一種用于dvr的開(kāi)關(guān)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于DVR的開(kāi)關(guān)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)對(duì)用電質(zhì)量的要求不斷提高，尤其對(duì)于數(shù)控式用電設(shè)備、精密加工機(jī)械等，這類敏感負(fù)荷通常都設(shè)置有低電壓快速保護(hù)措施，即使是一個(gè)或者兩個(gè)周期的電壓降落，也會(huì)造成控制精度失常，甚至停機(jī)等嚴(yán)重事故，從而影響整個(gè)生產(chǎn)線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；典型的電壓敏感負(fù)荷包括集成電路生產(chǎn)線、PLC控制設(shè)備、高精度傳動(dòng)控制設(shè)備等。
[0003]據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于電壓跌落問(wèn)題引起的數(shù)據(jù)丟失、生產(chǎn)紊亂等問(wèn)題造成的損失，已經(jīng)占供電質(zhì)量問(wèn)題的一半以上；因此，如何解決電壓跌落問(wèn)題帶來(lái)的危害，已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)供電技術(shù)迫切解決的問(wèn)題之一。
[0004]為了解決上述電壓跌落問(wèn)題，動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(Dynamic Voltage Restorer，簡(jiǎn)稱DVR)作為一種新型的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器，應(yīng)運(yùn)而生。DVR通常串聯(lián)在供電電源和用電負(fù)荷之間，在供電線路發(fā)生電壓跌落的時(shí)候，實(shí)時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的電壓補(bǔ)償，使電壓敏感負(fù)荷不會(huì)因供電電壓的跌落而受影響。從上世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著高頻開(kāi)關(guān)器件的發(fā)展，DVR逐漸進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域，得到了廣泛的應(yīng)用。
[0005]但是DVR技術(shù)在我國(guó)因?yàn)閼?yīng)用環(huán)境、技術(shù)成熟性等因素，尚未得到非常廣泛的應(yīng)用，尤其是如果解決DVR主回路中電源側(cè)倒閘時(shí)，DVR如何正常、有效地工作，一直是困擾著本領(lǐng)域技術(shù)人員的技術(shù)問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種能很好解決DVR主回路中電源倒閘時(shí)，讓DVR能正常、有效地按照預(yù)定要求工作的用于DVR的開(kāi)關(guān)裝置。
[0007]本實(shí)用新型提供的一種用于DVR的開(kāi)關(guān)裝置，所述DVR位于電源和負(fù)載之間，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)裝置包括:并聯(lián)在所述電源和DVR之間的電子開(kāi)關(guān)元件；檢測(cè)所述開(kāi)關(guān)元件信號(hào)的檢測(cè)單元；接收所述檢測(cè)單元信號(hào)的控制單元，并且所述控制單元根據(jù)所述檢測(cè)單元的信號(hào)，控制所述電子開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)啟和關(guān)閉。
[0008]優(yōu)選地，上述電源為三相電，電子開(kāi)關(guān)元件包括IGBT和二極管；并且每相電上都設(shè)置有兩個(gè)并聯(lián)支路，兩個(gè)支路分別包括串聯(lián)的IGBT和二極管。
[0009]優(yōu)選地，上述每相電上連接的兩個(gè)IGBT對(duì)管和二極管對(duì)管中，二極管對(duì)管與空氣開(kāi)關(guān)一端連接，空氣開(kāi)關(guān)的另一端與所述DVR引入線連接；IGBT對(duì)管一端分別與電抗器的一端，并且三個(gè)電抗器的另一端相互連接于同一點(diǎn)。
[0010]優(yōu)選地，上述檢測(cè)單元包括與所述電子開(kāi)關(guān)元件一端連接的電流霍爾元件，以及與電流霍爾元件連接的比較器。
[0011]優(yōu)選地，上述檢測(cè)單元的信號(hào)可以直接與DVR連接。
[0012]優(yōu)選地，上述控制單元包括控制器和驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路控制所述電子開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)啟和關(guān)閉。
[0013]優(yōu)選地，上述控制單元內(nèi)還設(shè)置有存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)有控制算法。
[0014]采用上述技術(shù)方案之后，開(kāi)關(guān)裝置可以有效地控制DVR的供電的啟動(dòng)和關(guān)閉，并且還提供了過(guò)流保護(hù)裝置；不斷響應(yīng)速度快，工作穩(wěn)定，而且能夠有效地節(jié)約成本、便于維護(hù)、易于操作。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例涉及一種使用開(kāi)關(guān)裝置和DVR的電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例涉及一種使用開(kāi)關(guān)裝置電力系統(tǒng)的局部示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例涉及一種使用開(kāi)關(guān)裝置檢測(cè)單元和控制單元的示意圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例涉及一種控制算法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明，需要說(shuō)明的是，這些具體的說(shuō)明只是讓本領(lǐng)域普通技術(shù)人員更加容易、清晰理解本實(shí)用新型，而非對(duì)本實(shí)用新型的限定性解釋。
[0020]實(shí)施例
[0021]如圖1所示，優(yōu)選地，本實(shí)施例提供的一種用于動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(Dynamic VoltageRestorer，簡(jiǎn)稱DVR)的開(kāi)關(guān)裝置2，動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器3位于電源I和負(fù)載4之間，開(kāi)關(guān)裝置2包括:并聯(lián)在電源I和動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器3之間的電子開(kāi)關(guān)元件20 ;檢測(cè)開(kāi)關(guān)元件20信號(hào)的檢測(cè)單元22，檢測(cè)單元設(shè)置有單獨(dú)的電源模塊；接收檢測(cè)單元信號(hào)22的控制單元21，并且控制單元21根據(jù)檢測(cè)單元22的信號(hào)，控制電子開(kāi)關(guān)元件20的開(kāi)啟和關(guān)閉。并且在開(kāi)關(guān)裝置2和電源I之間還設(shè)置有手動(dòng)開(kāi)關(guān)6。
[0022]如圖1、圖2所示，優(yōu)選地，電源I為從變壓器引出的三相電；上述電子開(kāi)關(guān)元件20為并聯(lián)電子開(kāi)關(guān)，并且絕緣柵雙極晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，簡(jiǎn)稱IGBT)201、202、203、204、205、206對(duì)管作為電子開(kāi)關(guān)元件20的組成部分，采用三相雙管反并聯(lián)的方式連接，用于并聯(lián)電子開(kāi)切入，其工作方式為全部導(dǎo)通或全部斷開(kāi)，因此采用單管觸發(fā)模式，并且該觸發(fā)信號(hào)由控制單元21控制。并且并聯(lián)電子開(kāi)關(guān)每相電上都設(shè)置有兩個(gè)并聯(lián)支路，兩個(gè)支路分別包括串聯(lián)的IGBT和二極管；二極管對(duì)管用于防治并聯(lián)電子開(kāi)關(guān)構(gòu)成短路回路，當(dāng)單相雙管IGBT同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，為避免裝置短路，增加鉗位二極管，使電流單向流通。優(yōu)選地，上述每相電上連接的兩個(gè)IGBT對(duì)管和二極管對(duì)管中，二極管對(duì)管與空氣開(kāi)關(guān)6 —端連接，空氣開(kāi)關(guān)6另一端與所述DVR3的引入線連接；空氣開(kāi)關(guān)6采用旁路電子開(kāi)關(guān)裝置。IGBT對(duì)管一端分別與電抗器的一端，并且三個(gè)電抗器的另一端相互連接于同一點(diǎn)；電抗器用于抑制并聯(lián)電子開(kāi)關(guān)電流突變，作為并聯(lián)電子開(kāi)關(guān)回路負(fù)載。
[0023]如圖1?圖3所示，優(yōu)選地，檢測(cè)單元22包括與所述電子開(kāi)關(guān)元件一端連接的電流霍爾元件，以及與電流霍爾元件連接的比較器224，比較器輸出為PWM的使能信號(hào)端。而且在電流霍爾元件和比較器224之間，每相電上都增加有二極管221、222、223，采用三相轉(zhuǎn)一檢測(cè)方式；這樣形成硬件過(guò)流保護(hù)，二極管221、222、223取三相電流最大值，即任一相電流到達(dá)額定值兩倍時(shí)，硬件檢測(cè)電路能在50us內(nèi)做出判斷，并通過(guò)控制單元21及時(shí)切斷IGBT的回路。優(yōu)選地，上述檢測(cè)單元的信號(hào)也可以直接與DVR連接，及時(shí)將檢測(cè)到信號(hào)反饋至 DVR。
[0024]如圖1、圖3所示，優(yōu)選地，上述控制單元21包括控制器211和驅(qū)動(dòng)電路212，驅(qū)動(dòng)電路控制所述電子開(kāi)關(guān)元件中IGBT回路的開(kāi)啟和關(guān)閉。優(yōu)選地，上述控制單元21內(nèi)還設(shè)置有存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)有控制算法；控制器211根據(jù)存儲(chǔ)的控制算法判定IGBT，從而使并聯(lián)電子開(kāi)關(guān)切入，并根據(jù)過(guò)流判定結(jié)果斷開(kāi)IGBT所在的并聯(lián)單子開(kāi)關(guān)。
[0025]如圖4所示，本實(shí)施例提供的開(kāi)關(guān)裝置2的算法包括:步驟SI，啟動(dòng)補(bǔ)償；然后進(jìn)入步驟S2，檢測(cè)電路檢測(cè)是否需要啟動(dòng)電壓補(bǔ)償；然后進(jìn)入步驟S3，根據(jù)檢測(cè)信號(hào)判定如果需要啟動(dòng)切換，進(jìn)入步驟S4 ;S4是啟動(dòng)無(wú)縫退出前的判斷；然后進(jìn)入步驟S5，判斷是否切換，根據(jù)檢測(cè)條件，判斷時(shí)無(wú)縫推出，或者將故障信息進(jìn)行反饋。“快速切換模塊”使能后通過(guò)判斷負(fù)荷電流消失而導(dǎo)通IGBT，通過(guò)硬件過(guò)流保護(hù)(測(cè)量電流IC)實(shí)現(xiàn)關(guān)斷IGBT。由于關(guān)斷過(guò)程由硬件電路實(shí)現(xiàn)，所以控制器只能檢測(cè)其開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
[0026]上述優(yōu)選地實(shí)施例，基于并聯(lián)電子開(kāi)關(guān)裝置的傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)電壓補(bǔ)償(DVR)裝置主回路倒閘方案，主要解決傳統(tǒng)DVR主回路中當(dāng)電源側(cè)倒閘時(shí)常規(guī)DVR補(bǔ)償因失去回路無(wú)法正常工作的問(wèn)題；不但具有極快響應(yīng)速度、工作穩(wěn)定，而且能夠有效地節(jié)約成本，便于維護(hù)，易于操作，性價(jià)比較高。
[0027]最后需要說(shuō)明的是，上述說(shuō)明僅是本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，都可利用上述揭示的做法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和簡(jiǎn)單的替換等，這些都屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于DVR的開(kāi)關(guān)裝置，所述DVR位于電源和負(fù)載之間，所述電源為三相電，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)裝置包括: 并聯(lián)在所述電源和DVR之間的電子開(kāi)關(guān)元件，所述電子開(kāi)關(guān)元件包括IGBT和二極管，并且電源的每相電上都設(shè)置有兩個(gè)并聯(lián)支路，所述兩個(gè)支路分別包括串聯(lián)的IGBT和二極管； 檢測(cè)所述電子開(kāi)關(guān)元件信號(hào)的檢測(cè)單元，所述檢測(cè)單元包括與所述電子開(kāi)關(guān)元件一端連接的電流霍爾元件，以及與電流霍爾元件連接的比較器； 接收所述檢測(cè)單元信號(hào)的控制單元，并且所述控制單元根據(jù)所述檢測(cè)單元的信號(hào)，控制所述電子開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)啟和關(guān)閉。
2.如權(quán)利要求1所述用于DVR的開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)單元的信號(hào)可以直接與DVR連接。
3.如權(quán)利要求1所述用于DVR的開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，所述控制單元包括控制器和驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路控制所述電子開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)啟和關(guān)閉。
4.如權(quán)利要求3所述用于DVR的開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，所述控制單元內(nèi)還設(shè)置有存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)有控制算法。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于DVR的開(kāi)關(guān)裝置，所述DVR位于電源和負(fù)載之間，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)裝置包括：并聯(lián)在所述電源和DVR之間的電子開(kāi)關(guān)元件；檢測(cè)所述開(kāi)關(guān)元件信號(hào)的檢測(cè)單元；接收所述檢測(cè)單元信號(hào)的控制單元，并且所述控制單元根據(jù)所述檢測(cè)單元的信號(hào)，控制所述電子開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)啟和關(guān)閉。通過(guò)開(kāi)關(guān)裝置可以有效地控制DVR的供電的啟動(dòng)和關(guān)閉，并且還提供了過(guò)流保護(hù)裝置；不斷響應(yīng)速度快，工作穩(wěn)定，而且能夠有效地節(jié)約成本、便于維護(hù)、易于操作。
【IPC分類】H03K17-08, H03K17-567
【公開(kāi)號(hào)】CN204272063
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420682161
【發(fā)明人】王志泳, 徐雪蓮, 昃萌
【申請(qǐng)人】北京三得普華科技有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年4月15日
【申請(qǐng)日】2014年11月14日