一种变频器制造技术

本实用新型专利技术涉及变频器，包括整流电路、母线电容和软启动电路，所述软启动电路与母线电容串联，且软启动电路与母线电容的串联电路并联在所述整流电路的直流输出端。所述软启动电路包括电阻及与所述电阻并联的开关元件，其中所述开关元件的控制端与变频器的CPU相连。所述电阻为负温度系数电阻或绕线电阻。所述开关元件为继电器、晶闸管或接触器。实施本实用新型专利技术具有以下有益效果：减小了软启动结束后正常运行时在软启动开关元件上的热损耗，减小了软启动开关元件的体积，进而减小了软启动电路在整个变频器系统中的体积，也就是提高了变频器的功率密度，同时节省了整个变频器的成本，使得采用本软启动装置的变频器提高了市场竞争力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电能控制装置，更具体地说，涉及一种带有软启动电路的变频器。
技术介绍
众所周知，在变频器的整流电路中由于滤波电容的存在，使得整流桥在上电瞬间流过很大的电流，为了防止冲击电流对整流桥的损坏，在整流桥和电容之间通常要加入一级软启动电路。现在的软启动电路实现方式有以下几种(1)负温度系数(NTC)电阻；(2) NTC电阻与继电器并联；(3)绕线电阻与继电器并联；(4)绕线电阻与接触器并联；(5)绕线电阻与晶闸管(SCR)并联；(6)半控整流。如图1所示在整流桥和电解电容Cl之间连接了一个NTC电阻RTl，如图2所示在整流桥和电解电容C2之间连接有绕线电阻Rl和继电器Kl 的并联电路；如图3所示在整流桥和电解电容C3之间连接有绕线电阻R2和晶闸管Ql的并联电路。从图1至图3可知，现有技术中的软启动电路是放在整流桥和电解电容之间。现有的软启动电路存在一个问题，软启动开关元件在软启动过程结束后需要流过整个电源传输的电流，例如一款15KW的变频器，其输入电压为380VAC，则流过软启动电路的电流在30A左右，因此软启动电路就需要额定电流大于30A的继电器或其它开关元件。其弊端是，首先通过开关元件的电流大会增大开关元件的热损耗，从而降低变频器的效率。其次，通常大功率的开关元件都需要比较大的体积来散热，这样大的开关元件也会大大降低变频器的功率密度，体积大的变频器在安装上会占用电气柜更多的空间，增加了变频器安装的难度。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的变频器整流后的直流完全通过软启动电路的开关元件，软启动电路会存在比较高的热损耗的缺陷，提供一种变频器，其中在软启动过程结束后，流过软启动电路开关元件的电流为母线电容的纹波电流，其有效值远小于整流桥输出的直流电流的有效值。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种变频器，包括整流电路、母线电容和软启动电路；所述软启动电路与母线电容串联，且软启动电路与母线电容的串联电路并联在所述整流电路的直流输出端。在本技术所述的变频器中，所述软启动电路包括电阻及与所述电阻并联的开关元件，其中所述开关元件的控制端与变频器的CPU相连。在本技术所述的变频器中，所述电阻为负温度系数电阻或绕线电阻。在本技术所述的变频器中，所述开关元件为继电器、晶闸管或接触器。在本技术所述的变频器中，所述母线电容包括第一电解电容和第二电解电容，其中，所述第一电解电容的正极通过所述软启动电路连接于所述整流电路的直流输出端的正极，所述第一电解电容的负极与所述第二电解电容的正极相连，所述第二电解电容的负极连接于所述整流电路的直流输出端的负极。在本技术所述的变频器中，所述母线电容上还连接有辅助电源电路，所述辅助电源电路包括第一均压电阻、第二均压电阻和稳压二极管，其中，所述第一均压电阻并联在所述第一电解电容的两端，所述第二均压电阻一端连接于第一电解电容和第二电解电容的节点，另一端与所述稳压二极管的负极相连，所述稳压二极管的正极与所述第二电解电容的负极相连，且所述稳压二极管的负极是辅助电源电路的电源输出端。在本技术所述的变频器中，所述软启动电路包括由至少两个负温度系数电阻构成的负温度系数电阻串联电路，以及与所述负温度系数电阻串联电路相并联的继电器， 其中所述继电器的控制端与变频器的CPU相连。在本技术所述的变频器中，所述软启动电路中的电阻为包含至少两个电阻的电阻串联电路。实施本技术的变频器，具有以下有益效果减小了软启动结束后正常运行时在软启动开关元件上的热损耗，减小了软启动开关元件的体积，进而减小了软启动电路在整个变频器系统中的体积，也就是提高了变频器的功率密度，同时节省了整个变频器的成本，使得采用本软启动装置的变频器提高了市场竞争力。另外，本技术的变频器还为开关电源控制芯片提供了一路启动电源，其借用母线电容均压电阻实现了辅助电源控制芯片的启动功能。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中图1是现有技术的变频器中采用热敏电阻式软启动电路的示意图；图2是现有技术的变频器中采用绕线电阻与继电器并联的软启动电路的示意图；图3是现有技术的变频器中采用绕线电阻与SCR并联的软启动电路的示意图；图4是根据本技术第一实施例的变频器的软启动电路的电路示意图；图5是根据本技术第二实施例的变频器的软启动电路的电路示意图；图6是根据本技术第三实施例的变频器的软启动电路的电路示意图；图7是根据本技术第四实施例的变频器的软启动电路和辅助电源电路的电路示意图；图8是根据本技术第五实施例的变频器的软启动电路和辅助电源电路的电路示意图；图9是根据本技术第六实施例的变频器的软启动电路和辅助电源电路的电路示意图。具体实施方式虽然现有变频器中无论是将串联NTC电阻还是将NTC电阻并联继电器作为软启动电路，都十分有效地防止了上电瞬间冲击电流对整流桥的冲击，但是在软启动结束后正常工作时，整流桥整流后的直流完全通过软启动开关元件，软启动电路会存在比较高的热损耗。为解决现有技术中存在的这一问题，本技术提出以下构思将软启动电路与母线电容串联，并将软启动电路与母线电容的串联电路并联在整流电路的直流输出端，使得软启动过程结束后，流过软启动电路开关元件的电流为母线电容的纹波电流，该纹波电流的有效值远小于整流电路输出的直流电流的有效值。从而达到既能防止变频器上电瞬间冲击电流对整流桥的冲击，又能在正常运行时使软启动电路有较低的热损耗的目的，同时还能够减小软启动电路的体积。如图4所示，在本技术的第一实施例中，软启动电路包括绕线电阻R5以及与其并联的继电器K3。其中，绕线电阻R5和继电器K3的并联电路与母线电容C6串联，且该串联电路并联在整流电路的直流输出端。在本实施例中，整流电路包括由6个整流二极管 D27-D32构成的整流桥。如图5所示，在本技术的第二实施例中，软启动电路包括绕线电阻R6以及与其并联的晶闸管Q20。其中，绕线电阻R6和晶闸管Q20的并联电路与母线电容C7串联，且该串联电路并联在整流电路的直流输出端。在本实施例中，整流电路包括由6个整流二极管D33-D38构成的整流桥。如图6所示，在本技术的第三实施例中，软启动电路包括负温度系数(NTC)电阻RT6以及与其并联的继电器K4。其中，NTC电阻RT6和继电器K4的并联电路与母线电容 C8串联，且该串联电路并联在整流电路的直流输出端。在本实施例中，整流电路包括由6个整流二极管D39-D44构成的整流桥。如图7所示，在本技术的第四实施例中，软启动电路包括绕线电阻Rll以及与其并联的继电器K5。其中，绕线电阻R5和继电器K3的并联电路与母线电容串联，且该串联电路并联在整流电路的直流输出端。在本实施例中，整流电路包括由6个整流二极管 D45-D50构成的整流桥。由于一般的电解电容最高耐压为400V左右，为提高电路的耐压性能，可采用两个串联的电解电容，则可耐压800V。在本实施例中，母线电容包括第一电解电容ClO和第二电解电容C9，其中，第一电解电容ClO的正极通过软启动电路连接于整流电路的直流输出端的正极，第一电解电容ClO的负极与第二电解电容C9的正极相连，第二电解本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种变频器，包括整流电路、母线电容和软启动电路，其特征在于，所述软启动电路与所述母线电容串联，且所述软启动电路与所述母线电容的串联电路并联在所述整流电路的直流输出端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张凤准，付旺保，夏泉波，秦志，
申请(专利权)人：深圳市禾望电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94