本實用新型涉及能量回饋變頻器，詳細講是一種結構簡單、成本低廉，使用壽命長，變頻器內部設計簡易，能耗小的能量回饋變頻器的主電路。

背景技術：

我們知道，隨著科技的發(fā)展、變頻器技術的成熟，變頻器已成為工業(yè)生產制造、冶金、石化及電力等各個行業(yè)不可或缺的產品，尤其是能量回饋變頻器得到了廣泛的應用。

國家知識產權局公開了一件2012年6月30日申請的名稱為：一體化控制的能量回饋變頻器控制方法、申請?zhí)枮椋?01210221587.X的發(fā)明專利申請，其公開了一種成本低、充分發(fā)揮器件性能、變頻器尺寸小的能量回饋變頻器主電路；其具體結構如下：能量回饋變頻器的主電路結構包括整流電路、濾波電路和逆變電路；其中整流電路為IGBT構成的三相整流橋，整流電路的前端設有一個輸入電抗器；逆變電路為IGBT構成的三相逆變橋；濾波電路設置在整流電路和逆變電路之間，濾波電路由兩個電容組C1、C2串聯(lián)組成，每個電容組都是由一個或多個電解電容器并聯(lián)而成。變頻器工作過程中，若直流母線電壓低于預先設定的閾值，整流電路將電網(wǎng)側的三相交流電進行整流得到直流電，逆變電路將整流電路得到的直流電進行逆變得到交流電供給電機，電機處于拖動狀態(tài)；當電機處于減速時，電機產生的能量通過逆變電路傳輸?shù)侥妇€上，此時若直流母線電壓高于預先設定值，整流電路將能量反饋到電網(wǎng)。

因為一般常用的電解電容耐壓值為直流電壓450V，而三相交流電電源電壓交流380V，經過全波整流后，直流電壓的峰值能達到537V，平均值也有513V；所以，考慮容量和濾波效果，濾波電路一般都是先將若干電解電容并聯(lián)成一組，然后再將兩組電容器串聯(lián)；由于每個電容器的容量不可能相同，尤其是電解電容，電容量離散性大；若干個并聯(lián)后，兩組電容器容量差異較大；串聯(lián)后，兩組電容器電壓分配不均衡，導致兩組電容器壽命不一致；使得現(xiàn)有的能量回饋變頻器的使用壽命短。

在使用過程中，當將變頻器與電源連接的接觸器斷開或閉合的時候易產生極高的電壓，高壓使濾波電容產生很大的瞬間充電電流，過大的電流會燒壞整流橋二極管。為了克服上述缺陷，有文件公開了在變頻器主電路的直流母線上安裝限制預充電電流的預充電電阻，其會給變頻器內部設計帶來很大影響，不利于布局設計，電路走線復雜，銅排較長，正負銅排的分布電感增加，且預充電電阻增加了變頻器的能耗。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是解決上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構簡單、成本低廉，使用壽命長，變頻器內部設計簡易，能耗小的能量回饋變頻器的主電路。

本實用新型解決上述現(xiàn)有技術的不足所采用的技術方案是：

一種能量回饋變頻器的主電路，包括整流電路、濾波電路和逆變電路；其中整流電路為IGBT構成的三相整流橋，整流電路的前端設有輸入電抗器；逆變電路為IGBT構成的三相逆變橋；濾波電路設置在整流電路和逆變電路之間，濾波電路由兩個電容C1、C2串聯(lián)組成；其特征在于：所述的濾波電路的兩個電容C1、C2分別并聯(lián)有均壓電阻R3、R4；輸入電抗器與三相整流橋間設有接觸器，輸入電抗器的兩相輸出端和三相整流橋的兩相輸入端分別與接觸器的兩個常開觸點相連；所述接觸器的兩個常開觸點并聯(lián)有預充電電阻，所述接觸器的電源回路上設有電控開關。

本發(fā)明中所述的電控開關為繼電器。繼電器的兩個觸點串接在電源回路上。

本發(fā)明中所說的電容C1和C2分別為由至少兩個電解電容器并聯(lián)而成的電容組。

本發(fā)明中所述的輸入電抗器前端設有三相間跨接的三個電容，所述的三個電容與輸入電抗器組成LC濾波器。輸入電抗器能抑制浪涌電壓電流，改善功率因數(shù)，防止諧波干擾，改善電網(wǎng)質量，保護變頻器，延長使用壽命。三個電容也能提高功率因數(shù)，尤其是三相電路中接有電感性負載時，會使電路有功功率降低。因為電流與電壓之間有相位差，并入電容后可以很大程度上減小二者的相位差，提高有功功率。電容器會產生電容性無功，其相位與電感性無功相位正好相反180度，可以互相抵消。

本發(fā)明中所述的逆變電路的后端設有輸出電抗器。先經過輸出電抗器，再接設備。輸出電抗器有效抑制變頻器的IGBT模塊開關時產生的瞬間高壓，有效地削弱輸出電流中的高次諧波成分，降低電機的噪音，降低渦流損耗， 保護變頻器內部的功率開關器件，延長電機的使用壽命。

工作時，將本發(fā)明的主電路經接觸器與交流電源相連，在接觸器關閉、上電的瞬間產生高壓時，預充電電阻限制了濾波電容的充電電流，保護了整流橋；在交流電流經預充電電阻R1、R2，經過整流橋變成直流電壓，給電容器組充電后，待整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，主控板發(fā)出控制信號，控制繼電器吸合，把預充電電阻給短路掉；并且本發(fā)明的主電路有利于變頻器內部的布局設計，簡化了電路走線、縮短銅排，減少正負銅排的分布電感，降低損耗。由于濾波電路的兩個電容C1、C2分別并聯(lián)有阻值相同的均壓電阻R3、R4，電阻的阻值一般都比較精準，能使兩個電容C1、C2的電壓分配均衡，保證均壓效果，延長電容使用時間，從而延長能量回饋變頻器的使用壽命。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電路結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示的能量回饋變頻器的主電路，包括整流電路1、濾波電路2和逆變電路3；其中整流電路為IGBT構成的三相整流橋，整流電路的前端設有輸入電抗器6，輸入電抗器6是在三相整流橋的三相輸入端（電網(wǎng)側）分別設有整流電感；逆變電路3為IGBT構成的三相逆變橋；濾波電路2設置在整流電路1和逆變電路3之間，濾波電路2由兩個電容C1、C2串聯(lián)組成；所述的電容C1和C2分別為由至少兩個電解電容器并聯(lián)而成的電容組。本發(fā)明的特點在于：所述的濾波電路的兩個電容C1、C2分別并聯(lián)有阻值相同的均壓電阻R3、R4；輸入電抗器6與三相整流橋間設有接觸器7，輸入電抗器的兩相輸出端和三相整流橋的兩相輸入端分別與接觸器7的兩組常開觸點相連；即：接觸器7的兩組常開觸點分別串接在輸入電抗器的第一相輸出端與三相整流橋的第一相輸入端間和輸入電抗器的第二相輸出端與三相整流橋的第二相輸入端間。具體為：輸入電抗器的第一相輸出端與接觸器的一組常開觸點的一端相連，常開觸點的另一端與三相整流橋的第一相輸入端相連，輸入電抗器的第二相輸出端與接觸器的另一組常開觸點的一端相連、常開觸點的另一端與三相整流橋的第二相輸入端相連。所述接觸器7的兩組常開觸點上并聯(lián)有預充電電阻，所述接觸器的電源回路與繼電器的常開觸點相連。從圖中可以看出，所述的接觸器的電源回路與繼電器的常開觸點相連的具體結構為：接觸器線圈的一端經電控開關與三相電源中的一相相連、另一端與三相電源中的另一相相連；所述的電控開關為繼電器8，接觸器的電源回路與繼電器的常開觸點相連。

本發(fā)明進一步改進，所述的輸入電抗器6前端（輸入端）設有三相間跨接的三個電容，即：三個電容中的第一個電容的一端與第一相電源線相連、第二個電容的一端與第二相電源線相連、第三個電容的一端與第三相電源線相連，第一個電容、第二個電容和第三個電容的另一端相連。所述的三個電容與輸入電抗器組成LC濾波器5。輸入電抗器能抑制浪涌電壓電流，改善功率因數(shù)，防止諧波干擾，改善電網(wǎng)質量，保護變頻器，延長使用壽命。三個電容也能提高功率因數(shù)，尤其是三相電路中接有電感性負載時，會使電路有功功率降低。因為電流與電壓之間有相位差，并入電容后可以很大程度上減小二者的相位差，提高有功功率。電容器會產生電容性無功，其相位與電感性無功相位正好相反180度，可以互相抵消。

本發(fā)明進一步改進，所述的逆變電路的后端（輸出端）設有輸出電抗器4。先經過輸出電抗器，再接設備；輸出電抗器有效抑制變頻器的IGBT模塊開關時產生的瞬間高壓，有效地削弱輸出電流中的高次諧波成分，降低電機的噪音，降低渦流損耗， 保護變頻器內部的功率開關器件，延長電機的使用壽命。

工作時，將本發(fā)明的主電路經接觸器與交流電源（電網(wǎng)）相連，在接觸器關閉、上電的瞬間產生高壓時，預充電電阻限制了濾波電容的充電電流，保護了整流橋；在交流電流經預充電電阻R1、R2，經過整流橋變成直流電壓，給電容器組充電后，待整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，主控板發(fā)出信號，控制繼電器吸合，把預充電電阻給短路掉；并且本發(fā)明的主電路有利于變頻器內部的布局設計，簡化了電路走線、縮短銅排，減少正負銅排的分布電感，降低損耗。由于濾波電路的兩個電容C1、C2分別并聯(lián)有阻值相同的均壓電阻R3、R4，電阻的阻值一般比較精準，能使兩個電容C1、C2的電壓分配均衡，保證均壓效果，延長電容使用時間，從而延長能量回饋變頻器的使用壽命。