電力高功率因數校正SPWM三相整流電源的製作方法
2023-05-03 03:27:36 1
本實用新型涉及電力電子技術，具體是一種電力高功率因數校正SPWM三相整流電源。
背景技術：
熱處理設備電源整流器通常由二極體或晶閘管構成，由於熱處理耗電功率大，工作時除了消耗大量有功電力，整流器產生的諧波電流致使輸入波形嚴重畸變，功率因數降低，導致無功功率大量損失，損害電網供電質量。諧波造成電力電網環境的汙染和電能的浪費，成為公害。抑制熱處理設備產生的諧波，勢必提高功率因數避免汙染電力電網環境。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供電力高功率因數校正，防護電網供電質量的一種電力高功率因數校正SPWM三相整流電源。
本實用新型的技術解決方案：包括三相交流電源、交流接觸器、控制板、IGBT 模塊QT1、QT2、QT3、QT4、QT5、QT6、電感La、Lb、Lc、互感磁環電感Laa、Lbb、 Lcc、直流電壓取樣探頭、濾波薄膜電容C1、C2、C3、C4，其中，三相交流電源連接交流接觸器，相序之間連接電容Ca、Cb、Cc，三相SPWM整流器由N組相同電路並聯疊加工作增大輸出功率，以NO1組為例：電感La一端連接三相交流電源的Ua相，電感La另一端穿過電流ia互感磁環連接到IGBT模塊QT1發射極與IGBT模塊QT4集電極互連接點，電流ia互感磁環電感Laa一端接三相SPWM整流器控制板電流環路控制端，另一端接地，三相交流電源的Ua相連接三相SPWM整流器控制板的UINa，電感Lb一端連接三相交流電源的Ub相，電感Lb另一端穿過電流ib互感磁環連接到 IGBT模塊QT2發射極與IGBT模塊QT5集電極互連接點，電流ib互感磁環電感Lbb一端接三相SPWM整流器控制板，另一端接地，三相交流電源的Ub相連接三相SPWM整流器控制板的UINb，電感Lc一端連接三相交流電源的Uc相，電感Lc另一端穿過電流ic互感磁環連接到IGBT模塊QT3發射極與IGBT模塊QT6集電極互連接點，電流 ic互感磁環電感Lcc一端接三相SPWM整流器控制板，另一端接地，三相交流電源的 Uc相連接三相SPWM整流器控制板的UINc，三相SPWM整流器控制板輸出六路SPWM1、 SPWM2、SPWM3、SPWM4、SPWM5、SPWM6分別依次連接IGBT模塊QT1、QT2、QT3、QT4、 QT5、QT6柵極，IGBT模塊QT1、QT2、QT3集電極銅排經防短路快速恢復二極體VD1作為三相SPWM整流器直流輸出電壓Ud正極，直流電壓Ud探頭連接三相SPWM整流器控制板電壓取樣端，IGBT模塊QT4、QT5、QT6發射極作為三相SPWM整流器直流輸出電壓Ud負極，並與地線端連接，IGBT模塊QT1、QT2、QT3、QT4、QT5、QT6散熱板安裝水盒注入冷水循環冷卻，N組三相SPWM整流器直流母線輸出正極端電壓並聯連接到限流電阻R7的一端和延時開機繼電器常開觸點S4的一端，限流電阻R7的另一端和延時開機繼電器常開觸點S4的另一端連接濾波薄膜電容C1、C2、C3、C4，緩衝開機延時信號TP連接中間繼電器，中間繼電器驅動延時開機繼電器。
本實用新型產生有益的積極效果：三相SPWM整流器按正弦波規律脈寬調製控制IGBT開關電流跟蹤電壓，獲取高功率因數校正，功率因數接近1，有效抑制諧波防護電網的供電質量，保障本整流電源正常供電，減小能耗。
附圖說明
圖1本實用新型原理框圖
圖2三相SPWM整流電源電路
具體實施方式
參照圖1，本實用新型具體實施方式和實施例：包括三相交流電源、交流接觸器、控制板5、IGBT模塊3QT1、QT2、QT3、QT4、QT5、QT6、電感La、Lb、Lc1、互感磁環電感Laa、Lbb、Lcc2、直流電壓取樣探頭4、濾波薄膜電容C1、C2、C3、C4，其中，三相交流電源連接交流接觸器，相序之間連接電容Ca、Cb、Cc，三相SPWM整流器由N組相同電路並聯疊加工作增大輸出功率，以NO1組為例：電感La一端連接三相交流電源的Ua相，電感La1另一端穿過電流ia互感磁環連接到IGBT模塊3 QT1發射極與IGBT模塊3QT4集電極互連接點，電流ia互感磁環電感Laa一端接三相SPWM整流器控制板5電流環路控制端，另一端接地，三相交流電源的Ua相連接三相SPWM整流器控制板5的UINa，電感Lb1一端連接三相交流電源的Ub相，電感 Lb另一端穿過電流ib互感磁環連接到IGBT模塊3QT2發射極與IGBT模塊3QT5集電極互連接點，電流ib互感磁環電感Lbb一端接三相SPWM整流器控制板5，另一端接地，三相交流電源的Ub相連接三相SPWM整流器控制板5的UINb，電感Lc一端連接三相交流電源的Uc相，電感Lc1另一端穿過電流ic互感磁環連接到IGBT模塊3 QT3發射極與IGBT模塊QT6集電極互連接點，電流ic互感磁環電感Lcc一端接三相 SPWM整流器控制板，另一端接地，三相交流電源的Uc相連接三相SPWM整流器控制板5的UINc，三相SPWM整流器控制板5輸出六路SPWM1、SPWM2、SPWM3、SPWM4、SPWM5、 SPWM6分別依次連接IGBT模塊3QT1、QT2、QT3、QT4、QT5、QT6柵極，IGBT模塊3QT1、 QT2、QT3集電極銅排經防短路快速恢復二極體VD1作為三相SPWM整流器直流輸出電壓Ud正極，直流電壓Ud探頭4連接三相SPWM整流器控制板5電壓取樣端，IGBT模塊3QT4、QT5、QT6發射極作為三相SPWM整流器直流輸出電壓Ud負極，並與地線端連接，IGBT模塊3QT1、QT2、QT3、QT4、QT5、QT6散熱板安裝水盒注入冷水循環冷卻，N組三相SPWM整流器6直流母線輸出正極端電壓並聯連接到限流電阻R7的一端和延時開機繼電器常開觸點S4的一端，限流電阻R7的另一端和延時開機繼電器常開觸點S4的另一端連接濾波薄膜電容C1、C2、C3、C4，緩衝開機延時信號TP連接中間繼電器，中間繼電器驅動延時開機繼電器。
大功率耗電設備產生諧波嚴重汙染電網供電質量，諧波不僅對自身設備和附近電氣設備產生無功損耗，並產生電磁幹擾降低設備可靠性。三相SPWM整流器按正弦波規律脈寬調製控制IGBT開關電流跟蹤電壓，獲取高功率因數校正，功率因數接近1，有效抑制產生諧波，降低無功損耗保障自身設備正常用電，減小能耗，防護電網供電質量作用明顯。在IGBT模塊功率容量不足夠大時，可採用並聯疊加N 組三相六開關SPWM整流器，擴展功率容量達到使用要求。