一種具備高低電壓穿越功能的變頻器的製造方法
2023-08-02 05:18:41
一種具備高低電壓穿越功能的變頻器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種具備高低電壓穿越功能的變頻器，屬於電力設備【技術領域】。該變頻器包括：超級電容，雙向直流-直流變換器和變頻器，超級電容與雙向直流-直流變換器的低壓側並聯，雙向直流-直流變換器的高壓側與變頻器中變頻器整流單元和變頻器逆變單元之間的直流端並聯。雙向直流-直流變換器包括絕緣柵雙極型電晶體對管和直流電感；直流電感的一端與超級電容的正極連接，超級電容的負極與絕緣柵雙極型電晶體對管的下管發射極連接，直流電感的另一端與絕緣柵雙極型電晶體對管的上管發射極連接。本變頻器具有極快響應速度、工作穩定的優點，而且能夠有效地節約成本，便於維護，易於操作，性價比較高。
【專利說明】一種具備高低電壓穿越功能的變頻器
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種具備高低電壓穿越功能的變頻器，屬於電力設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 由於現代工業生產對用電質量的要求不斷提高，供電系統電源電壓跌落，升高或 中斷會對影響生產過程正常運行，尤其對於石油化工、造紙、發電廠等生產工藝會造成致命 的損害，這類敏感負荷通常由變頻器驅動，典型的敏感負荷包括風機、水泵等動力型負荷。 據國際權威機構統計，由於電壓跌落，升高或中斷問題引起的生產線紊亂等問題造成的損 失，已經是佔供電質量問題的一半以上。因此，從用戶側採取高新技術手段減少和避免電壓 跌落帶來的危害已經成為現代企業供電技術的迫切問題。
[0003] 隨著儲能技術的發展，超級電容作為典型的儲能設備由於使用壽命增長，放電能 力加強，成本降低而得到廣泛的應用。而雙向直流-直流變換器與變頻器已經是非常成熟 的電力電子設備。隨著現代工業的發展，對供電質量的要求也越來越高，相應對具有高低電 壓穿越功能的變頻器需求越來越急迫。開發具有高低電壓穿越功能的變頻器產品能夠滿足 市場的需求，推動電網電能質量的治理水平。
[0004] 目前變頻器無法有效克服供電系統暫態電壓問題，當供電系統電壓升高時會導致 變頻器直流過壓保護，並停止工作；當供電系統電壓降低或中斷時變頻器同樣會停止工作。 因此當供電系統出現暫態電壓故障時，目前變頻器無法正常工作影響生產過程正常運行。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提出一種具備高低電壓穿越功能的變頻器，已有的變頻器的直流 端並聯一個雙向直流-直流變換器，在供電系統故障使系統電源電壓降低、斷電或升高，導 致變頻器停機而影響生產流程正常運行時，保證變頻器仍然可正常運行。
[0006] 本發明提出的具備高低電壓穿越功能的變頻器，包括：超級電容，雙向直流-直流 變換器和變頻器，所述的變頻器由變頻器整流單元和變頻器逆變單元組成，變頻器整流單 元的交流輸入端與系統電源連接，變頻器逆變單元的交流輸出端與負荷連接；所述的超級 電容與雙向直流-直流變換器的低壓側並聯，雙向直流-直流變換器的高壓側與變頻器中 變頻器整流單元和變頻器逆變單元之間的直流端並聯；所述的雙向直流-直流變換器包括 絕緣柵雙極型電晶體對管B1和直流電感L1 ;所述的直流電感L1的一端與超級電容的正極 連接，超級電容的負極與絕緣柵雙極型電晶體對管B1的下管發射極連接，直流電感L1的另 一端與絕緣柵雙極型電晶體對管B1的上管發射極連接。
[0007] 本發明提出的具備高低電壓穿越功能的變頻器，其優點是：本發明變頻器可以在 供電系統電源出現電壓降低、升高或中斷等暫態故障而導致變頻器停機而影響生產流程正 常運行時，保證變頻器仍然可正常運行，持續工作。本發明變頻器具有高低電壓穿越功能， 不但具有極快響應速度、工作穩定等優點，而且結構簡單，有效地節約了產品成本，便於維 護，易於操作，性價比較高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發明具備高低電壓穿越功能的變頻器系統電路原理圖。
【具體實施方式】
[0009] 本發明提出的具備高低電壓穿越功能的變頻器，其結構如圖1所示，包括：超級電 容，雙向直流-直流變換器和變頻器，所述的變頻器由變頻器整流單元和變頻器逆變單元 組成，變頻器整流單元的交流輸入端與系統電源連接，變頻器逆變單元的交流輸出端與負 荷Μ連接；所述的超級電容與雙向直流-直流變換器的低壓側並聯，雙向直流-直流變換器 的高壓側與變頻器中變頻器整流單元和變頻器逆變單元之間的直流端並聯；所述的雙向直 流-直流變換器包括絕緣柵雙極型電晶體對管Β1和直流電感L1 ;所述的直流電感L1的一 端與超級電容的正極連接，超級電容的負極與絕緣柵雙極型電晶體對管Β1的下管發射極 連接，直流電感L1的另一端與絕緣柵雙極型電晶體對管Β1的上管發射極連接。
[0010] 以下結合附圖，詳細介紹本發明提出的具備高低電壓穿越功能的變頻器的工作原 理和工作過程：
[〇〇11] 圖1所示為本發明提出的具備高低電壓穿越功能的變頻器系統電路原理圖。系統 電源電壓正常時，變頻器驅動負荷正常工作，同時變頻器直流端通過雙向直流-直流變換 器對超級電容進行充放電控制。所述雙向直流-直流變換器對超級電容充電有恆流充電與 浮充兩種充電模式，當超級電容容量低於期望值時則進行恆流充電，當超級電容容量達到 期望值時則進行浮充。所述雙向直流-直流變換器對變頻器直流端為恆壓放電工作模式， 當變頻器直流端電壓低於期望值時則啟動對超級電容的恆壓放電工作模式，確保變頻器輸 出電壓幅值保持恆定。當系統電壓升高時所述變頻器直流端可承受1. 3倍系統電源額定線 電壓峰值，同時變頻器具有恆壓輸出功能，確保變頻器在系統電源電壓升高時輸出電壓幅 值維持恆定，並可持續正常工作。
【權利要求】
1. 一種具備高低電壓穿越功能的變頻器，其特徵在於該變頻器包括：超級電容，雙向 直流-直流變換器和變頻器，所述的變頻器由變頻器整流單元和變頻器逆變單元組成，變 頻器整流單元的交流輸入端與系統電源連接，變頻器逆變單元的交流輸出端與負荷連接； 所述的超級電容與雙向直流-直流變換器的低壓側並聯，雙向直流-直流變換器的高壓側 與變頻器中變頻器整流單元和變頻器逆變單元之間的直流端並聯；所述的雙向直流-直流 變換器包括絕緣柵雙極型電晶體對管和直流電感；所述的直流電感的一端與超級電容的正 極連接，超級電容的負極與絕緣柵雙極型電晶體對管的下管發射極連接，直流電感的另一 端與絕緣柵雙極型電晶體對管的上管發射極連接。
【文檔編號】H02J3/38GK104104237SQ201410280116
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月20日 優先權日:2014年6月20日
【發明者】任磊, 白玉樓 申請人:任磊