[实用新型]一种可实现电机四象限运行的恒频恒压柜

说明书

本实用新型公开了一种可实现电机四象限运行的恒频恒压柜，包括防护罩、触摸屏、柜体、变频器、断路器、接线端子、正弦滤波器、励磁电源模块、零线电源模块；柜体上为防护罩，柜体正前侧的柜门上设触摸屏，正前侧的柜门上安装把手，柜体内侧变频器下方为断路器，断路器下方为接线端子，接线端子内侧为正弦滤波器，正弦滤波器连接变频器的输出端，励磁电源模块通过接线端子给发电机励磁机供电，使发电机正常发电，变频器还连接零线电源模块，零线电源模块使恒频恒压柜的输出为三相四线制。本实用新型始终输出的是恒定频率恒定电压的三相交流电，可以大大缩短船舶辅机的运行时间，其润滑油耗量减少，磨损减少，运行、维护等费用得以降低。

技术领域

本发明涉及一种恒频恒压柜，尤其涉及一种可实现电机四象限运行的恒频恒压柜。

背景技术

随着“十三五”规划制定出台，绿色船舶由于其节能、环保等特性，已成为主流船舶。为了响应国家节能环保政策，采用先进设备和技术，利用船舶主柴油机提供的变速不稳定动力，输出恒定电压恒定频率的三相交流电供船舶上的负载使用，可大大提高船舶主柴油机的效率。

但是由于船用轴带发电机由船舶主柴油机驱动，随着主柴油机工况变化、转速变化，轴带发电机的频率和电压随之变化，当其他负载需要恒定频率与恒定电压的三相交流电时、普通轴带发电机就无法满足要求，

为了解决这个问题，与轴带发电机配套的恒频恒压柜可以很好的解决这个问题，在主柴油机工况以及转速变化时，恒频恒压柜能保证轴带发电机输出的不同频率不同电压的交流电通过它后，始终输出的是恒定频率恒定电压的三相交流电，可以大大缩短船舶辅机的运行时间，其润滑油耗量减少，磨损减少，运行、维护等费用得以降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可实现电机四象限运行的恒频恒压柜，恒频恒压柜能保证轴带发电机输出的不同频率不同电压的交流电通过它后，始终输出的是恒定频率恒定电压的三相交流电，可以大大缩短船舶辅机的运行时间，其润滑油耗量减少，磨损减少，运行、维护等费用得以降低。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种可实现电机四象限运行的恒频恒压柜，包括防护罩、触摸屏、柜体、变频器、断路器、接线端子、正弦滤波器、励磁电源模块、零线电源模块；柜体上为防护罩，柜体正前侧的柜门上设触摸屏，正前侧的柜门上安装门锁，柜体内侧变频器下方为断路器，断路器下方为接线端子，接线端子内侧为正弦滤波器，正弦滤波器连接变频器的输出端，励磁电源模块通过接线端子给发电机励磁机供电，使发电机正常发电，变频器还连接零线电源模块，零线电源模块使恒频恒压柜的输出为三相四线制。

变频器主要由IGBT整流部分、IGBT逆变部分及整流逆变控制回路部分组成。由于其整流逆变回路采用的都是全控型器件IGBT器件，因此其整流逆变是双向可逆的过程，可以满足电机电动、回馈制动等运行状态，实现电机的四象限运行。变频器可将发电机输出的电压和频率随转速变化的三相交流电整流逆变成恒定电压恒定频率的三相交流电。

正弦滤波器主要由电感和电容组成。由于变频器输出的电能含有高频谐波，会增加动力电缆及电机的损耗。因此需在变频器的输出侧加装正弦滤波器，将变频器输出的SPWM调制波滤成接近正弦的电压波形，使电能质量满足标准要求。

励磁电源模块给发电机提供励磁电流并控制发电机输出电压的大小。

零线电源模块使恒频柜输出为三相四线制，使其具有带三相不平衡负载的能力。

使用原理：船舶上的主机带动轴带发电机启动后，首先由24V电池组对励磁电源模块供电，励磁电源模块对励磁机供电，使发电机建立电压；发电机输出的电压进入四象限变频器，整流成直流母线电压并上升至设定值后，励磁电源模块通过继电器使其供电状态由电池供电切换为直流母线电压供电。变频器将母线直流电压再逆变成恒定频率恒定电压的三相交流电后输出，该交流电通过正弦滤波器转化为纯净的三相交流电后直接给负载供电。