本實(shí)用新型涉及一種變頻器，具體來說，涉及一種使用斬波器作電源補(bǔ)償?shù)淖冾l器，可以在變頻器輸入電源不足的情況下使用備用或是輔助電源給變頻器直流側(cè)供電，甚至可以通過直流微電網(wǎng)進(jìn)行供電，以達(dá)到輸出功率要求的基于斬波器作電源補(bǔ)償?shù)男滦碗姍C(jī)變頻器。

背景技術(shù)：

變頻器作為一種高效調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的電力電子設(shè)備已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，當(dāng)電機(jī)負(fù)載突然增大時(shí)(例如起重機(jī)加速提升時(shí))如果變頻器的整流部分輸入側(cè)電源功率不足，可能會(huì)導(dǎo)致變頻器內(nèi)部直流電壓下降，達(dá)不到生產(chǎn)所需的輸出功率。

隨著不可再生能源儲(chǔ)備日益減少，可再生能源如風(fēng)能，太陽能受到的關(guān)注度越來越高，但是由于其特性，目前沒有得到大規(guī)模的應(yīng)用，在將來可能會(huì)形成由可再生能源的微型電網(wǎng)對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)充，如何高效利用微型電網(wǎng)也將成為電力企業(yè)亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上的不足，本實(shí)用新型提供了一種使用斬波器作電源補(bǔ)償?shù)淖冾l器，可以在變頻器輸入電源不足的情況下使用備用或是輔助電源給變頻器直流側(cè)供電，甚至可以通過直流微電網(wǎng)進(jìn)行供電，以達(dá)到輸出功率要求的基于斬波器作電源補(bǔ)償?shù)男滦碗姍C(jī)變頻器，它包括整流電路和逆變電路，所述整流電路用于將外接交流電整流成直流電，所述逆變電路將整流后的直流電進(jìn)行逆變處理，以將直流電轉(zhuǎn)變成頻率可調(diào)節(jié)的交流電，其特征在于，還包括直流斬波器和控制單元，所述直流斬波器電氣連接在逆變電路的輸入端與外部直流電源之間，以將外部直流電源的直流電壓調(diào)整至逆變電路需要的電壓值，所述控制單元負(fù)責(zé)監(jiān)控整流電路、逆變電路和直流斬波器，以控制直流斬波器的動(dòng)作。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述整流電路的輸出端電氣連接有濾波電路。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述濾波電路為電容C1，電容C1兩端分別電氣連接在整流電路的輸出端的正負(fù)極。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述整流電路輸入端還連接有主電源輸入單元，所述主電源輸入單元包括R、S和T三個(gè)輸出端，主電源輸入單元與整流電路之間設(shè)置有第一保護(hù)電路。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述第一保護(hù)電路包括熔斷器F1-F3，熔斷器F1-F3分別設(shè)置在主電源輸入單元的三個(gè)輸出端。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述整流電路2包括6個(gè)IGBT單元，每相2個(gè)IGBT單元構(gòu)成整流部分，每相整流部分的輸入端電氣連接至主電源輸入單元的1個(gè)輸出端，每相整流部分的其中一個(gè)IGBT單元的輸出端作為直流電的P端，每相整流部分的另外一個(gè)IGBT單元的輸出端作為直流電的N端。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述逆變電路包括6個(gè)IGBT單元，每相2個(gè)IGBT單元構(gòu)成逆變部分，每相逆變部分的輸出端電氣連接至電機(jī)，每相逆變部分的輸入端電氣連接整流電路的輸出端。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述直流斬波器與逆變電路之間還設(shè)置有電流抑制電路，所述電流抑制電路采用直流電抗器L1實(shí)現(xiàn)，直流電抗器L1的一端電氣連接直流斬波器，其另一端連接直流電的P極。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述外部直流電源輸入單元與直流斬波器之間設(shè)置有第二保護(hù)電路，所述第二保護(hù)電路包括熔斷器F4，熔斷器F4電氣連接在外部直流電源輸入單元與直流斬波器之間。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述控制單元一方面分別采樣并計(jì)算整流電路、逆變電路和直流斬波器的輸出端的輸出功率，另一方面，對(duì)比逆變電路的輸出功率和整流電路的輸出功率，如果整流電路輸出功率不足時(shí)，控制直流斬波器運(yùn)行，對(duì)不足的功率部分進(jìn)行補(bǔ)償；當(dāng)外部直流電源有富余的電能，控制單元降低整流電路的輸出功率，提高直流斬波器的輸出功率。

本實(shí)用新型的有益效果：

1、本實(shí)用新型的控制單元對(duì)比逆變電路的輸出功率和整流電路的輸出功率，當(dāng)整流電路輸出功率不足時(shí)，控制直流斬波器運(yùn)行，對(duì)不足的功率部分進(jìn)行補(bǔ)償，當(dāng)外部直流電源有富余的電能時(shí)，可通過控制單元適當(dāng)降低整流電路的輸出功率，提高直流斬波器的輸出功率，以達(dá)到合理利用能源的目的；另外，避免電機(jī)因?yàn)槭须姷牟环€(wěn)定性而非正常工作，而從影響負(fù)載的正常工作。

2、本實(shí)用新型通過濾波電路和電流抑制電路的設(shè)計(jì)，可以提高供電品質(zhì)和穩(wěn)定性。

3、本實(shí)用新型通過第一保護(hù)電路和第二保護(hù)電路的設(shè)計(jì)，可以對(duì)變頻器及其內(nèi)部電路起到保護(hù)的作用。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的基于斬波器作電源補(bǔ)償?shù)男滦碗姍C(jī)變頻器的電路示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的控制單元的控制原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步闡述，其中，本實(shí)用新型的方向以圖1為標(biāo)準(zhǔn)。

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的基于斬波器作電源補(bǔ)償?shù)男滦碗姍C(jī)變頻器包括整流電路2、濾波電路3、逆變電路4、直流斬波器5、電流抑制電路6、第一保護(hù)電路8、第二保護(hù)電路9和控制單元10，其中：

主電源輸入單元1用于連接三相電源(市電)，以給電機(jī)11提供工作電壓，主電源輸入單元1包括R、S和T三個(gè)輸出端。

整流電路2用于對(duì)主電源輸入單元1接入的交流電進(jìn)行整流處理，以將交流電整流成直流電，整流電路2包括6個(gè)IGBT單元，即IGBT1-IGBT6，每相2個(gè)IGBT單元構(gòu)成整流部分，每相整流部分的輸入端電氣連接至主電源輸入單元1的1個(gè)輸出端(每相)，每相整流部分的其中一個(gè)IGBT單元的輸出端作為直流電的P端(負(fù)極)，每相整流部分的另外一個(gè)IGBT單元的輸出端作為直流電的N端(正極)。

濾波電路3用于對(duì)整流電路2整流后的直流電進(jìn)行濾波處理，以減少直流波紋電壓，濾波電路3為電容C1，電容C1電氣連接在整流電路2的輸出端(直流電的P端與直流電的N端之間)。

逆變電路4用于將對(duì)整流電路2整流后的直流電進(jìn)行逆變處理，以將直流電轉(zhuǎn)變成頻率可調(diào)節(jié)的交流電，最終輸出到電機(jī)11。逆變電路4包括6個(gè)IGBT單元，即IGBT7-IGBT12，每相2個(gè)IGBT單元構(gòu)成逆變部分，每相逆變部分的輸出端電氣連接至電機(jī)8，每相逆變部分的輸入端電氣連接整流電路2的輸出端。

直流斬波器5的輸出端電氣連接逆變電路4的輸入端，直流斬波器5的輸入端電氣連接外部直流電源輸入單元6，以將外部直流電源的直流電壓調(diào)整至逆變電路4需要的電壓值。

電流抑制電路6電氣連接在直流斬波器5與逆變電路4之間，以抑制直流斬波器5輸出的直流波紋電流，電流抑制電路6采用直流電抗器L1實(shí)現(xiàn)，直流電抗器L1的一端電氣連接直流斬波器5，其另一端連接直流電的P極。

外部直流電源輸入單元7電氣連接在外部直流電源與直流斬波器5之間，以接入外部直流電源。

第一保護(hù)電路8包括熔斷器F1-F3，熔斷器F1-F3分別設(shè)置在主電源輸入單元1的R、S和T三個(gè)輸出端，以防止接入主電源輸入單元1接入的電流過大，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器起到保護(hù)的作用。

第二保護(hù)電路9包括熔斷器F4，熔斷器F4電氣連接在外部直流電源輸入單元7與直流斬波器5之間，以防止外部直流電源輸入單元7接入的電流過大，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)直流斬波器5和變頻器起到保護(hù)的作用。

控制單元10負(fù)責(zé)監(jiān)控整流電路2、逆變電路4和直流斬波器5，一方面采樣并計(jì)算整流電路2、逆變電路4和直流斬波器5的輸出端的輸出功率，另一方面，對(duì)比逆變電路4的輸出功率和整流電路2的輸出功率，如果發(fā)現(xiàn)整流電路2輸出功率不足時(shí)，控制單元10將會(huì)控制直流斬波器5運(yùn)行，對(duì)不足的功率部分進(jìn)行補(bǔ)償；當(dāng)外部直流電源有富余的電能時(shí)，可通過控制單元10適當(dāng)降低整流電路2的輸出功率，提高直流斬波器5的輸出功率，以達(dá)到合理利用能源的目的。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施方式，在實(shí)施過程中可能存在局部微小的結(jié)構(gòu)改動(dòng)，如果對(duì)本實(shí)用新型的各種改動(dòng)或變型不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍，且屬于本實(shí)用新型的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型。