一种高压船舶岸电功率单元制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高压船舶岸电功率单元，包括整流桥、电解电容、均压电阻、IGBT模块、旁路、温度继电器、单元控制板、驱动板，所述整流桥由二极管三相全桥进行不控全波整流，所述电解电容与均压电阻形成滤波电路，在一个功率单元里有两个IGBT模块，他们共同组成功率模块的逆变电路，由变压器的副边绕组供电，经整流电路、滤波电路后，由4个IGBT以PWM方法进行控制，输出可变频、变压的交流电，本实用新型专利技术的有益效果：采用IGBT功率模块，低压差，损耗小，效率高。无需功率器件串联，采用优化空间矢量PWM控制，谐波成分很小，运行平稳,单元故障自旁通功能。

【技术实现步骤摘要】
一种高压船舶岸电功率单元
本技术涉及电功率转化领域，具体来说，涉及一种高压船舶岸电功率单元。
技术介绍
针对现有单元为基于CPLD(EPM7160)与单片机协同工作，对单元逆变桥工作情况进行监控，CPLD主要完成对光纤发送来的PWM信号和控制指令进行译码，另外还对单元的外围电路参数进行采集判断，单片机功能集中在对CPLD内部的一些模块进行复位，以及进行单元自身的复位和旁通，做到在发生故障时首先单元对自己进行封锁。由于功率单元工作在高压和大电流环境下，就必须要对其提供尽可能的保护，无论从供电电压，还是工作环境，具体到逆变器的工作情况都要全面进行监控，这样才能保证功率单元在出现故障时作出相应的响应，做到对单元最大化的保护。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高压船舶岸电功率单元，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种高压船舶岸电功率单元，包括整流桥、电解电容、均压电阻、IGBT模块、旁路、温度继电器、单元控制板、驱动板；所述整流桥由二极管三相全桥进行不控全波整流，其作用是将移相变压器副边绕组输出的690V交流电转变成980V的直流电；所述电解电容与均压电阻形成滤波电路，从移相变压器副边绕组输出的交流电是一个畸波电流，只有通过电解电容对其进行平滑滤波之后，才会得到较好的直流波形；在一个功率单元里有两个IGBT模块，他们共同组成功率模块的逆变电路，由变压器的副边绕组供电，经整流电路、滤波电路后，由4个IGBT以PWM方法进行控制，输出可变频、变压的交流电，IGBT模块作为大功率电子器件，其具有工作频率高、驱动功率小、开关能耗小等优点；所述温度继电器安装在功率单元内IGBT模块之间，且每一个功率单元里并联安装了两个温度继电器，温度继电器主要用于测量功率单元的温度；所述旁路和单元控制板、驱动板信号连接；所述驱动板与IGBT模块电性连接，驱动板用于给IGBT模块发出驱动信号，并给旁路里的可控硅发出触发信号，功率单元是一种单相桥式变换器，由输入切分变压器的副边绕组供电，经整流、滤波后由4个IGBT以PWM方法进行控制，输出可变频、变压的交流电，多台功率单元串联叠加后可输出60HZ、线电压6.6KV的三相交流电。进一步的，包括三个电解电容和三个均压电阻，一个电解电容与一个均压电阻并联形成滤波电路，三个电解电容与三个均压电阻形成三个滤波电路，均压电阻是为了保证同一功率单元内电解电容分压一致；进一步的，所述单元控制板是系统的控制器与功率单元之间的通讯接口，控制器发给功率单元的命令，由单元控制板接受并转发；功率单元需要传递给控制器的信号，如：功率单元报过压、欠压、过热、过流、光纤等故障，或者启动旁路信号，都需要单元控制板转发给控制器。进一步的，所述单元控制板与主控制器信号连接，来自主控制器的控制光信号，经光/电转换，在控制信号处理电路中产生IGBT的驱动信号，经过相应的驱动电路后，驱动IGBT。进一步的，同型号电源中所有的功率单元，电路的拓扑结构相同，这方便了更换，为日后的维护带来快捷和便利。进一步的，功率单元配有集中冷却风机，冷却IGBT等半导体器件，来自主控制器的控制信号和送往主控制器的应答信号都经过光缆传送，既有高的电隔离能力，又有高的抗电磁干扰性能。进一步的，功率单元中的状态信息将被收集到应答信号电路中进行处理，集中后经电/光转换器变换，以光信号向主控制器发送。当有故障信息时，主控制器将发出控制信号，干预功率单元的运行。本技术的有益效果：1、采用IGBT功率模块，低压差，损耗小，效率高。无需功率器件串联。2、采用优化空间矢量PWM控制，谐波成分很小，运行平稳。3、单元故障自旁通功能。附图说明图1为本技术的功率单元的原理结构示意图；图2为本技术的功率单元的基本功能模块结构示意图；图3为本技术的单元故障分类图；图4为本技术的故障分类级别图；图5为本技术的PWM信号编码结构示意图；图6为本技术的双边沿驱动原理结构示意图；图7为本技术的PWM信号调节原理结构示意图；图8为本技术的译码模块结构示意图；图9为本技术的旁通信号生成电路结构示意图；图10为本技术的启动信号生成电路结构示意图；图11为本技术的驱动使能信号结构示意图；图12为本技术的单片机主程序流程结构图；图13为本技术的CPLD主框架结构示意图；具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-13，本技术提供了：本技术提供如下技术方案：一种高压船舶岸电功率单元，包括整流桥、电解电容、均压电阻、IGBT模块、旁路、温度继电器、单元控制板、驱动板；所述整流桥由二极管三相全桥进行不控全波整流，其作用是将移相变压器副边绕组输出的690V交流电转变成980V的直流电；所述电解电容与均压电阻形成滤波电路，从移相变压器副边绕组输出的交流电是一个畸波电流，只有通过电解电容对其进行平滑滤波之后，才会得到较好的直流波形；在一个功率单元里有两个IGBT模块，他们共同组成功率模块的逆变电路，由变压器的副边绕组供电，经整流电路、滤波电路后，由4个IGBT以PWM方法进行控制，输出可变频、变压的交流电，IGBT模块作为大功率电子器件，其具有工作频率高、驱动功率小、开关能耗小等优点；进一步的，所述温度继电器安装在功率单元内IGBT模块之间，且每一个功率单元里并联安装了两个温度继电器，温度继电器主要用于测量功率单元的温度；所述旁路和单元控制板、驱动板信号连接；所述驱动板与IGBT模块电性连接，驱动板用于给IGBT模块发出驱动信号，并给旁路里的可控硅发出触发信号，功率单元是一种单相桥式变换器，由输入切分变压器的副边绕组供电，经整流、滤波后由4个IGBT以PWM方法进行控制，输出可变频、变压的交流电，多台功率单元串联叠加后可输出60HZ、线电压6.6KV的三相交流电。包括三个电解电容和三个均压电阻，一个电解电容与一个均压电阻并联形成滤波电路，三个电解电容与三个均压电阻形成三个滤波电路，均压电阻是为了保证同一功率单元内电解电容分压一致；所述单元控制板是系统的控制器与功率单元之间的通讯接口，控制器发给功率单元的命令，由单元控制板接受并转发；功率单元需要传递给控制器的信号，如：功率单元报过压、欠压、过热、过流、光纤等故障，或者启动旁路信号，都需要单元控制板转发给控制器。进一步的，所述单元控制板与主控制器信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压船舶岸电功率单元，其特征在于，包括整流桥、电解电容、均压电阻、IGBT模块、旁路、温度继电器、单元控制板、驱动板；/n所述整流桥由二极管三相全桥进行不控全波整流；/n所述电解电容与均压电阻形成滤波电路；/n在一个功率单元里有两个IGBT模块，他们共同组成功率模块的逆变电路，由变压器的副边绕组供电，经整流电路、滤波电路后，由4个IGBT以PWM方法进行控制，输出可变频、变压的交流电；/n所述温度继电器安装在功率单元内IGBT模块之间，且每一个功率单元里并联安装了两个温度继电器；/n所述旁路和单元控制板、驱动板电性连接；/n所述驱动板与IGBT模块电性连接，驱动板用于给IGBT模块发出驱动信号，并给旁路里的可控硅发出触发信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压船舶岸电功率单元，其特征在于，包括整流桥、电解电容、均压电阻、IGBT模块、旁路、温度继电器、单元控制板、驱动板；
所述整流桥由二极管三相全桥进行不控全波整流；
所述电解电容与均压电阻形成滤波电路；
在一个功率单元里有两个IGBT模块，他们共同组成功率模块的逆变电路，由变压器的副边绕组供电，经整流电路、滤波电路后，由4个IGBT以PWM方法进行控制，输出可变频、变压的交流电；
所述温度继电器安装在功率单元内IGBT模块之间，且每一个功率单元里并联安装了两个温度继电器；
所述旁路和单元控制板、驱动板电性连接；
所述驱动板与IGBT模块电性连接，驱动板用于给IGBT模块发出驱动信号，并给旁路里的可控硅发出触发信号。


2.根据权利要求1所述的一种高压船舶岸电功率单元，其特征在于，包括三个电解电容和三个均压电阻，一个电解电容与一个均压电阻并联形成滤波电路，三个电解电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾福成，吴从凯，罗克清，赵国文，
申请(专利权)人：上海港蓝环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31