一种新型的预充电电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型的预充电电路，包括三相全桥半控整流电路、整流电路的驱动电路、交流电压检测电路、直流电压检测电路、直流电流采样电路、逆变电路、逆变驱动电路和数字信号处理器，所述数字信号处理器与整流电路驱动电路、交流电压检测电路、直流电压检测电路、直流电流检测电路和逆变驱动电路相连，所述三相全桥半控整流电路与整流电路的驱动电路、直流电流检测电路和交流电压检测电路相连，所述逆变电路与直流电压检测电路和逆变驱动电路相连。该新型预充电电路效果好、延长电容寿命、无需充电电阻、电容无冲击电流、安全性高、电路简易、损耗低，使变频器更安全、可靠、稳定的工作。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种新型的预充电电路，包括三相全桥半控整流电路、整流电路的驱动电路、交流电压检测电路、直流电压检测电路、直流电流采样电路、逆变电路、逆变驱动电路和数字信号处理器，所述数字信号处理器与整流电路驱动电路、交流电压检测电路、直流电压检测电路、直流电流检测电路和逆变驱动电路相连，所述三相全桥半控整流电路与整流电路的驱动电路、直流电流检测电路和交流电压检测电路相连，所述逆变电路与直流电压检测电路和逆变驱动电路相连。该新型预充电电路效果好、延长电容寿命、无需充电电阻、电容无冲击电流、安全性高、电路简易、损耗低，使变频器更安全、可靠、稳定的工作。【专利说明】一种新型的预充电电路
本技术涉及变频器的预充电领域，提出了一种新型的预充电电路。
技术介绍
随着我国社会经济的快速发展，节能减排的需要越来越大。因为变频器具有调速范围宽，响应速度快，低速转矩大，节能效率高等显著优点，因此，变频器在电机控制方面的应用越来越广，特别是对油田中的抽油机的控制，这对变频器的安全性提出了更高的要求。传统的变频器的预充电电路没有保护电路，因此在安全问题上存在隐患。为使变频器内部直流母线电压平稳，防止电压的波动，一般在直流母线上并联大容量的电解电容，变频器开始上电时，如果直接给电容充电，则会产生过大的充电电流，而大电流对器件、电容都会造成很大冲击，轻则缩短器件的使用寿命，重则导致器件损毁，耽误生产，所以传统的控制策略是在电解电容前端串联充电电阻进行限流，当电容的电压达到一定的数值后通过导通与充电电阻并联的晶闸管将充电电阻切除。若在充电电阻没有切除的条件下，便使变频器工作输出，由于充电电阻的功率较小，过大的电流则会烧毁充电电阻。传统应用中，在变频器上电时，与充电电阻并联的晶闸管断开，电容通过充电电阻进行充电，当电容电压的数值达到80%时，晶闸管导通，切除充电电阻。而且在上电时，如果多个电解电容中有一个发生故障时，其他的电解电容将会承受更大的电压，导致电解电容使用寿命的缩短，甚至发生故障。当抽油机处于下冲程时，直流母线电压会升高，如果超过一定的数值后，则会开启制动电路，将多余的能量消耗在制动电阻上，从而保证直流母线上的电压限制在一定的安全范围内。由于制动单元与电解电容在电路上处于并联关系，因此如果因某种原因导致制动电路中的晶闸管短路，则在变频器上电时，便会将电解电容两端的电压拉低，当低于要求的80%时，将导致晶闸管无法导通，充电电阻一直处于工作状态，有可能引起电阻烧坏。而且，随着变频器的功率要求越来越大，对预充电电路中的器件，如晶闸管和充电电阻的硬件以及控制策略的要求也日益苛刻，成本也随之升高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供了一种新型的预充电电路。为解决上述问题，本技术采用如下技术方案:一种新型的预充电电路，包括三相全桥半控整流电路、整流电路的驱动电路、交流电压检测电路、直流电压检测电路、直流电流采样电路、逆变电路、逆变驱动电路和数字信号处理器，所述数字信号处理器与整流电路驱动电路、交流电压检测电路、直流电压检测电路、直流电流检测电路和逆变驱动电路相连，所述三相全桥半控整流电路与整流电路的驱动电路、直流电流检测电路和交流电压检测电路相连，所述逆变电路与直流电压检测电路和逆变驱动电路相连。作为优选，所述的三相全桥半控整流电路包括二极管(D2)、二极管(D3)、二极管(D4)、晶闸管(Tl)、晶闸管(T2)、晶闸管(T3)。所述二极管(D2)、二极管(D3)、二极管(D4)的阴极与直流电压正极相连接，所述二极管(D2)、二极管(D3)、二极管(D4)的阳极分别与晶闸管(Tl)、晶闸管(T2)、晶闸管(T3)的阴极相连，所述晶闸管(Tl)、晶闸管(T2)、晶闸管(T3)的阳极与直流电压的负极相连，所述晶闸管(Tl)、晶闸管(T2)、晶闸管(T3)的门极分别与数字信号处理器的触发信号相连。作为优选，所述直流电压检测装置通过采用直流电压互感器将直流母线电压隔离后，并将采样的信号转化为符合数字信号处理器所要求的脉冲信号。相比较于传统的预充电电路，本技术的预充电电路的有益效果是:节省掉了传统使用的充电电阻，减少了设备的成本；电解电容的充电电压均匀变化，充电电流小，延长了电容的使用寿命；通过检测直流电压信号和直流电流信号，对电解电容和制动单元进行保护，增强了预充电电路的可靠性。在改进的基础上，不仅简化了预充电电路，而且增加了预充电电路的安全性和可靠性。【专利附图】【附图说明】图1为传统的预充电电路的电路原理结构图；图2为本技术的预充电电路的电路原理结构图；图3为本技术的预充电电路的控制系统框图。【具体实施方式】如图2，一种新型的预充电电路，包括三相全桥半控整流电路、整流电路的驱动电路、交流电压检测电路、直流电压检测电路、直流电流采样电路、逆变电路、逆变驱动电路和数字信号处理器，所述数字信号处理器与整流电路驱动电路、交流电压检测电路、直流电压检测电路、直流电流检测电路和逆变驱动电路相连，所述三相全桥半控整流电路与整流电路的驱动电路、直流电流检测电路和交流电压检测电路相连，所述逆变电路与直流电压检测电路和逆变驱动电路相连。如图2，所述的三相全桥半控整流电路包括二极管(D2)、二极管(D3)、二极管(D4)、晶闸管(Tl)、晶闸管(T2)、晶闸管(T3)。所述二极管(D2)、二极管(D3)、二极管(D4)的阴极与直流电压正极相连接，所述二极管(D2)、二极管(D3)、二极管(D4)的阳极分别与晶闸管(Tl)、晶闸管(T2)、晶闸管(T3)的阴极相连，所述晶闸管(Tl)、晶闸管(T2)、晶闸管(T3)的阳极与直流电压的负极相连，所述晶闸管(Tl)、晶闸管(T2)、晶闸管(T3)的门极分别与数字信号处理器的触发信号相连。本专利技术如图2所示，当三相交流电上电时，通过交流电压采样电路检测A相电压的过零点，当A相电压过零时，处理器发出一路脉冲信号，在允许的合理时间内，使晶闸管Tl的触发角从180°到0°逐渐减小，在此过程中令晶闸管T2和T3截止。当晶闸管Tl的触发角变为0°时，处理器发出另两路脉冲信号，通过整流电路的驱动电路使晶闸管T1、T2和Τ3同时导通，完成充电的过程，这样的充电过程使得电解电容两端的电压均匀变化，同时没用冲击电流，延长了电解电容的使用寿命，同时由于省去了充电电阻，因此也避免了由于制动单元的故障或者与充电电阻并联的晶闸管的故障导致充电电阻的损坏。在此过程中，通过直流电压采样装置对电容C2两端的电压进行采样，检测直流电压是否发生异常，如直流电压升高过快，则是由其他电解电容损坏造成；直流电压升的较慢，则可能是该电容已损坏所造成，此时发出报警信号。通过直流电流采样电路对母线线路中的电流进行采样，如果检测到直流电流发生异常，即电流比正常工作时的电流大很多，则是制动单元出现故障，此时处理发出警告显示，并提示故障类型。采用上述方案后，本技术的预充电电路的有益效果是:节省掉了传统使用的充电电阻，减少了设备的成本；电解电容的充电电压均匀变化，充电电流小，延长了电容的使用寿命；通过检测直流电压信号和直流电流信号，对电解电容和制动单元进行保护，增强了预充电电路的可靠性。在改进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的预充电电路，包括三相全桥半控整流电路、整流电路的驱动电路、交流电压检测电路、直流电压检测电路、直流电流采样电路、逆变电路、逆变驱动电路和数字信号处理器，所述数字信号处理器与整流电路驱动电路、交流电压检测电路、直流电压检测电路、直流电流检测电路和逆变驱动电路相连，所述三相全桥半控整流电路与整流电路的驱动电路、直流电流检测电路和交流电压检测电路相连，所述逆变电路与直流电压检测电路和逆变驱动电路相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘祖超，张加胜，肖喜鹏，朱守文，陈瑞，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：新型
国别省市：山东;37