布电感增加，且预充电电阻增加了变频器的能耗。

发明内容

本实用新型的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低廉，使用寿命长，变频器内部设计简易，能耗小的能量回馈变频器的主电路。

本实用新型解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：

一种能量回馈变频器的主电路，包括整流电路、滤波电路和逆变电路；其中整流电路为IGBT构成的三相整流桥，整流电路的前端设有输入电抗器；逆变电路为IGBT构成的三相逆变桥；滤波电路设置在整流电路和逆变电路之间，滤波电路由两个电容C1、C2串联组成；其特征在于：所述的滤波电路的两个电容C1、C2分别并联有均压电阻R3、R4；输入电抗器与三相整流桥间设有接触器，输入电抗器的两相输出端和三相整流桥的两相输入端分别与接触器的两个常开触点相连；所述接触器的两个常开触点并联有预充电电阻，所述接触器的电源回路上设有电控开关。

本发明中所述的电控开关为继电器。继电器的两个触点串接在电源回路上。

本发明中所说的电容C1和C2分别为由至少两个电解电容器并联而成的电容组。

本发明中所述的输入电抗器前端设有三相间跨接的三个电容，所述的三个电容与输入电抗器组成LC滤波器。输入电抗器能抑制浪涌电压电流，改善功率因数，防止谐波干扰，改善电网质量，保护变频器，延长使用寿命。三个电容也能提高功率因数，尤其是三相电路中接有电感性负载时，会使电路有功功率降低。因为电流与电压之间有相位差，并入电容后可以很大程度上减小二者的相位差，提高有功功率。电容器会产生电容性无功，其相位与电感性无功相位正好相反180度，可以互相抵消。

本发明中所述的逆变电路的后端设有输出电抗器。先经过输出电抗器，再接设备。输出电抗器有效抑制变频器的IGBT模块开关时产生的瞬间高压，有效地削弱输出电流中的高次谐波成分，降低电机的噪音，降低涡流损耗， 保护变频器内部的功率开关器件，延长电机的使用寿命。