改進(jìn)型變頻及電能質(zhì)量綜合裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電力電子變流裝置，特別是公開一種改進(jìn)型變頻及電能質(zhì)量綜合裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]申請?zhí)枮?201510544603.2的發(fā)明專利，公開了一種變頻及電能質(zhì)量綜合裝置，具有電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電能質(zhì)量治理兩種工作模式，可以根據(jù)需要靈活切換，適合于既有變頻器閑置又需要進(jìn)行電能質(zhì)量治理的應(yīng)用場合，如變頻器冗余配置的系統(tǒng)或電機(jī)變頻軟啟動(dòng)應(yīng)用等。
[0003]但是，在某些應(yīng)用場合，上述專利在結(jié)構(gòu)上仍然存在一定缺陷，由于僅靠進(jìn)線開關(guān)控制，大容量變流器在上電過程中容易產(chǎn)生合閘沖擊電流，可能會(huì)使上級進(jìn)線開關(guān)跳閘，不能正常上電。此外，在電機(jī)變頻軟啟動(dòng)的應(yīng)用場合，該裝置在電機(jī)不運(yùn)行時(shí)不能進(jìn)行電能質(zhì)量治理，而且該專利沒有公開一臺(tái)變流器驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電機(jī)進(jìn)行變頻軟啟動(dòng)的具體應(yīng)用方式，具有一定的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種應(yīng)用范圍更廣、能在上電過程中避免因沖擊電流大而導(dǎo)致的跳閘問題，在電機(jī)不運(yùn)行時(shí)也能進(jìn)行電能質(zhì)量治理的改進(jìn)型變頻及電能質(zhì)量綜合裝置。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種改進(jìn)型變頻及電能質(zhì)量綜合裝置，包括進(jìn)線單元、變流器、切換單元，所述變流器的輸入端通過所述進(jìn)線單元連接至上級網(wǎng)側(cè)變壓器的二次側(cè)母線，其特征在于:還包括上級電流控制器或電流傳感器;所述電流傳感器檢測上級網(wǎng)側(cè)變壓器的總電流信號(hào)或檢測外部負(fù)載支路的輸入電流信號(hào)，測得的電流信號(hào)連接至所述變流器;所述上級電流控制器將無功電流指令信號(hào)發(fā)送至所述變流器;所述變流器的輸出端通過所述切換單元與電機(jī)相連;所述進(jìn)線單元包括進(jìn)線開關(guān)、旁路開關(guān)、預(yù)充電限流單元；所述旁路開關(guān)與所述預(yù)充電限流單元并聯(lián)、并聯(lián)后的兩端中的一端與所述進(jìn)線開關(guān)相連，并聯(lián)后的兩端中的另一端與所述變流器相連，所述并聯(lián)后的兩端中的另一端為所述進(jìn)線單元的輸出端，所述進(jìn)線開關(guān)連入所述二次側(cè)母線的一端為所述進(jìn)線單元的輸入端;所述切換單元還與所述進(jìn)線單元的輸出端相連或連至所述二次側(cè)母線或連至所述進(jìn)線開關(guān)與旁路開關(guān)之間。
[0006]所述切換單元包括相互連接的開關(guān)單元、換流單元;所述換流單元由電抗器或?yàn)V波器構(gòu)成，所述變流器包括電能質(zhì)量治理模式、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式，所述變流器通過所述切換單元在電能質(zhì)量治理模式與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式之間相互切換。
[0007]所述切換單元的開關(guān)單元包括第一開關(guān)、第二開關(guān)，所述第一開關(guān)連于所述變流器與電機(jī)之間，所述第二開關(guān)與所述換流單元串聯(lián)，且所述第二開關(guān)與換流單元串聯(lián)后的一端連于所述第一開關(guān)與變流器之間，第二開關(guān)與所述換流單元串聯(lián)后的另一端連于所述變流器與進(jìn)線單元之間。
[0008]所述進(jìn)線單元的旁路開關(guān)和預(yù)充電限流單元外置或內(nèi)置于所述變流器中。
[0009]所述切換單元的開關(guān)單元包括第三開關(guān)、第四開關(guān);所述換流單元的一端與所述變流器相連，所述換流單元的另一端通過第三開關(guān)與所述電機(jī)相連，所述第四開關(guān)的一端連至所述二次側(cè)母線或與所述變流器的輸入端相連，所述第四開關(guān)的另一端連于換流單元與第三開關(guān)之間、或者所述第四開關(guān)的另一端連于所述第三開關(guān)與電機(jī)之間。
[0010]所述電機(jī)包括第一電機(jī)、第二電機(jī)，所述切換單元的開關(guān)單元包括第七開關(guān)、第八開關(guān)、第九開關(guān)、第十開關(guān);所述換流單元的一端與所述變流器相連，所述換流單元的另一端分別通過第七開關(guān)連至所述第一電機(jī)、通過第九開關(guān)連至所述第二電機(jī)，所述第八開關(guān)的一端連至所述二次側(cè)母線或與所述變流器的輸入端相連，所述第八開關(guān)的另一端連于所述第七開關(guān)與第一電機(jī)之間;所述第十開關(guān)的一端連至所述二次側(cè)母線或與所述變流器的輸入端相連，所述第十開關(guān)的另一端連于所述第九開關(guān)與第二電機(jī)之間。
[0011]所述開關(guān)單元還包括第十一開關(guān)，所述第十一開關(guān)的一端連至所述二次側(cè)母線或與所述變流器的輸入端相連，所述第十一開關(guān)的另一端連于所述第七開關(guān)與第九開關(guān)之間。
[0012]所述進(jìn)線單元、變流器、切換單元均為3相，所述變流器為3相交直交型逆變器，電壓等級為380V?15kV。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:在上電過程中避免了沖擊電流大而導(dǎo)致進(jìn)線開關(guān)跳閘的問題，保證正常運(yùn)行，不會(huì)引起上級進(jìn)線開關(guān)跳閘和電網(wǎng)電壓跌落。在變頻軟啟動(dòng)的應(yīng)用場合，本實(shí)用新型在電機(jī)不運(yùn)行時(shí)也能進(jìn)行電能質(zhì)量治理，且本實(shí)用新型在電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，單臺(tái)裝置可以驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電機(jī)進(jìn)行軟啟動(dòng)，應(yīng)用范圍更廣。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2本實(shí)用新型實(shí)施例一的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例三的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例四的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例五的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例六的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例七的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中:1、進(jìn)線單元；101、進(jìn)線開關(guān)；102、旁路開關(guān)；103、預(yù)充電限流單元；
[0023]2、變流器；
[0024]3、切換單元;301、第一開關(guān);302、第二開關(guān);303、第三開關(guān);304、第四開關(guān);307、第七開關(guān);308、第八開關(guān);309、第九開關(guān);310、第十開關(guān);311、第十一開關(guān)；
[0025]32、換流單元；
[0026]4、電流傳感器;5、上級網(wǎng)側(cè)變壓器;6、二次側(cè)母線;7、電機(jī);701、第一電機(jī);702、第二電機(jī);8、外部負(fù)載支路;9、上級電流控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0027]根據(jù)圖1-圖8，本實(shí)用新型包括進(jìn)線單元1、變流器2、切換單元3、上級電流控制器9或電流傳感器4。所述變流器2的輸入端通過所述進(jìn)線單元1連接至上級網(wǎng)側(cè)變壓器5的二次側(cè)母線6，所述電流傳感器4檢測上級網(wǎng)側(cè)變壓器5的總電流信號(hào)或檢測外部負(fù)載支路8的輸入電流信號(hào)，測得的電流信號(hào)連接至所述變流器2;所述上級電流控制器9將無功電流和/或諧波電流指令信號(hào)發(fā)送至所述變流器2;所述變流器2的輸出端通過所述切換單元3與電機(jī)7相連；
[0028]所述進(jìn)線單元1包括進(jìn)線開關(guān)101、旁路開關(guān)102、預(yù)充電限流單元103;所述預(yù)充電單元103通常為電阻器或電抗器或其他可以實(shí)現(xiàn)限流的器件。所述旁路開關(guān)102與所述預(yù)充電限流單元103并聯(lián)、并聯(lián)后的兩端中的一端與所述進(jìn)線開關(guān)101相連，并聯(lián)后的兩端中的另一端與所述變流器2相連，所述旁路開關(guān)102與所述預(yù)充電限流單元103并聯(lián)后的兩端中的另一端為所述進(jìn)線單元1的輸出端，所述進(jìn)線開關(guān)101與所述二次側(cè)母線6相連的一端為所述進(jìn)線單元1的輸入端;所述切換單3元還與所述進(jìn)線單元1的輸出端或變流器2的輸入端相連或連至所述二次側(cè)母線6或連至所述進(jìn)線開關(guān)101與旁路開關(guān)102之間。
[0029]所述切換單元3包括相互連接的開關(guān)單元、換流單元32;所述換流單元32由電抗器或?yàn)V波器構(gòu)成，所述變流器2包括電能質(zhì)量治理模式、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式兩種工作模式，所述變流器2通過所述切換單元3在電能質(zhì)量治理模式與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式之間相互切換。
[0030]所述進(jìn)線單元1、變流器2、切換單元3均為3相，所述變流器2為3相交直交型逆變器，電壓等級為380V?15kV。
[0031]下面通過具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述:
[0032]實(shí)施例一:
[0033]根據(jù)圖2結(jié)合圖1，本實(shí)施例包括進(jìn)線單元1、變流器2、切換單元3、電流傳感器4，所述進(jìn)線單元1包括進(jìn)線開關(guān)101、旁路開關(guān)102、預(yù)充電限流單元103，所述切換單元3的開關(guān)單元包括第一開關(guān)301、第二開關(guān)302，所述換流單元32為濾波器，通常選擇LCL濾波器(某些情況下也會(huì)在電容上串聯(lián)電阻)或其它能濾除高頻開關(guān)分量的濾波器;所述第一濾波器在最簡單情況下為電抗器。
[0034]所述電流傳感器4的一端與所述變流器2相連，電流傳感器4的另一端與上級網(wǎng)側(cè)變壓器5的輸入或輸出相連。
[0035]所述進(jìn)線開關(guān)101與二次側(cè)母線6相連，所述旁路開關(guān)102與預(yù)充電限流單元103并聯(lián)后再與所述進(jìn)線開關(guān)101串聯(lián)。
[0036]所述第一開關(guān)301連于所述變流器2與電機(jī)7之間，所述第二開關(guān)302與所述換流單元32串聯(lián)，且所述第二開關(guān)302與換流單元32串聯(lián)后的一端連于所述第一開關(guān)301與變流器2之間，第二開關(guān)302與所述換流單元32串聯(lián)后的另一端連于所述變流器2與進(jìn)線單元1之間。其余結(jié)構(gòu)如上述。
[0037]本實(shí)施例需要上電預(yù)充電時(shí)，所述換流單元32的一端連接至所述進(jìn)線單元1的輸出端。當(dāng)本實(shí)施例上電時(shí)，所述旁路開關(guān)102斷開，所述進(jìn)線開關(guān)101閉合，變流器2通過所述預(yù)充電限流單元103充電，預(yù)充電完成后，旁路開關(guān)102閉合，上電完成。
[0038]所述電流傳感器4檢測上級網(wǎng)側(cè)變壓器5的總電流，電流傳感器4的數(shù)量通常為1個(gè)、2個(gè)或3個(gè)，測得的電流信號(hào)連接至變流器2。當(dāng)本實(shí)施例需要驅(qū)動(dòng)電機(jī)7時(shí)，第二開關(guān)302斷開，第一開關(guān)301閉合，變流器2運(yùn)行于電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式；當(dāng)本實(shí)施例需要補(bǔ)償無功及消除諧波時(shí)，第二開關(guān)302閉合，第一開關(guān)301斷開，變流器2運(yùn)行于電能質(zhì)量治理模式。
[0039]實(shí)施例二:
[0040]根據(jù)圖3，與實(shí)施例一不同的是，本實(shí)施例所述變流器2與外部的上級電流控制器9相連，省略了電流傳感器4，