[发明专利]一种变流器预充电和加热电路及其控制方法

说明书

本申请公开了一种变流器预充电和加热电路，包括：第一接触器的第一侧的三相端通过熔断器接入三相电，并分别通过第一电阻、第二电阻和第三电阻与第三接触器的第一侧和第二接触器的第一侧连接；第一接触器的第二侧与第二接触器的第二侧连接，并通过滤波器与IGBT模块的输入端连接；第一电阻、第二电阻和第三电阻均安装在IGBT模块的底板上；第三接触器的第二侧的三相端短接；第一接触器与第三接触器软件互锁；第二接触器与第三接触器硬件互锁。本申请利用接触器进行电路转换可以实现电阻复用，从而减少电路中电阻的数量以减少故障点。本申请还公开了一种变流器预充电和加热电路的控制方法，同样具有上述有益效果。

技术领域

本申请涉及变流器技术领域，特别涉及一种变流器预充电和加热电路及其控制方法。

背景技术

随着电力电子等相关技术的发展和进步，变流器在风力发电等领域中得到了广泛的应用，发挥着电力变换的重要作用。

变流器的应用电路中一般都包括预充电电路和加热电路。预充电电路用于对变流器中IGBT模块的直流母线预先进行充电，并且，为了保障电路的平稳启动，现有技术中一般采用两相交流软起方式。加热电路用于在IGBT模块工作之前对其进行加热，一般被封装成加热器安装在IGBT模块背部，以便防止对温度比较敏感的IGBT模块在低温下无法正常工作。

现有技术中变流器的预充电和加热电路的结构示意图如图1所示。其中，A相和C相交流电分别串联有作为软起电阻的电阻r1和r2，构成了直流母线的预充电电路，在接触器k1闭合时对IGBT模块的直流母线进行预充电，实现软启动。当母线电压升至目标电压时，可以闭合接触器k2，并断开接触器k1，结束预充电过程。电阻r3为加热电路中所有加热电阻的等效电阻，在接触器k3闭合时对IGBT模块进行加热。

可见，现有技术中的预充电电路和加热电路相互独立，预充电电路中的电阻作为软起电阻，用于预充电；而加热电路中的电阻作为加热电阻，用于加热。因此，整个电路结构复杂，电阻总数较多，故障点因而也较多。

由此可见，采用何种变流器的预充电和加热电路及其控制方法，以便减少电路中电阻的使用进而减少故障点，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种变流器预充电和加热电路及其控制方法，以便有效地减少电路中电阻的使用进而减少故障点。

为解决上述技术问题，本申请提供一种变流器预充电和加热电路，包括：熔断器、第一接触器、第二接触器、第三接触器、滤波器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和IGBT模块；

其中，所述第一接触器的第一侧的三相端通过所述熔断器接入三相电，并分别通过所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻与所述第三接触器的第一侧和所述第二接触器的第一侧连接；

所述第一接触器的第二侧与所述第二接触器的第二侧连接，并通过所述滤波器与所述IGBT模块的输入端连接；所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻均安装在所述IGBT模块的底板上，以便用于对所述IGBT模块进行加热；

所述第三接触器的第二侧的三相端短接；

所述第一接触器与所述第三接触器软件互锁；所述第二接触器与所述第三接触器硬件互锁。

优选地，还包括第一断路器和第二断路器；

所述第一接触器的第一侧的三相端通过所述第一断路器分别与所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻连接；所述第一接触器的第二侧通过所述第二断路器与所述第二接触器的第二侧连接。

优选地，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻的阻值相等。

优选地，所述滤波器为LCL滤波器。

优选地，所述LCL滤波器还包括磁环，用于消除高次谐波。