CN204376731U - 一种四象限变频器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种四象限变频器，包括输入电抗器、智能功率模块、电解电容和输出电抗，电源输入端连接输入电抗器、输入电抗器连接智能功率模块，智能功率模块通过输出电抗连接电动机，所述智能功率模块包括整流单元和逆变单元，整流单元和逆变单元之间设置有电解电容；整流单元和逆变单元都包括六个IGBT，六个IGBT两两串联后相互并联；所述逆变单元包括六个IGBT，电解电容包括三个串联的电容和三个电阻，每个电阻和对应的电容并联。该一方面可以调整输入的功率因数，消除对电网的谐波污染。另一方面可以将电动机回馈产生的能量反送到电网，达到彻底的节能效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种变频器，尤其涉及一种四象限变频器。
背景技术
普通的变频器大都采用二极管整流桥将交流电转化成直流，然后采用IGBT逆变技术将直流转化成电压频率皆可调整的交流电动机。这种变频器只能工作在电动状态，所以称之为两象限变频器。由于两象限变频器采用二极管整流桥，无法实现能量的双向流动，所以没有办法将电机回馈系统的能量送回电网。在一些电动机要回馈能量的应用中，比如电梯，提升，离心机系统，只能在两象限变频器上增加电阻制动单元。将电动机回馈的能量消耗掉。另外，在一些大功率的应用中，二极管整流桥对电网产生严重的谐波污染。
实用新型内容
为了解决背景技术中存在的以上问题，本实用新型提供了一种四象限变频器。
本实用新型的技术方案如下：
一种四象限变频器，包括输入电抗器、智能功率模块、电解电容和输出电抗，其特征在于：电源输入端连接输入电抗器、输入电抗器连接智能功率模块，智能功率模块通过输出电抗连接电动机，所述智能功率模块包括整流单元和逆变单元，整流单元和逆变单元之间设置有电解电容；整流单元包括六个IGBT，六个IGBT两两串联后相互并联；所述逆变单元包括六个IGBT，六个IGBT两两串联后相互并联；电解电容包括三个串联的电容和三个电阻，每个电阻和对应的电容并联。
所述整流单元通过DSP芯片控制。
本实用新型的有益效果是：IGBT功率模块可以实现能量的双向流动，如果采用IGBT做整流桥，用高速度、高运算能力的DSP产生PWM控制脉冲。一方面可以调整输入的功率因数，消除对电网的谐波污染，让变频器真正成为“绿色产品”。另一方面可以将电动机回馈产生的能量反送到电网，达到彻底的节能效果。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进一步说明
图1是本实用新型所述四象限变频器的电路原理图；
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：
实施例1
如图1，一种四象限变频器，包括输入电抗器、智能功率模块、电解电容和输出电抗，电源输入端连接输入电抗器、输入电抗器连接智能功率模块，智能功率模块通过输出电抗连接电动机，所述智能功率模块包括整流单元和逆变单元，整流单元和逆变单元之间设置有电解电容。整流单元包括六个IGBT，六个IGBT两两串联后三组并联；逆变单元包括六个IGBT，六个IGBT两两串联后三组并联，电解电容包括三个串联的电容和三个电阻，每个电阻和对应的电容并联，电解电容用于储能和滤波。整流单元通过DSP芯片控制。
输入电抗器用于电动状态下起储能作用，形成正弦电流波形。输出电抗用于降低输出dv/dt，对电机起到一定的保护作用。
本变频器的工作原理：
当电机工作在电动状态的时候，整流控制单元的DSP产生6路高频的PWM脉冲控制整流侧的6个IGBT的开通和关断。IGBT的开通和关断与输入电抗器共同作用产生了与输入电压相位一致的正弦电流波形，这样就消除了二极管整流桥产生的谐波。功率因数高达99％，消除了对电网的谐波污染。
此时能量从电网经由整流回路和逆变回路流向电机，变频器工作在第一、第三象限。
当电动机工作在发电状态的时候，电机产生的能量通过逆变侧的二极管回馈到直流母线，当直流母线电压超过一定的值，整流侧能量回馈控制部分启动，将直流逆变成交流，通过控制逆变电压相位和幅值将能量回馈到电网，达到节能的效果。
此时能量由电机通过逆变侧、整流侧流向电网。变频器工作在二、四象限。输入电抗器的主要功能是电流滤波。
本领域技术人员将会认识到，在不偏离本发明的保护范围的前提下，可以对上述实施方式进行各种修改、变化和组合，并且认为这种修改、变化和组合是在独创性思想的范围之内的。
Claims (2)
1.一种四象限变频器，包括输入电抗器、智能功率模块、电解电容和输出电抗，其特征在于：电源输入端连接输入电抗器、输入电抗器连接智能功率模块，智能功率模块通过输出电抗连接电动机，所述智能功率模块包括整流单元和逆变单元，整流单元和逆变单元之间设置有电解电容；整流单元包括六个IGBT，六个IGBT两两串联后相互并联；所述逆变单元包括六个IGBT，六个IGBT两两串联后相互并联；电解电容包括三个串联的电容和三个电阻，每个电阻和对应的电容并联。
2.如权利要求1所述的一种四象限变频器，其特征在于，所述整流单元通过DSP芯片控制。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105162311A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-12-16 | 天津诺尔超杰电气有限公司 | 绿色变频器 |
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| GB2567129A (en) * | 2017-07-25 | 2019-04-10 | Quepal Ltd | A power factor correction system |
| CN109981026A (zh) * | 2019-04-20 | 2019-07-05 | 江苏驭创高铁节能科技有限公司 | 一种石油钻机用带电压可调整四象限变频器 |
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2015
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