[实用新型]具有风冷却机组的高频三电平整流热处理设备

摘要

本实用新型涉及电力电子技术，具体是一种具有风冷却机组的高频三电平整流热处理设备。包括高频三电平整流器、激光束引导红外精准测温，无线数据发射、接收，数字信号处理控制板DSP芯片可编程相位控制产生超前、滞后交替移相的两路脉宽调制PWM1、PWM2信号驱动H桥逆变器，四个桥臂IGBT模块交替移相功耗均衡相等，输出功率磁环双电感共扼抑制环流冲击，风冷热交换水箱出水管经水泵、控制阀循环冷却高频三电平整流模块、H桥IGBT模块、阻抗匹配变压器、感应炉谐振电感、谐振电容，保障热处理运行高效节能、安全、可靠，风冷机组不耗水，满足使用技术要求。本实用新型适用于高功率因数校正抑制谐波防护电网供电品质，无线传输激光引导红外测温控制热处理节水生产。

主权项

一种具有风冷却机组的高频三电平整流热处理设备，包括三相交流电源、交流接触器，其特征在于：还包括高频三电平整流器由控制板、IGBT模块QT1、QT2、QT3、QT4、QT5、QT6，二极管VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6、VD7、VD8、VD9、VD10、VD11、VD12、滤波薄膜电容C1、C2，其中，三相交流电源经交流接触器触点连接，相序之间连接电容Ca、Cb、Cc，三相交流电源的相线分别穿入互感磁环Fa，Fb、FC，磁环电感分别连接到控制板三相交流电压取样端A、B、C，三相交流电源的Ua相经电感La连接到二极管VD1阳极与二极管VD2阴极串联相接的中点，二极管VD1阴极接IGBT模块QT1集电极，二极管VD2阳极接IGBT模块QT4发射极，二极管VD8阴极接IGBT模块QT4发射极，二极管VD7阳极接IGBT模块QT1集电极，三相交流电源的Ub相经电感Lb连接到二极管VD3阳极与二极管VD4阴极串联相接的中点，二极管VD3阴极接IGBT模块QT2集电极，二极管VD4阳极接IGBT模块QT5发射极，二极管VD10阴极接IGBT模块QT5发射极，二极管VD9阳极接IGBT模块QT2集电极，三相交流电源的Uc相经电感Lc连接到二极管VD5阳极与二极管VD6阴极串联相接的中点，二极管VD5阴极接IGBT模块QT3集电极，二极管VD6阳极接IGBT模块QT6发射极，二极管VD12阴极接IGBT模块QT6发射极，二极管VD11阳极接IGBT模块QT3集电极，高频三电平整流器控制板输出六路SPWM1、SPWM2、SPWM3、SPWM4、SPWM5、SPWM6依次分别连接IGBT模块QT1、QT2、QT3、QT4、QT5、QT6栅极，二极管VD7、VD9、VD11阴极分别连接一层母线，并连接滤波薄膜电容C1一端，作为高频三电平整流器直流输出电压的正端，直流电压取样信号DCB连接控制板DCIN端，二极管VD8、VD10、VD12阳极分别连接另一层母线，并连接滤波薄膜电容C2一端，作为高频三电平整流器直流输出电压的负端，并且接地，IGBT模块QT1、QT2、QT3发射极与QT4、QT5、QT6集电极互连，并与滤波薄膜电容C1、C2另一端连接，IGBT模块、二极管散热板水盒注入冷水循环冷却；数字信号处理控制板由DSP芯片可编程相位控制产生超前、滞后交替移相的两路脉宽调制PWM1、PWM2信号，上管、下管设互锁死区时间tDT，分别经光纤耦合到两块双路IGBT驱动板，构成双路IGBT模块并联连接的两个半桥合成为H桥逆变器，变压器匹配串联谐振负载电路，四个桥臂IGBT模块斜对角导通、截止，零功率软启动，超前、滞后交替移相开关时间相等功耗均衡克服固定桥臂功耗大的缺陷，第一块双路IGBT驱动板输出接口P1、P2、P3依次连接IGBT模块H桥逆变器桥臂A的管组Q1栅极、集电极、发射极，第一块双路IGBT驱动板输出接口J1、J2、J3依次连接IGBT模块H桥逆变器桥臂A的管组Q1n栅极、集电极、发射极，第一块双路IGBT驱动板输出接口P4、P5、P6依次连接IGBT模块H桥逆变器桥臂C的管组Q3栅极、集电极、发射极，第一块双路IGBT驱动板输出接口J4、J5、J6连接IGBT模块H桥逆变器桥臂C的管组Q3n栅极、集电极、发射极，第二块双路IGBT驱动板输出接口P1、P2、P3连接IGBT模块H桥逆变器桥臂B的管组Q2栅极、集电极、发射极，第二块双路IGBT驱动板输出接口J1、J2、J3依次连接IGBT模块H桥逆变器桥臂B的管组Q2n栅极、集电极、发射极，第二块双路IGBT驱动板输出接口P4、P5、P6依次连接IGBT模块H桥逆变器桥臂D的管组Q4栅极，集电极，发射极，第二块双路IGBT驱动板输出接口J4、J5、J6依次连接IGBT模块H桥逆变器桥臂D的管组Q4n栅极、集电极、发射极；IGBT模块H桥逆变器桥臂A管组、C管组散热板分别装配两个冷水盒，两个冷水盒进水管分别连接风冷式冷水机组的出水管，水盒出水管分别连接风冷式冷水机组的进水管，IGBT模块H桥逆变器桥臂A的管组Q1集电极连接铜排，IGBT模块H桥逆变器桥臂A的管组Q3发射极连接铜排，两块铜排绝缘层分隔叠合，两块铜排之间连接第一组滤波薄膜电容C3，IGBT模块H桥逆变器桥臂A的管组Q1发射极与IGBT模块H桥逆变器桥臂C的管组Q3集电极互连导线串入磁环E1为电感L1接到直流母线第一层的一块铜板，直流母线第一层的一块铜板连接阻抗匹配变压器T电感TL1的一端，IGBT模块H桥逆变器桥臂A的管组Q1n集电极连接铜排，IGBT模块H桥逆变器桥臂A的管组Q3n发射极连接铜排，两块铜排绝缘层分隔叠合，两块铜排之间连接第二组滤波薄膜电容C4，IGBT模块H桥逆变器桥臂A的管组Q1n发射极与IGBT模块H桥逆变器桥臂C的管组Q3n集电极互连导线串入磁环E1为电感L2接到直流母线第一层的一块铜板，电感L2与电感L1导线反向串入磁环E1，阻抗匹配变压器T电感TL1另一端连接电容C0一端，阻抗匹配变压器T电感TL2与感应炉谐振电感L、谐振电容C串联相接，并且穿入电流互感取样磁环电感il，阻抗匹配变压器T电感TL2两端作为逆变器输出电压测量接口，阻抗匹配变压器T铁氧体磁芯冷却进水管、电感TL1进水管、电感TL2进水管连接风冷式冷水机组的出水管，阻抗匹配变压器T铁氧体磁芯冷却出水管、电感TL1出水管、电感TL2出水管连接风冷式冷水机组的进水管，谐振电容C0水箱进水管连接风冷式冷水机组的出水管，谐振电容C0水箱出水管连接风冷式冷水机组的进水管，IGBT模块H桥逆变器桥臂B的管组、D的管组散热板分别装配两个冷水盒，两个冷水盒进水管分别连接风冷式冷水机组的出水管，水盒出水管分别连接风冷式冷水机组的进水管，IGBT模块H桥逆变器桥臂B的管组Q2集电极连接铜排，IGBT模块H桥逆变器桥臂D的管组Q4发射极连接铜排，两块铜排绝缘层分隔叠合，两块铜排之间连接第三组滤波薄膜电容C5，IGBT模块H桥逆变器桥臂B的管组Q2发射极与IGBT模块H桥逆变器桥臂D的管组Q4集电极互连导线串入磁环E2为电感L3接到直流母线第一层另一块铜板，直流母线第一层另一块铜板连接电容C0的另一端，IGBT模块H桥逆变器桥臂B的管组Q2n集电极连接铜排，IGBT模块H桥逆变器桥臂D的管组Q4n发射极连接铜排，两块铜排绝缘层分隔叠合，两块铜排之间连接第四组滤波薄膜电容C6，IGBT模块H桥逆变器桥臂B的管组Q2n发射极与IGBT模块H桥逆变器桥臂D的管组Q4n集电极互连导线串入磁环E2为电感L4接到直流母线第一层另一块铜板，电感L4与电感L3导线反向串入磁环E2。