本实用新型专利技术公开了一种中频变频器的交直流变换装置,包括主开关、隔离变压器、充电电阻、短接接触器、SVPWM整流器、控制板和驱动转接板。三相交流电网通过主开关与隔离变压器的一次侧连接，隔离变压器的二次侧接充电电阻和控制板，充电电阻与短接接触器并联。充电电阻的另一端接SVPWM整流器的输入端，SVPWM整流器的输出端反馈至控制板，控制板发出六路PWM脉冲，通过驱动转接板驱动SVPWM整流器中的智能功率模块。本实用新型专利技术输出直流电压稳定、功率因数高、电流失真度小、对电网污染小，且能量可双向流动。?（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于一种交直流变换装置，具体涉及一种应用于中频变频器的交直流变换装置。
技术介绍
目前，工业应用中的中频变频器前端交直流变换(AC/DC)装置，AC/DC装置的整流器大部分采用二极管整流或可控硅整流方式，整流器功率因数低、电流失真度大、对电网污染比较严重，且能量不能双向流动。为了解决整流器功率因数低、电流失真度大的问题，主要有几种解决方式，例如多重化、加装功率因数补偿装置等，但多重化方式结构比较复杂，加装功率因数补偿装置成本比较高。PWM (脉冲宽度调制)整流器可以实现单位功率因数控制，电流失真度小。PWM整流器由于开关频率比较高，在电磁干扰非常严重的工作环境中，易受干扰。
技术实现思路
本技术是为了克服现有技术的缺点而提出的，其目的是提供一种适用于中频变频器的交直流变换装置。本技术的技术方案是:一种中频变频器的交直流变换装置，包括主开关、隔离变压器、充电电阻、短接接触器、SVPWM (空间矢量脉冲宽度调制)整流器、控制板和驱动转接板。三相交流电网通过主开关与隔离变压器的一次侧连接，隔离变压器的二次侧接充电电阻和控制板，充电电阻与短接接触器并联。充电电阻的另一端接SVPWM整流器的输入端，SVPWM整流器的输出端反馈至控制板，控制板发出六路PWM脉冲，通过驱动转接板驱动SVPWM整流器中的智能功率模块。所述SVPWM整流器包括在隔离变压器二次侧A、B相上分别串入电流传感器，隔离变压器二次侧连接电抗器，电抗器的另一端分别接到智能功率模块的中点。三组智能功率模块的顶端并联到一起接直流电解电容的正端，三组智能功率模块的底端并到一起接直流电解电容的负端，三组智能功率模块各并联一组薄膜吸收电容，隔离变压器二次侧A相与中线N的中间连接A相电压传感器。三相交流滤波电容分别接隔离变压器的二次侧，另一端连接一起组成星型连接，交流滤波电容与电抗器及前级隔离变压器形成一个T型滤波器，构成一个电网滤波器。所述的控制板包括电源模块、数字信号处理器、直流电压采集电路、硬件锁相环电路、电压过零检测电路、IO接口电路、预充电控制电路、PWM驱动转换电路、故障检测电路和电流变换电路，其中电源模块向控制板提供电源，其余电路分别与数字信号处理器连通。本技术的有益效果:输出直流电压稳定、功率因数高、电流失真度小、对电网污染小，且能量可双向流动。有效抑制后级逆变器与PWM整流器的高频开关量对整个电网地线干扰，增强系统可靠性。有效避免装置初始上电，电网电压瞬时突变对功率器件的瞬时冲击破坏，使功率器件的两端电压缓慢增加。附图说明图1是本技术中频变频器的交直流变换装置框图；图2是本技术的SVPWM整流器主电路；图3是本技术的控制板构成图；图4是电流变换电路图；图5是电压过零检测及硬件锁相环电路图；图6是PWM驱动转接电路图；图7是直流电压采集电路图；图8是故障检测电路图；图9是IO接口电路图；图10是预充电电路图。其中:I主开关2隔离变压器3充电电阻 4短接接触器5 SVPWM整流器6控制板7驱动转接板8交流滤波电容9电抗器10智能功率模块11直流电解电容12电流传感器13电压传感器14薄膜吸收电容15电源模块16数字信号处理器17直流电压变换电路18锁相环电路19电压过零检测电路20 IO接口电路21预充电控制电路 22 PWM驱动转换电路23故障检测电路24电流变换电路25、27、34、39、43 —号 五号端子26、28 —号、二号运算放大器29 —号比较器30反相器31锁相环32 一号反相器(0C门)33 二号反相器(COMS)35小信号隔离放大器 36稳压管37 二号比较器38与门40光电稱合器41大电流驱动器42三极管。具体实施方式下面，结合附图和实施例对本技术中频变频器的交直流变换装置进行详细说明:如图1所示，一种中频变频器的交直流变换装置，包括主开关1、隔离变压器2、充电电阻3、短接接触器4、SVPWM (空间矢量脉冲宽度调制)整流器5、控制板6和驱动转接板7。三相交流电网通过主开关I与隔离变压器2的一次侧连接，隔离变压器2的二次侧接充电电阻3和控制板6，充电电阻3与短接接触器4并联，充电电阻3的另一端接SVPWM整流器5的输入端，SVPWM整流器5的输出端反馈至控制板6，控制板6通过检测电网A、B相电流及直流电压，进行相应控制算法，发出六路PWM脉冲，通过驱动转接板7驱动SVPWM整流器5中的智能功率模块10。其中，隔离变压器2用于隔离PWM整流器与后级逆变器高频开管信号对电网地线的干扰，SVPWM整流器5主要实现AC/DC功率变换。如图2所示，所述SVPWM整流器5包括交流滤波电容8、电抗器9、智能功率模块10、直流电解电容11、电流传感器12、电压传感器13和薄膜吸收电容14。各器件间连接如下:在隔离变压器2 二次侧A、B相上分别串入电流传感器12，隔离变压器2 二次侧连接电抗器9，电抗器9的另一端分别接到智能功率模块10的中点，三组智能功率模块10的顶端并联到一起接直流电解电容11的正端，三组智能功率模块10的底端并到一起接直流电解电容11的负端，三组智能功率模块10各并联一组薄膜吸收电容14。隔离变压器2 二次侧A相与中线N的中间连接A相电压传感器13，三相交流滤波电容8分别接隔离变压器2的二次侧，另一端连接一起组成星型连接，交流滤波电容8与电抗器9及前级隔离变压器2形成一个T型滤波器，构成一个电网滤波器。如图3所示，所述的控制板6包括电源模块15、数字信号处理器16、直流电压采集电路17、硬件锁相环电路18、电压过零检测电路19、IO接口电路20、预充电控制电路21、PWM驱动转换电路22、故障检测电路23和电流变换电路24，其中电源模块15向控制板6提供电源，其余电路分别与数字信号处理器16连通。电源模块15 选用 M0RNSUN 电源模块，包括 15V/± 15V、5V/5V2、15/VCC，其中 ±15V为所有模拟芯片供电，5V2为直流转换模块高精度隔离放大器供电，VCC为数字信号处理器16及控制板中数字芯片供电，+15V为驱动转接板供电，数字信号处理器16内部完成5V/3.3V转换，数字信号处理器16是控制核心，实现所有外围信号连接，数字信号处理器16通过直流电压及输入侧电流的采集实现模拟信号的反馈，硬件锁相环电路及过零比较电路实现整流器相位同步，PWM驱动转换电路实现IGBT (绝缘栅双极型晶体管)驱动信号的变换，预充电电路实现整流器充电电路的控制，IO接口电路20实现整流器所有数字量信号的通信。数字信号处理器16选用TI公司TMS320LF2407。如图4所示，所述电流变换电路24的连接关系如下:R1连接接线一号端子25的2脚，另一端与R2、Cl连接，Cl另一端与AGND及一号端子25的I脚连接，R2另一端与一号运算放大器26的2脚、R4、C2连接，R4另一端、C2另一端与一号运算放大器26的I脚、R5连接。R5另一端与R6、一号运算放大器26的6脚、R8连接，R6另一端接3.3VA, R8的另一端与一号运算放大器26的7脚、R9连接,R9的另一端与R10、一号运算放大器26的13脚、RlO连接，RlO的另一端与一号运算放大器26的14脚、R12连接，R12另本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种中频变频器的交直流变换装置，包括主开关（1）、隔离变压器（2）、充电电阻（3）、短接接触器（4）、SVPWM整流器（5）、控制板（6）和驱动转接板（7），其特征在于：三相交流电网通过主开关（1）与隔离变压器（2）的一次侧连接，隔离变压器（2）的二次侧接充电电阻（3）和控制板（6），充电电阻（3）与短接接触器（4）并联，充电电阻（3）的另一端接SVPWM整流器（5）的输入端，SVPWM整流器（5）的输出端反馈至控制板（6），控制板（6）发出六路PWM脉冲，通过驱动转接板（7）驱动SVPWM整流器（5）中的智能功率模块（10）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵武玲，王伟强，于民东，李玉宾，彭树文，宋涛，
申请(专利权)人：核工业理化工程研究院，
类型：实用新型
国别省市：
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