專(zhuān)利名稱(chēng)：變頻器的預(yù)充電控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變頻器，尤其涉及該變頻器的預(yù)充電控制電路。
背景技術(shù)：
變頻驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)是目前應(yīng)用最多最廣泛的技術(shù)之一，它不僅可以提 高效率、節(jié)能降耗，還可以提升工藝水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量，是當(dāng)前社會(huì)大 力發(fā)展的技術(shù)之一。變頻器正是應(yīng)用這種技術(shù)的產(chǎn)品之一。它是實(shí)現(xiàn)交流 電機(jī)高效控制的關(guān)鍵。目前，變頻器結(jié)構(gòu)較多采用的是交直交方式，這種 方式中需要在三相整流后有較大的整流濾波電解電容，實(shí)現(xiàn)從交流到直流 的變換。該結(jié)構(gòu)在上電過(guò)程中如果不對(duì)電流有所限制，將極大的影響電解 電容及整流模塊的壽命。
現(xiàn)有技術(shù)中通常的做法是通過(guò)一個(gè)限流電阻和一個(gè)繼電器或接觸器配 合實(shí)現(xiàn)變頻器預(yù)充電控制技術(shù)，如圖1所示。上電時(shí)，由于繼電器或接觸 器隔離控制模塊還未有工作電源，從而繼電器或接觸器的觸點(diǎn)處于斷開(kāi)狀
態(tài)，此時(shí)，三相交流電經(jīng)整流橋整流后，通過(guò)限流電阻RO給后面的電解電 容充電，當(dāng)充電至一定電壓后，繼電器或接觸器隔離控制模塊有了有效工 作電源，繼電器或接觸器的觸點(diǎn)受控，由斷開(kāi)狀態(tài)轉(zhuǎn)為閉合狀態(tài)，如此一 來(lái)，限流電阻RO被繼電器或接觸器短接掉了，電流不再流經(jīng)電阻RO，從而
降低了限流電阻上的功耗延長(zhǎng)了限流電阻壽命。
但是，隨著變頻器功率規(guī)格的不斷增大，對(duì)繼電器或接觸器、限流電 阻的性能要求越來(lái)越高，其成本也急劇增加。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種變頻器的預(yù)充電控制電路，旨在解決上述的問(wèn)題。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括分別連接三相交流輸入的整流橋；在整流橋的母線VP和
母線VN之間并接由電容C1和電容C2串接而成的線路以及由電阻R1和電阻R2串接而成的線路；在電容Cl的正極連接母線，電容C2的陰極連接母線；電容Cl和電容C2的節(jié)點(diǎn)和電阻Rl和電阻R2節(jié)點(diǎn)相連；母線VP的還與電源變換模塊相連；還包括串接在三相交流輸入其中一個(gè)輸入端和母線VP之間的一個(gè)電阻和一個(gè)整流二極管；電阻的一端與整流二極管的陽(yáng)極相連； 一個(gè)可控硅觸發(fā)控制模塊；所述的可控硅觸發(fā)控制模塊的一個(gè)輸入端連接三相交流輸入，另一個(gè)輸入端與電源變換模塊相連；可控硅觸發(fā)控制模塊的三個(gè)輸出端與整流橋相連；所述的電源變換模塊是由變壓器增加一個(gè)輸出繞組；所述的輸出繞組經(jīng)過(guò)一個(gè)整流二極管Dll與一個(gè)濾波電容C11;其中，輸出繞組的輸出負(fù)端與直流母線VP相連，整流二極管Dll的負(fù)極和濾波電容Cll的正極與電源VDD相連。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是利用較低的成本，實(shí)現(xiàn)了變頻器預(yù)充電控制功能。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)充電控制電路模塊圖；圖2本發(fā)明模塊圖；圖3是圖2中電源變換模塊圖。圖4是圖2中可控硅觸發(fā)控制模塊具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
由圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明包括分別連接三相交流輸入的整流橋；在整流橋的母線VP和母線VN之間并接由電容CI和電容C2串接而 成的線路以及由電阻Rl和電阻R2串接而成的線路；在電容CI的正極連 接母線VP，電容C2的陰極連接母線VN;電容C1和電容C2的節(jié)點(diǎn)和電 阻Rl和電阻R2節(jié)點(diǎn)相連；母線VP的還與電源變換模塊相連；還包括
串接在三相交流輸入其中一個(gè)輸入端和母線VP之間的一個(gè)電阻R0和一個(gè) 整流二極管DO;電阻RO的一端與整流二極管DO的陽(yáng)極相連； 一個(gè)可控硅 觸發(fā)控制模塊；所述的可控硅觸發(fā)控制模塊的一個(gè)輸入端連接三相交流輸 入，另一個(gè)輸入端與電源變換模塊相連；可控硅觸發(fā)控制模塊的三個(gè)輸出 端與整流橋相連；所述的電源變換模塊是由變壓器增加一個(gè)輸出繞組；所 述的輸出繞組經(jīng)過(guò)一個(gè)整流二極管Dll與一個(gè)濾波電容C11;其中，輸出 繞組的輸出負(fù)端與直流母線VP相連，整流二極管Dll的負(fù)極和濾波電容 Cll的正極與電源VDD相連；
所述的可控硅觸發(fā)控制模塊包括分別與三相輸入相連的由電阻Rll 到電阻R1N組成的電阻R1網(wǎng)絡(luò)、由電阻R31到電阻R2N組成的第二電阻 網(wǎng)絡(luò)、以及由電阻R31到電阻R3N組成的第三電阻網(wǎng)絡(luò)；電阻R1網(wǎng)絡(luò)中 的電阻R1N與電阻R41和穩(wěn)壓管Zll相連的節(jié)點(diǎn)和MCU相連；第二電阻 網(wǎng)絡(luò)中的電阻R2N與電阻R42和穩(wěn)壓管Z12相連的節(jié)點(diǎn)和MCU相連；第 三電阻網(wǎng)絡(luò)中的電阻R3N與電阻R43和穩(wěn)壓管Z13相連的節(jié)點(diǎn)和MCU相 連；電阻R41、電阻R42以及電阻R43的一端與電壓VCC相接；穩(wěn)壓管 Zll、穩(wěn)壓管Z12以及穩(wěn)壓管Z13的陽(yáng)極接地；MCU的輸出與可控硅觸發(fā) 控制的驅(qū)動(dòng)模塊相連，驅(qū)動(dòng)模塊的輸出與整流橋相連；所述的N是正整數(shù)， 在1至IJ100范圍內(nèi)，它與選用的電阻功率有關(guān)。
本發(fā)明中-
預(yù)充電模塊，該模塊包括一個(gè)限流電阻R0和一個(gè)整流二極管D0。與 現(xiàn)有技術(shù)相比，增加了一個(gè)整流二極管DO;
6可控硅觸發(fā)控制模塊，該模塊實(shí)現(xiàn)三相電壓檢測(cè)及可控硅觸發(fā)信號(hào)的輸出控制，從而實(shí)現(xiàn)變頻器的預(yù)充電控制功能。而現(xiàn)有技術(shù)中，預(yù)充電控制是通過(guò)接觸器或繼電器控制一個(gè)電阻的接入與否來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)充電控制功能的。
電源變換模塊，該模塊包括一個(gè)整流二極管Dll以及一個(gè)濾波電容
Cll。此處，產(chǎn)生的電源VDD是以母線VP作為參考地。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方案增加了 一組共母線電源VDD輸出。
本發(fā)明當(dāng)在圖2所示的由可控硅組成的整流橋上通入三相交流電壓時(shí)，由于可控硅觸發(fā)控制模塊還沒(méi)有足夠的工作電源，整流橋上的可控硅處于未觸發(fā)狀態(tài)，此時(shí)，系統(tǒng)將通過(guò)預(yù)充電模塊給電解電容充電，當(dāng)充電至一定電壓后，可控硅觸發(fā)控制模塊開(kāi)始有了工作電源并開(kāi)始工作。
可控硅觸發(fā)控制模塊開(kāi)始工作后，就持續(xù)不斷地采樣三相交流輸入電壓，并與預(yù)定的參考值進(jìn)行比較，當(dāng)采樣值大于預(yù)定參考值時(shí)，將輸出開(kāi)通觸發(fā)信號(hào)給可控硅，實(shí)現(xiàn)三相整流輸出，此后，電流幾乎不再流經(jīng)預(yù)充電電路，從而實(shí)現(xiàn)變頻器的預(yù)充電控制功能。對(duì)于可控硅的關(guān)斷，是靠流經(jīng)該可控硅的電流低于其閾值而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)斷的。
本發(fā)明與現(xiàn)有方法的不同點(diǎn)在于現(xiàn)有處理電路中，通常采用高規(guī)格的繼電器或者接觸器來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻器的預(yù)充電控制功能，它對(duì)繼電器或者接觸器的性能要求較高，而且，現(xiàn)有控制方式需要對(duì)繼電器或接觸器進(jìn)行隔離控制，從而使得現(xiàn)有控制方式的成本較高，而且隨著變頻器功率的增加而大大增加！本發(fā)明無(wú)需繼電器或接觸器，而且采用以母線VP為參考地的方式，無(wú)需增加隔離控制的成本，因此，采用本發(fā)明描述的預(yù)充電控制技術(shù)的變頻器，成本較低，通用性較好。
權(quán)利要求
1. 一種變頻器的預(yù)充電控制電路，包括分別連接三相交流輸入的整流橋；在整流橋的母線(VP)和母線(VN0之間并接由第一電容(C1)和第二電容(C2)串接而成的線路以及由第一電阻(R1)和第二電阻(R2)串接而成的線路；在第一電容(C1)的正極連接母線(VP)，第二電容(C2)的陰極連接母線(VN)；第一電容(C1)和第二電容(C2)的節(jié)點(diǎn)和第一電阻(R1)和第二電阻(R2)節(jié)點(diǎn)相連；母線(VP)的還與電源變換模塊相連；其特征在于還包括串接在三相交流輸入其中一個(gè)輸入端和母線(VP)之間的一個(gè)電阻(R0)和一個(gè)整流二極管(D0)；電阻(R0)的一端與整流二極管(D0)的陽(yáng)極相連；一個(gè)可控硅觸發(fā)控制模塊；所述的可控硅觸發(fā)控制模塊的一個(gè)輸入端連接三相交流輸入，另一個(gè)輸入端與電源變換模塊相連；可控硅觸發(fā)控制模塊的三個(gè)輸出端與整流橋相連；所述的電源變換模塊是由變壓器增加一個(gè)輸出繞組；所述的輸出繞組經(jīng)過(guò)一個(gè)第十一整流二極管(D11)與一個(gè)第十一濾波電容(C11)；其中，輸出繞組的輸出負(fù)端與直流母線(VP)相連，第十一整流二極管(D11)的負(fù)極和第十一濾波電容(C11)的正極與電源(VDD)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器的預(yù)充電控制電路，其特征在于所述的可控硅觸發(fā)控制模塊包括分別與三相輸入相連的由第11電阻(Rll)到第1N電阻(R1N)組成的第一電阻網(wǎng)絡(luò)、由第21電阻(R31)到第2N電阻(R2N)組成的第二電阻網(wǎng)絡(luò)、以及由第31電阻(R31)到第3N電阻(R3N)組成的第三電阻網(wǎng)絡(luò)；第一電阻網(wǎng)絡(luò)中的第1N電阻(R1N)與第41電阻(R41)和第11穩(wěn)壓管(Z11)相連的節(jié)點(diǎn)和MCU相連；第二電阻網(wǎng)絡(luò)中的第2N電阻(R2N)與第42電阻(R42)和第12穩(wěn)壓管(Z12)相連的節(jié)點(diǎn)和MCU相連；第三電阻網(wǎng)絡(luò)中的第3N電阻(R3N)與第43電阻(R43)和第13穩(wěn)壓管(Z13)相連的節(jié)點(diǎn)和MCU相連；第41電阻(R41)、第42電阻(R42)以及第43電阻(R43)的一端與電壓(VCC)相接；第 ll穩(wěn)壓管(Zll)、第12穩(wěn)壓管(Z12)以及第13穩(wěn)壓管(Z13)的陽(yáng)極接 地；MCU的輸出與可控硅觸發(fā)控制的驅(qū)動(dòng)模塊相連，驅(qū)動(dòng)模塊的輸出與整 流橋相連；所述的N是正整數(shù)，在1到100范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變頻器的預(yù)充電控制電路，由可控硅組成的整流橋上通入三相交流電壓時(shí)，由于可控硅觸發(fā)控制模塊還沒(méi)有足夠的工作電源，整流橋上的可控硅處于未觸發(fā)狀態(tài)，此時(shí)，系統(tǒng)將通過(guò)預(yù)充電模塊給電解電容充電，當(dāng)充電至一定電壓后，可控硅觸發(fā)控制模塊開(kāi)始有了工作電源并開(kāi)始工作；可控硅觸發(fā)控制模塊開(kāi)始工作后，就持續(xù)不斷地采樣三相交流輸入電壓，并與預(yù)定的參考值進(jìn)行比較，當(dāng)采樣值大于預(yù)定參考值時(shí)，將輸出開(kāi)通觸發(fā)信號(hào)給可控硅，實(shí)現(xiàn)三相整流輸出，此后，電流幾乎不再流經(jīng)預(yù)充電電路，從而實(shí)現(xiàn)變頻器的預(yù)充電控制功能。
文檔編號(hào)H02M7/04GK101521472SQ20091004616
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者馮子龍, 勇 徐, 金辛海 申請(qǐng)人:上海新時(shí)達(dá)電氣股份有限公司;上海辛格林納新時(shí)達(dá)電機(jī)有限公司