變換器衝擊電流的防止迴路及防止方法
2023-12-11 10:53:02
專利名稱：變換器衝擊電流的防止迴路及防止方法
技術領域：
本發明涉及變換器衝擊電流的防止迴路及防止方法，更詳細地講，就是關於在輸入3相4線交流電源進行運轉的變換器中，依據3相交流電源的高電壓及大容量的電容器，在初期充電時，對所產生的突入電源使用廉價的繼電器來切斷的變換器衝擊電流的防止迴路及防止方法的發明。
背景技術：
一般情況下，變換器是接受直流電源，輸出可變電壓及可變周波數的交流電源的裝置。上述直流電源一般是對電壓大小及周波數固定的3相交流電源進行整流得到的。
3相交流電源由多數個二極體構成的整流部轉換為直流電源，依據整流部，被整流出的直流電源向由多數個電容器構成的DC端充電，把平滑的直流電源輸入到變換器的主控制部內。
但是，一般的3相交流電源為普通的220V左右，各項的項差為120度，所以上述3相交流電源的線間電壓的大小約為380度，高電壓，上述電容器的容量被增加，因此，初期充電時就會產生衝擊電流。
因此，為防止如上的衝擊電流，衝擊電流的防止迴路被連在上述變換器中。如圖1，以普通的衝擊電流的防止迴路進行詳細說明。
圖1是以往技術的變換器衝擊電流的防止迴路圖。圖1的變換器衝擊電流的防止迴路是利用3相電源1進行驅動，上述3相電源的各相分別為E1，E2，E3，N是中線。
上述衝擊電流的防止迴路包括由控制上述電源輸入的第一開關2及第二開關3；與檢驗磁力，執行開、關運轉的電磁開關開關4；與直列連接在第一開關2上的SHUNT電阻5；與整流從3相電源1輸入的交流電源的多數個二極體構成的整流部6；與為平滑從上述整流部輸出的電流，接受上述半波整流，進行充電運轉的多數個電容器構成的DC連接端7構成。
並且，變換器的第一開關2及第二開關3為依據一定的條件進行自動開關，包括有控制它的主控制部(圖上沒有標示)。
以下，就如上構成的普通變換器衝擊電流的防止迴路的運轉進行說明。
起始當第一開關2及第二開關3都處於斷開的狀況時，3相電源1不向上述DC連接端7輸入，如在初期輸入上述電源，第一開關2便運轉，轉換為接通的狀態。
上述第一開關2處於接通的狀態時，上述3相電源1的E1電源便通過第一開關2及SHUNT電阻5，輸入到上述整流部6。與電磁開關開關4無關，E3電源直接連接上述整流部6進行輸入。
依次，在上述整流部6上，被輸入上述3相電源1的E1與E3電壓之間的線電壓，依據線電壓，向整流部6及DC連接端7輸入的初期充電電流，直列串連SHUNT電阻5與第一開關2。
依據初期充電電流，DC連接端7的電容器開始充電，當依據充電使DC連接端7的電壓達到一定以上時，第一開關2便斷開，上述第二開關3及電磁開關開關4便接通。
依次，上述3相電源1的各相E1，E2，E3全部向所有整流部6輸入，DC連接端7便執行正常狀態的充電運轉。
但是，可以防止使初期充電電流過度產生衝擊電流的以往的防止迴路，為執行如上的運轉，由於使用了電磁開關開關，所以導致出現其費用增加及其體積增加的問題。此外，又因為必須使用高價的SHUNT電阻，又導致出現費用增加的問題。
發明內容
本發明是為解決以往技術中存在的問題而提出來的。其目的是提供一種不需要使用高價的磁力開關，可使防止衝擊電流輸入的迴路變得更加低廉，並且可以減少上述迴路所必需的空間的變換器衝擊電流的防止迴路及防止方法。
為解決如上課題而提出的本發明的變換器衝擊電流的防止迴路，在利用3相4線式交流電源而進行運轉的變換器中，包括有把上述交流電源整流為直流電源，由多數個二極體構成的整流部；利用從上述整流部輸出的直流電源，充入一定電壓的DC連接端；當上述DC連接端初期充電時，為把上述交流電源的電源端子與中線的端子之間的電壓輸入上述DC連接端，與上述交流電源的中線串連，以便開閉上述中線連接的第一繼電器；為上述DC連接端的正常狀態充電，把交流電源的電源端子之間線電壓輸入DC連接端，把整流部連接在DC連接端的連接線上，以開閉上述整流部與DC連接端連接的第二繼電器構成。
此外，依據本發明的變換器衝擊電流的防止方法，連接在3相4線式交流電源的中線的第一繼電器處於接通的第一階段；與隨著在第一階段中第一繼電器的接通，把交流電源的電源端子與中線端子之間的電壓輸入DC連接端，以便進行DC連接端初期充電的第二階段；與判斷在第二階段中充入DC連接端的初期電壓V比現存的設定電壓V1值是否大的第三階段；當在第三階段中充入DC連接端的初期電壓V比現存的設定電壓V1值大時，為DC連接端正常狀態充電，把交流電源的電源端子間的電壓輸入DC連接端，接通第二繼電器的第四階段構成。
優點及積極效果如上構成的變換器衝擊電流的防止迴路及防止方法，具有不需要使用高價的電磁開關開關，使用普通電源開關，就可防止衝擊電流輸入，使迴路具有更加低廉的效果。
圖1是以往技術的變換器衝擊電流的防止迴路圖。
圖2是本發明的變換器衝擊電流的防止迴路圖。
圖3是本發明的變換器衝擊電流的防止方法的第一實施例子的程序圖。
圖4是本發明的變換器衝擊電流的防止方法的第二實施例子的程序圖。
附圖主要部分符號的說明***103相電源 20第一繼電器30第二繼電器 60整流部70DC連接部SHUNT分流器，分流電阻PATH通路 BLDC無刷直流電機具體實施方式
以下，參照本發明實施例子的圖表，進行詳細地說明。
對於本發明的變換器衝擊電流的防止迴路及防止方法，與以往相同的基本運轉如上面說明相同，對此省略不做說明。
圖2是本發明的變換器衝擊電流的防止迴路圖。如圖2所示，變換器是以3相4線式交流電源為驅動電源。各電源的端子E1，E2，E3為220V，並擁有120度的相差。
此外，利用本發明的變換器衝擊電流的防止迴路，包括有把接受交流電源10整流為直流電源的整流部60；利用整流部60被整流的直流電源，充入一定DC電壓的DC連接端70；為控制交流電源10向DC連接端70的輸入，開閉上述迴路連線的第一繼電器20及第二繼電器30構成。
在變換器運轉之前，第一繼電器20及第二繼電器30是斷開的，上述交流電源10不向DC連接端70形成通路，如接通第一繼電器20，電源的端子E1，E2，E3通過A點，向上述DC連接端70輸入，並且，向DC連接端70輸入上述電壓與中線電壓N之間的電壓。即，當交流電源的上電壓為220V的情況時，上述電壓與中線之間的電壓也是220V。
因此，對於如上相同的初期充電階段，向DC連接端70輸入電壓為比380V小的220V，所以沒有過多電流。因此，為控制向DC連接端70輸入的過多電流的SHUNT分流電阻值可使用小的，或者依據電容器的容量，可以不使用上述SHUNT分流電阻。
依據如上相同的變換器的初期充電，DC連接端70與在輸入單相的220V電源進行充電時的程度相同，如此，一般情況以約為DC300V的值進行初期充電。
依據初期充電，DC連接端70以約300V被充電後，依據上述交流電源10，即使輸入了380V的電源，由於輸入電源與初期充電電源之間的電壓差不大，因此，由電壓差導致的充電電流值也不大。
因此，DC連接端70初期充電後，為了處於正常狀態進行充電比較現存的充電電壓V與設定的電壓V1，當現存的充電電壓V大時，沒有必要經過正常狀態的充電階段，判斷是否在初期充電開始後經過了一定的時間，在判斷經過了上述一定時間後，就進入正常狀態的充電階段。
利用如上相同的方法，對於DC連接端70的初期充電，可以防止瞬間大量電流所產生流向DC連接端70的衝擊電流。在初期充電結束時，斷開上述第一繼電器20，接通第二繼電器30，開始正常狀態的充電階段。
一方面，根據本發明，對於正常狀態的充電，即使不斷開第一繼電器20，也可以防止過多電流的輸入。在接通第一繼電器20的狀態中，即使接通了第二繼電器30，因為向上述DC連接端70輸入的是220V的電壓，也不會輸入過多電流。
斷開上述第一繼電器20，接通第二繼電器30，開始正常狀態的充電階段時，上述交流電源10的3個相E1，E2，E3都經過上述DC連接端70與A點及B點，向DC連接端70形成通路PATH，以向上述DC連接端70輸入3相交流電源10的線間電壓。特別是，本發明所適用的變換器是BLDC馬達用變換器時，正常狀態的輸入電流的值不到20A。
此外，當上述第二繼電器30處於接通狀態時，第二繼電器30兩端幾乎沒有電壓，並且，當第二繼電器30處於斷開狀態時，依據初期向DC連接端70充電的電壓值，使在上述第二繼電器30兩端的電壓或其大小變小。
因此，如上相同，適用於本發明的變換器衝擊電流的防止迴路的第一繼電器20與第二繼電器30，使用低容量的電源開關，可使切斷初期充電產生的衝擊電流的迴路變得更經濟。
圖3是本發明的變換器衝擊電流的防止方法的第一實施例子的程序圖。
第一階段是連接3相4線交流電源的中線的第一繼電器變為接通的狀態S1，並且第一繼電器上可以串連著SHUNT分流電阻。
第二階段是隨著第一階段中第一繼電器的接通，把上述交流電源的電源端子與中線端子之間的電壓輸入DC連接端，以便開始進行上述DC連接端初期充電S2。
第二階段，向DC連接端輸入的電源因是上述3相交流電源的電源端子與中線的端子間的電壓，所以其大小應為比線間電壓小的值，所以可以省略上述SHUNT電阻的連接構成，並且還可以使用第一繼電器或是價格低廉的開關。
第三階段S3是測定在第二階段中充入上述DC連接端的電壓V，並與現存的設定電壓V1值進行比較，判斷是否為更大的值S4。
第四階段S4是當判斷在第三階段中測定電壓V比現存的設定電壓V1值大時，通過接通第二繼電器，把上述3相交流電源的線間電壓輸入到DC連接端，以便DC連接端進行正常狀態的充電。
此外，上述第四階段後為斷開第一繼電器接通第二繼電器的階段S5，S6。
如上所述相同，DC連接端利用初期充電進行充電後，即使是向上述DC連接端輸入3相交流電源的線間電壓，由於電壓差導致的充電電流值不大，所以，沒有必要把上述充電電壓與現存設定電壓制相比，在初期充電階段經過一定時間後，就可以進入正常狀態的充電。
依上所述，利用本發明的變換器衝擊電流的防止方法的第二實例設計如圖4所示，在第一繼電器被接通S11及DC連接端的初期充電開始S12的第一、第二階段之後，上述第一實例中的第三階段及第四階段，可為測定判斷上述DC連接端的初期充電經過時間、測定時間T是否經過現存設定的時間T1的第三、四階段S13、S14，當判斷DC連接端的初期充電時間T超過現存設定時間T1時，通過斷開第一繼電器接通第二繼電器，使上述3相交流電源的電壓向DC連接端輸入，使DC連接端進行正常狀態的充電運轉的第五、六階段S15，S16。
如上，參照本發明的實例圖表，雖然對本發明的變換器衝擊電流的防止迴路及防止方法進行了說明。但依據本說明中的實例與圖表，本發明不受限定，在本發明技術思想保護範圍內，相關人員可進行應用。
權利要求
1.一種變換器衝擊電流的防止迴路包括有在利用3相4線交流電源進行運轉的變換器中，包括把交流電源整流為直流電源，由多數個二極體構成的整流部；利用從整流部輸出的直流電源，充入電壓的DC連接端；其特徵是還包括當DC連接端初期充電時，為把交流電源的電源端與中線端之間的電壓輸入DC連接端，與交流電源的中線串連，以便開閉中線的第一繼電器；為DC連接端的正常狀態充電，把交流電源的電源端之間線電壓輸入DC連接端，在整流部連接在DC連接端的連接線上，以開閉整流部與DC連接端連接的第二繼電器構成。
2.根據權利要求1所述的變換器衝擊電流的防止迴路其特徵是變換器衝擊電流的防止迴路還包括以串連連接第一繼電器的分流SHUNT電阻。
3.根據權利要求1所述的變換器衝擊電流的防止迴路其特徵是其第一繼電器或第二繼電器為一般用電源開關。
4.一種變換器衝擊電流的防止方法其特徵是連接在3相4線交流電源中線的第一繼電器處於接通的第一階段；隨著在第一階段中第一繼電器的接通，把上述交流電源的電源端與中線端之間的電壓輸入DC連接端，以便進行DC連接端初期充電的第二階段；判斷在第二階段中充入DC連接端的初期電壓(V)比現存的設定電壓(V1)值是否大的第三階段；當在第三階段中充入DC連接端的初期電壓(V)比現存的設定電壓(V1)值大時，為DC連接端正常狀態充電，把交流電源的電源端間的電壓輸入DC連接端，接通第二繼電器的第四階段構成。
5.一種變換器衝擊電流的防止方法其特徵是包括有連接在3相4線交流電源的中線的第一繼電器處於接通的第一階段；隨著在第一階段中第一繼電器的接通，把交流電源的電源端與中線端之間的電壓輸入DC連接端，以便進行DC連接端初期充電開始的第二階段；判斷在第二階段中DC連接端初期充電開始後，所經過的時間(T)是否經過現存設定時間(T1)的第三階段；在第三階段中，當判斷DC連接端的初期充電時間(T)經過現存設定時間(T1)時，為DC連接端進行正常狀態的充電，通過接通第二繼電器，使3相交流電源的電源端間的電壓向DC連接端輸入的第四階段構成。
6.根據權利要求4或5所述的變換器衝擊電流的防止方法其特徵是其後第二階段中利用與第一繼電器串連連接的SHUNT電阻，來控制向DC連接端輸入初期充電電流的大小。
7.根據權利要求4或5所述的變換器衝擊電流的防止方法其特徵是其第四階段中包含斷開第一繼電器的過程。
全文摘要
本發明涉及變換器衝擊電流的防止迴路及防止方法。在使用3相交流電源的變換器中，隨著輸入高電壓及大容量電容器的使用，在初期充電時會產生衝擊電流。而對於包括有與上述3相交流電源的中線串連，以便開閉上述中線連接的第一繼電器；與變換器的整流部的負端串連，以便開閉整流部與DC連接端的負端連接的第二繼電器構成的變換器的防止迴路及防止方法，具有不需要使用高價的磁力開關，在變換器初期充電時，可使防止衝擊電流輸入的迴路變得更加低廉。
文檔編號H02H7/122GK1756019SQ20041007221
公開日2006年4月5日 申請日期2004年9月27日 優先權日2004年9月27日
發明者李吉洙, 元俊喜, 吳在胤 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司