一種新型多功用變頻器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及變頻技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種變頻器。
【背景技術(shù)】
[0002]在變頻器應(yīng)用中，目前使用的變頻器存在兩個方面局限性問題，一是變頻器在未增加輸入電抗器和母線端直流電抗器的情況下，輸入功率因數(shù)較低，且在加入電抗器情況下，提升的功率因數(shù)也比較有限;二是單一的逆變輸出，在客戶端有限的電控柜安裝面積條件下，需要驅(qū)動多臺電動機(jī)時，使用多臺同樣電壓等級的變頻器時，分離式的變頻器需要占用較多的面積和空間體積，且多臺變頻器總的硬件性能利用率，一般未達(dá)到最優(yōu)效果;上述兩個方面問題，都導(dǎo)致一定的成本浪費，且目前的實際應(yīng)用中，沒有對這兩方面同時進(jìn)行改善的案例，都僅對其中一方面做改進(jìn)，即要么僅改善輸入高功率因數(shù)的問題，要么僅實現(xiàn)多逆變輸出的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種新型多功用變頻器，其不僅提高了輸入功率因數(shù)，而且可實現(xiàn)多逆變輸出。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種新型多功用變頻器，包括變頻器本體和與交流電源相連接的交流輸入電抗器，所述變頻器本體包括不可控整流單元、濾波單元、交流電抗器、第一開關(guān)、第二開關(guān)和逆變單元組，所述逆變單元組包括N個逆變單元，其中，N ^ 3;
[0006]所述交流輸入電抗器的輸出端連接所述不可控整流單元的輸入端，所述不可控整流單元的輸出端連接所述濾波單元的輸入端，所述濾波單元分別與所述逆變單元組中的各逆變單元進(jìn)行雙向連接，所述各逆變單元分別與電動機(jī)組中的各電動機(jī)--雙向連接；
[0007]所述交流輸入電抗器雙向連接有第一開關(guān)，此第一開關(guān)與所述交流電抗器雙向連接，所述交流電抗器還分別與所述第二開關(guān)和所述逆變單元組中的第一逆變單元雙向連接，所述第二開關(guān)還與所述電動機(jī)組中的第一電動機(jī)雙向連接。
[0008]采用上述方案后，本實用新型的多功用變頻器，通過在原有傳統(tǒng)變頻器單一不可控整流單元，濾波單元，單一輸出逆變單元的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，在一個合適的機(jī)構(gòu)箱體尺寸下，保留原有的不可控整流單元，然后增加兩路或兩路以上逆變單元，第一逆變單元通過第一、第二開關(guān)的切換來與不可控整流單元并聯(lián)，實現(xiàn)可控的PWM整流單元，并加入配套的輸入交流電抗器，通過一定的控制，使輸入電流波形和電壓波形的相位角接近相等，從而實現(xiàn)較高的輸入功率因素且可實現(xiàn)電動機(jī)回升能量返回電網(wǎng)的作用，節(jié)約終端用戶的電費成本。同時，其他新增加的獨立的逆變單元，可以和原有的一路逆變單元一起實現(xiàn)對多臺電機(jī)的獨立驅(qū)動;另外，通過第一、第二開關(guān)的切換，與不可控整流單元并聯(lián)的作為PWM整流單元的第一逆變單元可以切換為輸出逆變單元。本實用新型的多功用變頻器，由于多個逆變單元共用整流和濾波電路，提高了硬件的利用率和節(jié)約了硬件空間，且整合在一個機(jī)構(gòu)箱體中，可以節(jié)約控制柜的安裝面積和體積，從而實現(xiàn)降低用戶的整套設(shè)備的成本。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的主回路系統(tǒng)電路原理框圖；
[0010]圖2為第一逆變單元作為PffM整流單元時的圖1的等效電路原理框圖；
[0011]圖3為第一逆變單元作為逆變輸出單元時的圖1的等效電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0012]本實用新型的一種新型多功用變頻器，如圖1所示，包括變頻器本體300和與交流電源100相連接的交流輸入電抗器200，所述變頻器本體300包括不可控整流單元31、濾波單元32、交流電抗器33、第一開關(guān)34、第二開關(guān)35和逆變單元組36，所述逆變單元組36包括N個逆變單元，其中，Ν^3，即，逆變單元組36包括第一逆變單元、第二逆變單元、第三逆變單元、......和第N逆變單元。
[0013]所述交流輸入電抗器200的輸出端連接所述不可控整流單元31的輸入端，所述不可控整流單元31的輸出端連接所述濾波單元32的輸入端，所述濾波單元32分別與所述逆變單元組36中的各逆變單元進(jìn)行雙向連接，所述逆變單元組36中的各逆變單元分別與電動機(jī)組中的各電動機(jī)雙向連接，本實施例中，所述電動機(jī)組包括第一電動機(jī)、第二電動機(jī)、第三電動機(jī)、……第N電動機(jī)，電動機(jī)組中的各電動機(jī)與逆變單元組36中的各逆變單元分別--
對應(yīng)連接，各逆變單元作為通用的逆變器輸出單元分別驅(qū)動獨立的各臺電動機(jī)。
[0014]所述交流輸入電抗器200雙向連接有第一開關(guān)34，此第一開關(guān)34與所述交流電抗器33雙向連接，所述交流電抗器33還分別與所述第二開關(guān)35和所述逆變單元組36中的第一逆變單元361雙向連接，第二開關(guān)35還與所述電動機(jī)組中的第一電動機(jī)雙向連接。
[0015]本實用新型中，第一逆變單元361屬于靈活可變換工作模式單元，既可作為PffM整流單元實現(xiàn)PWM整流輸入，也可以作為通用的逆變器輸出單元驅(qū)動第一電動機(jī);工作于何種模式，根據(jù)實際客戶需求進(jìn)行配置。具體地，第一逆變單元361通過第一開關(guān)34和第二開關(guān)35的切換進(jìn)行不同的工作模式。如圖2所示，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)34閉合，且第二開關(guān)35斷開時，第一逆變單元361作為PWM整流單元使用；如圖3所示，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)34斷開，且第二開關(guān)35閉合時，第一逆變單元361作為逆變輸出單元使用。第一開關(guān)34和第二開關(guān)35的閉合或斷開由用戶根據(jù)使用需要，手動操作完成。
[0016]交流輸入電抗器200作為一個輔助提高功率因素的設(shè)備，接在變頻器本體300的輸入端和交流電源100之間，如圖3所示，第一逆變單元361作為逆變輸出單元使用，用來提高整體的功率因素;如圖2所示，第一逆變單元361作為PffM整流單元使用，可以進(jìn)一步提高輸入功率因素。
[0017]如圖3所示，不可控整流單元31在第一逆變單元361不作為PWM整流單元而作為逆變輸出單元用時，作為整個變頻器的主要整流單元。如圖2所示，在第一逆變單元361作為PffM整流單元時，不可控整流單元31和第一逆變單元361可以進(jìn)行并聯(lián)，提高第一逆變器單元作為PffM整流單元的設(shè)計余量。
[0018]如圖2所示，在第一逆變單元361作為PffM整流單元時，交流電抗器33和第一逆變單元361組合起來，實現(xiàn)變頻器的高功率因數(shù)輸入和在所有多臺電機(jī)回灌能量時，將能量返回電網(wǎng)。如圖3所示，在第一逆變單元361不作為PWM整流單元而作為逆變輸出單元時，交流電抗器33也可以作為變頻器輸出電抗器連接在變頻器和第一電動機(jī)之間，減少EMC干擾。
[0019]濾波單元32作為整個變頻器的公共濾波儲能單元，實現(xiàn)能量的輸入輸出交換。
[0020]本實用新型的多功能變頻器，通過在原有傳統(tǒng)變頻器單一不可控整流單元，濾波單元，單一輸出逆變單元的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，在一個合適的機(jī)構(gòu)箱體尺寸下，保留原有的不可控整流單元，然后增加兩路或兩路以上逆變單元，第一逆變單元361通過第一開關(guān)34和第二開關(guān)35的切換來與不可控整流單元31并聯(lián)，實現(xiàn)可控的PffM整流單元，并加入配套的交流輸入電抗器200，使輸入電流波形和電壓波形的相位角接近相等，從而實現(xiàn)較高的輸入功率因素且可實現(xiàn)電動機(jī)回升能量返回電網(wǎng)的作用，節(jié)約終端用戶的電費成本。同時，其他新增加的獨立的逆變單元，可以和原有的一路逆變單元一起實現(xiàn)對多臺電機(jī)的獨立驅(qū)動;另外，通過第一開關(guān)34和第二開關(guān)35的切換，與不可控整流單元31并聯(lián)的作為PWM整流單元的第一逆變單元361可以切換為輸出逆變單元。本實用新型的多功用變頻器，由于多個逆變單元共用整流和濾波電路，提高了硬件的利用率和節(jié)約了硬件空間，且整合在一個機(jī)構(gòu)箱體中，可以節(jié)約控制柜的安裝面積和體積，從而實現(xiàn)降低用戶的整套設(shè)備的成本。
【主權(quán)項】
1.一種新型多功用變頻器，包括變頻器本體和與交流電源相連接的交流輸入電抗器，其特征在于:所述變頻器本體包括不可控整流單元、濾波單元、交流電抗器、第一開關(guān)、第二開關(guān)和逆變單元組，所述逆變單元組包括N個逆變單元，其中，N ^ 3; 所述交流輸入電抗器的輸出端連接所述不可控整流單元的輸入端，所述不可控整流單元的輸出端連接所述濾波單元的輸入端，所述濾波單元分別與所述逆變單元組中的各逆變單元進(jìn)行雙向連接，所述各逆變單元分別與電動機(jī)組中的各電動機(jī)--雙向連接； 所述交流輸入電抗器雙向連接有第一開關(guān)，此第一開關(guān)與所述交流電抗器雙向連接，所述交流電抗器還分別與所述第二開關(guān)和所述逆變單元組中的第一逆變單元雙向連接，所述第二開關(guān)還與所述電動機(jī)組中的第一電動機(jī)雙向連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種多功用變頻器，所述變頻器本體包括不可控整流單元、濾波單元、交流電抗器、第一開關(guān)、第二開關(guān)和逆變單元組，所述逆變單元組包括N個逆變單元，其中，N≧3。本實用新型通過在原有傳統(tǒng)變頻器的基礎(chǔ)上增加兩路或兩路以上逆變單元，并通過開關(guān)切換新增的一路逆變單元的工作模式，一方面可實現(xiàn)較高的輸入功率因素，另一方面其他新增加的獨立的逆變單元還可以和原有的一路逆變單元一起實現(xiàn)對多臺電機(jī)的獨立驅(qū)動，實現(xiàn)多逆變輸出。
【IPC分類】H02M5/40, H02P27/08
【公開號】CN205336123
【申請?zhí)枴緾N201620059213
【發(fā)明人】蔡光熠, 張鐳, 王天來, 陳立升, 張暢
【申請人】泉州市桑川電氣設(shè)備有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年1月21日