CN106655836A - 一种变流器及变流器模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变流器及变流器模块，包括3N个相互并联的全桥电路，N为不小于2的整数，每个全桥电路包括2个可控开关。因为整流需要3M个全桥电路，逆变需要3L个全桥电路，M和L均为正整数，而该变流器模块包括3N个相互并联的全桥电路，在实际应用中，根据要求该变流器模块要实现的功能对电力线进行适应性连接，便可完成整流功能、逆变功能、整流逆变以及整流斩波功能，大大提高了变流器模块电路的通用性，减小了应用的变流器的体积、使得变流器的结构也更加紧凑。

Description

一种变流器及变流器模块
技术领域
本发明涉及变流器技术领域，特别是涉及一种变流器及变流器模块。
背景技术
在工业传动变流器领域，用户往往希望变流器体积小、结构紧凑，同时变流器的部件具备良好的通用性，能达到快速开发的目的。因此，对作为变流器的核心部件—变流器模块，要求也越来越高，在变流器模块进行设计时，需考虑变流器模块的通用性，使同一模块结构能通用在多个变流器中、多个领域中。现有变流器模块的电路及结构的功能单一，通用性差，例如有的变流器模块只具有整流功能或者只具有逆变功能等，因此，一个变流器中常常需要开发多个模块，不便于安装维护。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种变流器模块，大大提高了变流器模块电路的通用性，减小了应用的变流器的体积、使得变流器的结构也更加紧凑；本发明的另一目的是提供一种包括上述变流器模块的变流器。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种变流器模块，包括3N个相互并联的全桥电路，N为不小于2的整数，每个所述全桥电路包括2个可控开关。
优选地，所述变流器模块还包括与所述全桥电路并联的支撑电容。
优选地，所述变流器模块还包括与所述全桥电路并联的放电电阻。
优选地，所述全桥电路的个数为6个。
优选地，所述可控开关为IGBT。
优选地，所述可控开关为IGCT。
优选地，所述可控开关为晶闸管。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种变流器，其特征在于，包括如上述任一项所述的变流器模块。
本发明提供了一种变流器及变流器模块，包括3N个相互并联的全桥电路，N为不小于2的整数，每个全桥电路包括2个可控开关。因为整流需要3M个全桥电路，逆变需要3L个全桥电路，M和L均为正整数，而该变流器模块包括3N个相互并联的全桥电路，在实际应用中，根据要求该变流器模块要实现的功能对电力线进行适应性连接，便可完成整流功能、逆变功能、整流逆变以及整流斩波功能，大大提高了变流器模块电路的通用性，减小了应用的变流器的体积、使得变流器的结构也更加紧凑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种变流器模块的结构示意图；
图2为本发明提供的一种实现一路整流功能时变流器模块的原理图；
图3为本发明提供的一种实现两路整流功能时变流器模块的原理图；
图4为本发明提供的一种实现一路逆变功能时变流器模块的原理图；
图5为本发明提供的一种实现两路逆变功能时变流器模块的原理图；
图6为本发明提供的一种实现整流逆变功能时变流器模块的原理图；
图7为本发明提供的一种实现整流斩波功能时变流器模块的原理图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种变流器模块，大大提高了变流器模块电路的通用性，减小了应用的变流器的体积、使得变流器的结构也更加紧凑；本发明的另一核心是提供一种包括上述变流器模块的变流器。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，图1为本发明提供的一种变流器模块的结构示意图，该变流器模块包括3N个相互并联的全桥电路，N为不小于2的整数，每个全桥电路包括2个可控开关1。
首先需要说明的是，所有全桥电路并联时的两端作为该变流器模块的外接端，另外，每个全桥电路中两个可控开关1连接的公共端也作为该变流器模块的外接端，其中，这些外接端是作为输入端还是输出端根据变流器模块需要实现的功能来定。
作为优选地，可控开关1为IGBT。
可以理解的是，通过更换不同的IGBT器件型号，可形成不同功率等级的模块，能满足于不同变流器系统的功率需求，对于具体选用哪种型号的IGBT本发明在此不做特别的限定，根据实际情况来定。
作为优选地，可控开关1为IGCT或者晶闸管。
当然，这里的可控开关1还可以为其他类型的可控开关，本发明在此不做特别的限定，能实现本发明的目的即可。
作为优选地，变流器模块还包括与全桥电路并联的支撑电容。
作为优选地，变流器模块还包括与全桥电路并联的放电电阻。
为了进一步增加变流器模块的稳定性和安全性能，本发明还在变流器模块中增加了支撑电容和放电电阻，支撑电容以及放电电阻的大小根据变流器的功率等级来定。
作为优选地，全桥电路的个数为6个。
当然，这里的全桥电路的个数还可以为其他数值，为3的倍数即可。
可以理解的是，图1中的可控开关1选用的是IGBT，且N为2。6个全桥电路分别为V1、V2、V3、V4、V5以及V6，每个全桥电路由两个半桥IGBT组成。
下面以图1对应的变流器模块为例介绍该变流器模块如何实现变流器的基本功能：
整流功能：
具体地，请参照图2，图2为本发明提供的一种实现一路整流功能时变流器模块的原理图。
此时这里的A1、A2、B1、B2、C1以及C2作为输入端，支撑电容两端为输出端。
把全桥电路V1和V2并联、V3和V4并联、V5和V6并联(也即把模块的输入端A1和A2并联，B1和B2并联，C1和C2并联)组成一路三相整流电路，当然，这里也可以将V1-V6中的全桥电路任意两两组合组成三相整流电路，根据实际情况来定。
需要说明的是，本申请中的变流器模块只提供统一的接口，也即每个全桥电路中的两个可控开关连接的公共端作为变流器模块的外接口，因此，上述提到的全桥电路的并联其实是在变流器模块的外部进行的并联。
具体地，请参照图3，图3为本发明提供的一种实现两路整流功能时变流器模块的原理图。
把V1、V2、V3当成一路三相整流，V4、V5、V6当成一路三相整流，形成两路三相整流电路，当然，这里也可以将V1-V6中的全桥电路任意三个组合进行组合，根据实际情况来定。
逆变功能：
具体地，请参照图4，图4为本发明提供的一种实现一路逆变功能时变流器模块的原理图。
此时，这里的A1、A2、B1、B2、C1以及C2作为输出端，支撑电容两端为输入端。
把V1和V2并联、V3和V4并联、V5和V6并联(也即把变流器模块的输出端A1和A2并联，B1和B2并联，C1和C2并联，在变流器模块外部实现并联)组成一路三相逆变。
具体地，请参照图5，图5为本发明提供的一种实现两路逆变功能时变流器模块的原理图。
把V1、V2、V3当成一路三相逆变，V4、V5、V6当成一路三相逆变，形成两路三相逆变。
整流逆变功能：
具体地，请参照图6，图6为本发明提供的一种实现整流逆变功能时变流器模块的原理图。
此时，A、B、C作为输入端，U、V、W作为输出端。
把V1、V2以及V3当成整流电路，将整流后的直流电通过由V4、V5以及V6构成的逆变电路转换成交流电。
整流斩波功能：
具体地，请参照图7，图7为本发明提供的一种实现整流斩波功能时变流器模块的原理图。
此时，A、B、C作为输入端，D1、D2、D3作为输出端。
把V1、V2、V3当成整流电路，V4、V5、V6当成斩波功能，此时可以三个V4、V5、V6并联后外接一个斩波电阻的一端，斩波电阻的另一端接直流负端。或者V4、V5、V6分别单独外接一个斩波电阻的一端，三个斩波电阻的另一端接直流负端。
另外，上面只是对N为2的变流器模块的原理做的介绍，当N为其他数值时同理。
基于本申请提供的变流器模块，由于电路保持一致，结构保持相同，只需更改输出变流器模块中可控开关1的控制信号的脉冲分配板的程序，即可实现上述所有功能，使变流器模块的通用性大大加强。综上，本发明提供的变流器模块能实现多种功能，大大增强了模块的通用性，模块结构紧凑，安装方便，功率密度高，内部零件的通用性强，大大节约了成本。
本发明提供了一种变流器模块，包括3N个相互并联的全桥电路，N为不小于2的整数，每个全桥电路包括2个可控开关，每个全桥电路的2个可控开关中间连接一个电力线。因为整流需要3M个全桥电路，逆变需要3L个全桥电路，M和L均为正整数，而该变流器模块包括3N个相互并联的全桥电路，在实际应用中，根据要求该变流器模块要实现的功能对电力线进行适应性连接，便可完成整流功能、逆变功能、整流逆变以及整流斩波功能，大大提高了变流器模块电路的通用性，减小了应用的变流器的体积、使得变流器的结构也更加紧凑。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种变流器，其特征在于，包括如上述实施例所述的变流器模块。
对于该变流器中的变流器模块的介绍请参照上述变流器模块实施例，本发明在此不再赘述。
需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种变流器模块，其特征在于，包括3N个相互并联的全桥电路，N为不小于2的整数，每个所述全桥电路包括2个可控开关。
2.如权利要求1所述的变流器模块，其特征在于，所述变流器模块还包括与所述全桥电路并联的支撑电容。
3.如权利要求2所述的变流器模块，其特征在于，所述变流器模块还包括与所述全桥电路并联的放电电阻。
4.如权利要求3所述的变流器模块，其特征在于，所述全桥电路的个数为6个。
5.如权利要求1-4任一项所述的变流器模块，其特征在于，所述可控开关为IGBT。
6.如权利要求1-4任一项所述的变流器模块，其特征在于，所述可控开关为IGCT。
7.如权利要求1-4任一项所述的变流器模块，其特征在于，所述可控开关为晶闸管。
8.一种变流器，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的变流器模块。
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