CN203522507U - 一种变频器主回路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变频器主回路，其包括有一整流单元及一逆变单元，整流单元的输出端正极与逆变单元的输入端正极之间通过一接触器KM1的常开触点相连，逆变单元的输入端正、负极之间连接有母线电容C1，整流单元和逆变单元之间设有一开关切换电路及一电阻R2，电阻R2的第二端与逆变单元的输入端正极相连，开关切换电路用于当主回路上电时将电阻R2的第一端与整流单元的输出端正极相连，以及用于当主回路放电时将电阻R2的第一端与逆变单元的输入端负极相连。该主回路通过开关切换电路使得缓冲电阻在不同切换状态下，分别作为缓冲电阻和放电电阻使用，使得该主回路具有高效率、低温升、小体积、低成本、节省资源的优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及变频器电路结构，尤其涉及一种变频器主回路。
背景技术
防爆电气产品一般应用在有可燃易爆气体的环境中，防爆电气产品内部的电路可能产生火花等会引发严重的事故，所以防爆电气产品对安全的要求非常高。对于运行中的防爆电气产品来说，目前做了很多的措施来保障安全可靠的运行。对于停止运行的防爆电气产品，也就没有电能在其中运转，也是安全的。但是值得特别注意的是：在运行结束，刚刚停止的那一刻，电气产品内部的器件可能含有一些储能的器件，在运行停止的时刻，变频器内部是有电能的，此时如果打开防爆壳对电气产品内部进行检修维护，则可能引发事故。电压型防爆变频器就属于这种产品，所以对于电压型防爆变频器产品，都强制要求设计放电回路，以使产品在停止运行后能自动的消耗掉储能器件的残留电能，以保证安全。为了将储能器件所存储的电能释放掉，现有技术中采用了如下两种方案实现放电。
现有技术中的第一方案的原理图如图2所示，主回路上电之初，接触器KM1失电且其常开触点断开，整流单元10输出的电流经缓冲电阻R0进入逆变单元20，待母线电压平稳后，接触器KM1得电，其常开触点闭合，缓冲电阻R0被短路，整流单元10输出的电流经接触器KM1的常开触点进入逆变单元20，此时电路正常运行，部分功率被消耗在放电电阻R1上；主回路放电时，接触器KM1的常开触点断开，逆变单元20中的电流经放电电阻R1进行放电。该方案存在以下问题：1、放电电阻R1一直处于工作状态，使系统效率变低；2、放电电阻R1一直发热，使产品散热问题更严重，需要更多的资源来保持设备的温升；3、放电电阻R1体积较大，使产品的尺寸也偏大；4、若兼顾第2、3点则对放电电阻R1选型带来困难；5、受上述第2、3点的影响，使得放电电阻R1的功率不能太大，导致放电时间很长。
现有技术中的第二方案的原理图如图3所示，主回路上电之初，接触器KM1失电且其常开触点断开，继电器KA1得电以令其常闭触点断开，整流单元10输出的电流经缓冲电阻R0进入逆变单元20，待母线电压平稳后，接触器KM1得电，其常开触点闭合，缓冲电阻R0被短路，整流单元输出的电流经接触器KM1的常开触点进入逆变单元20，此时电路正常运行；主回路放电时，接触器KM1失电且其常开触点断开，继电器KA1失电且其常闭触点闭合，逆变单元20电流经放电电阻R1进行放电。该方案存在以下问题：1、放电回路电路设计较为复杂，费用成本增加；2、放电电阻R1体积较大，从而增大了整机体积；3、放电电阻R1与缓冲电阻R0的工作效率低，浪费资源。
结合以上两个方案可以看出，现有的带有自放电功能的主回路结构存在效率低下、温升高、体积大、成本高、浪费资源的缺陷。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种变频器主回路，该主回路通过开关切换电路使得缓冲电阻在不同切换状态下，分别作为缓冲电阻和放电电阻使用，使得该主回路具有高效率、低温升、小体积、低成本、节省资源的优势。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。
一种变频器主回路，其包括有一整流单元及一逆变单元，整流单元的输出端负极与逆变单元的输入端负极相连，整流单元的输出端正极与逆变单元的输入端正极之间通过一接触器KM1的常开触点相连，逆变单元的输入端正、负极之间连接有母线电容C1，整流单元和逆变单元之间设有一开关切换电路及一电阻R2，电阻R2的第二端与逆变单元的输入端正极相连，开关切换电路用于当主回路上电时将电阻R2的第一端与整流单元的输出端正极相连，以及用于当主回路放电时将电阻R2的第一端与逆变单元的输入端负极相连。
优选地，开关切换电路包括有一接触器KM2，接触器KM2的常开触点NO连接于电阻R2的第一端与整流单元的输出端正极之间，接触器KM2的常闭触点NC连接于电阻R2的第一端与逆变单元的输入端负极之间。
优选地，整流单元是由六个二极管构成的三相整流桥或是由六个IGBT构成的三相整流桥。
优选地，逆变单元是由六个IGBT构成的三相逆变电路。
优选地，还包括有一控制电路，所述控制电路用于控制接触器KM1上电或掉电，以及用于控制开关切换电路将电阻R2的第一端与整流单元的输出端正极相连或者将电阻R2的第一端与逆变单元的输入端负极相连。
本实用新型公开的变频器主回路，其相比现有技术而言的有益效果在于，在开关切换电路的切换作用下，电阻R2在主回路上电时作为缓冲电阻使用，以及在主回路放电时作为放电电阻使用，从而具有较高的工作效率，且消除了因长时间工作所带来的较大温升，同时，去掉了现有技术中的独立的放电电阻，不仅减小了产品体积，不用再考虑放电电阻的选型问题，还降低了产品成本，在主回路放电时采用功率较大的电阻R2，缩短了放电时间，进一步提高工作效率。
附图说明
图1为本实用新型变频器主回路的电路原理图。
图2为现有变频器主回路方案一的电路原理图。
图3为现有变频器主回路方案二的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作更加详细的描述。
本实用新型公开了一种变频器主回路，如图1所示，其包括有一整流单元10及一逆变单元20，整流单元10的输出端负极与逆变单元20的输入端负极相连，整流单元10的输出端正极与逆变单元20的输入端正极之间通过一接触器KM1的常开触点相连，逆变单元20的输入端正、负极之间连接有母线电容C1，整流单元10和逆变单元20之间设有一开关切换电路30及一电阻R2，电阻R2的第二端与逆变单元20的输入端正极相连，开关切换电路30用于当主回路上电时将电阻R2的第一端与整流单元10的输出端正极相连，以及用于当主回路放电时将电阻R2的第一端与逆变单元20的输入端负极相连。通过该开关切换电路30，可以使电阻R2分别在缓冲和放电两种状态间切换。
作为开关切换电路30的一种优选方式，该开关切换电路30包括有一接触器KM2，接触器KM2的常开触点NO连接于电阻R2的第一端与整流单元10的输出端正极之间，接触器KM2的常闭触点NC连接于电阻R2的第一端与逆变单元20的输入端负极之间，接触器KM1与接触器KM2互锁。应当说明的是，上述开关切换电路30的电路结构仅是本实用新型的一个较佳的实施例，在本实用新型的其他实施例中，该开关切换电路30还可以由继电器等其他具有同等功能的器件组合而成。
进一步地，所述整流单元10是由六个二极管构成的三相整流桥或是由六个IGBT构成的三相整流桥，逆变单元20是由六个IGBT构成的三相逆变电路。
上述变频器主回路的工作原理为：主回路上电时，接触器KM1失电以令其常开触点断开，同时，接触器KM2上电以令其常开触点NO闭合，其常闭触点NC断开，此时，整流单元10、电阻R2和逆变单元20构成回路，主回路预充电直至母线电压达到平稳，随后，接触器KM1上电以令其常开触点闭合，同时将电阻R2短路，电路进入运行状态，在此阶段，接触器KM1的常开触点NO一直保持闭合状态；当主回路放电时，接触器KM1失电以令其常开触点断开，同时，接触器KM2失电以令其常开触点NO断开，其常闭触点NC闭合，此时，电阻R2并接于逆变单元20的两个输入端，使得逆变侧的电流通过电阻R2放电，其中的接触器KM1和接触器KM2的开闭可以由变频器的控制板直接控制，也可以通过一控制电路实现：
本实施例中，所述控制电路用于控制接触器KM1上电或掉电，以及用于控制开关切换电路30将电阻R2的第一端与整流单元10的输出端正极相连或者将电阻R2的第一端与逆变单元20的输入端负极相连。在该控制电路的作用下，当主回路缓冲上电初始，使接触器KM1掉电并且使开关切换电路30将电阻R2的第一端与整流单元10的输出端正极相连；待主回路缓冲完成之后，该控制电路控制接触器KM1上电，其常开触点闭合；当主回路放电时，该控制电路控制接触器KM1掉电，并且使开关切换电路30将电阻R2的第一端与逆变单元20的输入端负极相连，以构成放电回路。
本实用新型公开的变频器主回路中，在开关切换电路的切换作用下，电阻R2在主回路上电时作为缓冲电阻使用，以及在主回路放电时作为放电电阻使用，从而具有较高的工作效率，且消除了因长时间工作所带来的较大温升，同时，去掉了现有技术中的独立的放电电阻，不仅减小了产品体积，还降低了产品成本，此外，电阻R2无需长时间处于工作状态，从而在电阻选型过程中可以考虑采用功率较大的电阻，从而缩短放电时间，进一步提高工作效率。
以上所述只是本实用新型较佳的实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本实用新型所保护的范围内。
Claims (5)
1.一种变频器主回路，其特征在于，包括有一整流单元(10)及一逆变单元(20)，所述整流单元(10)的输出端负极与逆变单元(20)的输入端负极相连，所述整流单元(10)的输出端正极与逆变单元(20)的输入端正极之间通过一接触器KM1的常开触点相连，所述逆变单元(20)的输入端正、负极之间连接有母线电容C1，所述整流单元(10)和逆变单元(20)之间设有一开关切换电路(30)及一电阻R2，所述电阻R2的第二端与逆变单元(20)的输入端正极相连，所述开关切换电路(30)用于当主回路上电时将电阻R2的第一端与整流单元(10)的输出端正极相连，以及用于当主回路放电时将电阻R2的第一端与逆变单元(20)的输入端负极相连。
2.如权利要求1所述的变频器主回路，其特征在于，所述开关切换电路(30)包括有一接触器KM2，所述接触器KM2的常开触点NO连接于电阻R2的第一端与整流单元(10)的输出端正极之间，所述接触器KM2的常闭触点NC连接于电阻R2的第一端与逆变单元(20)的输入端负极之间。
3.如权利要求1所述的变频器主回路，其特征在于，所述整流单元(10)是由六个二极管构成的三相整流桥或是由六个IGBT构成的三相整流桥。
4.如权利要求1所述的变频器主回路，其特征在于，所述逆变单元(20)是由六个IGBT构成的三相逆变电路。
5.如权利要求1所述的变频器主回路，其特征在于，还包括有一控制电路，所述控制电路用于控制接触器KM1上电或掉电，以及用于控制开关切换电路(30)将电阻R2的第一端与整流单元(10)的输出端正极相连或者将电阻R2的第一端与逆变单元(20)的输入端负极相连。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN105119474A (zh) * | 2015-08-28 | 2015-12-02 | 洛阳中重自动化工程有限责任公司 | 一种矿井提升机用防爆变频器直流电容放电系统及方法 |
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2013
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Cited By (2)
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| CN105119474A (zh) * | 2015-08-28 | 2015-12-02 | 洛阳中重自动化工程有限责任公司 | 一种矿井提升机用防爆变频器直流电容放电系统及方法 |
| CN105119474B (zh) * | 2015-08-28 | 2019-03-15 | 洛阳中重自动化工程有限责任公司 | 一种矿井提升机用防爆变频器直流电容放电系统及方法 |
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