CN207910688U - 一种可调节功率型变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调节功率型变频器，属于变频器领域，包括整流单元、功率可调电容单元、逆变单元、以及直流电感；整流单元并联在直流母线上，功率可调电容单元包括第一电容、第二电容、第三电容、开关晶体管、第一电阻器、第二电阻器、以及第三电阻器。本实用新型公开的一种可调节功率型变频器通过开关晶体管对第一电阻器、第二电阻器、以及第三电阻器的开断进行控制，从而实现变频器功率的调节，进而使变频器中用于吸收逆变单元中电感的功率可调电容单元可根据输出电源的功率灵活地调节功率调节单元的功率，避免功率调节单元中的电容在使用过程中被击穿，从而使得变频器在使用过程中性能更加稳定。

Description

一种可调节功率型变频器

技术领域

本实用新型涉及变频器领域，更具体的，涉及一种可调节功率型变频器。

背景技术

变频器(Variable-frequency Drive，VFD)是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

然而，现有的变频器中，用于吸收逆变桥中杂散电感的无感储能电容的功率是不可调的，而变频器的输出电源的功率是变化的。当变频器的输出电源的功率较大而无感储能电容的功能不可调时，无感储能电容有可能会被击穿，进而影响到变频器使用时的稳定性。

综上所述，有必要设计一种变频器来解决上述问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种可调节功率型变频器，包括整流单元、功率可调电容单元、逆变单元、以及直流电感；功率可调电容单元包括第一电容、第二电容、第三电容、开关晶体管、第一电阻器、第二电阻器、以及第三电阻器的功率可调电容单元，开关晶体管对第一电阻器、第二电阻器、以及第三电阻器的开断进行控制，从而实现变频器功率的调节，进而使变频器中用于吸收逆变单元中电感的功率可调电容单元可根据输出电源的功率灵活地调节功率调节单元的功率，避免功率调节单元中的电容在使用过程中被击穿，从而使得变频器在使用过程中性能更加稳定。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种可调节功率型变频器，包括整流单元、功率可调电容单元、逆变单元、以及直流电感；

所述整流单元并联在直流母线L上；

所述整流单元由第一二极管T1、第二二极管T2、第三二极管T3、第四二级管T4、第五二极管T5、以及第六二极管T6组成；

所述第一二极管T1与所述第二二极管T2串联后并联于所述直流母线L上；

所述第三二极管T3与所述第四二极管T4串联后并联于所述直流母线L上；

所述第五二极管T5与所述第六二极管T6串联后并联于所述直流母线L上；

所述第一二极管T1与所述第二二极管T2之间的第一节点d1与变压器副边绕组的R相输出端电连接；

所述第三二极管T3与所述第四二极管T4之间的第二节点d2与变压器副边绕组的S相输出端电连接；

所述第五二极管T5与所述第六二极管T6之间的第三节点d3与变压器副边绕组的T相输出端电连接；

所述逆变单元并联在所述直流母线L上；

所述逆变单元由第一绝缘栅双极型晶体管IGBTQ1、第二绝缘栅双极型晶体管IGBTQ2、第三绝缘栅双极型晶体管IGBTQ3、第四绝缘栅双极型晶体管 IGBTQ4、第五绝缘栅双极型晶体管IGBTQ5、以及第六绝缘栅双极型晶体管 IGBTQ6组成；

所述IGBTQ1与所述IGBTQ2串联后并联于所述直流母线L上；

所述IGBTQ3与所述IGBTQ4串联后并联于所述直流母线L上；

所述IGBTQ5与所述IGBTQ6串联后并联于所述直流母线L上；

所述IGBTQ1与所述IGBTQ2之间的第四节点d4与输出电源的U相电连接；

所述IGBTQ3与所述IGBTQ4之间的第五节点d5与输出电源的V相电连接；

所述IGBTQ5与所述IGBTQ6之间的第六节点d6与输出电源的W相电连接；

所述功率可调电容单元位于所述整流单元与所述逆变单元之间；

所述功率可调电容单元包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、开关晶体管Q7、第一电阻器R1、第二电阻器R2、以及第三电阻器R3；

所述第一电容C1、所述第二电容C2、以及所述第三电容C3串联、且所述第二电容C2位于所述第一电容C1与所述第三电容C3之间；

串联的所述第一电容C1、所述第二电容C2、以及所述第三电容C3串联后并联在所述直流母线L上；

所述开关晶体管Q7与所述第二电容C2并联；

所述开关晶体管Q7的漏极端S1与所述第一电容C1和所述第二电容C2之间的第七节点d7电连接；

所述开关晶体管Q7的源极端S2与所述第二电容C2和所述第三电容C3之间的第八节点d8电连接；

所述第一电阻器R1的一端与所述漏极端S1电连接，所述第一电阻器R1的另一端与所述第四节点d4电连接；

所述第二电阻器R2的一端与所述开关晶体管Q7的栅极端S3电连接，所述第二电阻器R2的另一端与所述第五节点d5电连接；

所述第三电阻器R3的一端与所述源极端S2电连接，所述第三电阻器R3的另一端与所述第六节点d6电连接；

所述直流电感串联在所述直流母线L上、且所述直流电感位于所述整流单元与所述逆变单元之间。

可选地，所述第一电容C1、所述第二电容C2、以及所述第三电容C3均为薄膜电容。

可选地，还包括第一熔断器F1、以及第二熔断器F2；

所述第一熔断器F1串联在所述R相输出端与所述第一节点d1之间；

所述第二熔断器F2串联在所述T相输出端与所述第三节点d3之间。

可选地，所述开关晶体管Q7为场效应晶体管FET。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的一种可调节功率型变频器，包括整流单元、功率可调电容单元、逆变单元、以及直流电感；功率可调电容单元包括第一电容、第二电容、第三电容、开关晶体管、第一电阻器、第二电阻器、以及第三电阻器的功率可调电容单元，开关晶体管对第一电阻器、第二电阻器、以及第三电阻器的开断进行控制，从而实现变频器功率的调节，进而使变频器中用于吸收逆变单元中电感的功率可调电容单元可根据输出电源的功率灵活地调节功率调节单元的功率，避免功率调节单元中的电容在使用过程中被击穿，从而使得变频器在使用过程中性能更加稳定。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的一种可调节功率型变频器的结构示意图。

图中：

1-整流单元；2-功率可调电容单元；3-逆变单元；4-直流电感。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

图1实例性地示出了本实用新型提供的一种可调节功率型变频器的结构示意图；如图1所示，一种可调节功率型变频器，包括包括整流单元1、功率可调电容单元2、逆变单元3、以及直流电感4；整流单元1并联在直流母线L上；整流单元1由第一二极管T1、第二二极管T2、第三二极管T3、第四二极管T4、第五二极管T5、以及第六二极管T6组成；第一二极管T1与第二二极管T2串联后并联于直流母线L上；第三二极管T3与第四二极管T4串联后并联于直流母线L上；第五二极管T5与第六二极管T6串联后并联于直流母线L上；第一二极管T1与第二二极管T2之间的第一节点d1与变压器副边绕组的R相输出端电连接；第三二极管T3与第四二极管T4之间的第二节点d2与变压器副边绕组的S相输出端电连接；第五二极管T5与第六二极管T6之间的第三节点d3与变压器副边绕组的T相输出端电连接；逆变单元3并联在直流母线L上；逆变单元3由第一绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor)Q1、第二绝缘栅双极型晶体管IGBTQ2、第三绝缘栅双极型晶体管 IGBTQ3、第四绝缘栅双极型晶体管IGBTQ4、第五绝缘栅双极型晶体管IGBTQ5、以及第六绝缘栅双极型晶体管IGBTQ6组成；IGBTQ1与IGBTQ2串联后并联于直流母线L上；IGBTQ3与IGBTQ4串联后并联于直流母线L上；IGBTQ5与IGBTQ6 串联后并联于直流母线L上；IGBTQ1与IGBTQ2之间的第四节点d4与输出电源的U相电连接；IGBTQ3与IGBTQ4之间的第五节点d5与输出电源的V相电连接； IGBTQ5与IGBTQ6之间的第六节点d6与输出电源的W相电连接；功率可调电容单元2位于整流单元1与逆变单元3之间；功率可调电容单元2包括第一电容 C1、第二电容C2、第三电容C3、开关晶体管Q7、第一电阻器R1、第二电阻器 R2、以及第三电阻器R3；第一电容C1、第二电容C2、以及第三电容C3串联、且第二电容C2位于第一电容C1与第三电容C3之间；串联的第一电容C1、第二电容C2、以及第三电容C3串联后并联在直流母线L上；开关晶体管Q7与第二电容C2并联；开关晶体管Q7的漏极端S1与第一电容C1和第二电容C2之间的第七节点d7电连接；开关晶体管Q7的源极端S2与第二电容C2和第三电容C3 之间的第八节点d8电连接；第一电阻器R1的一端与漏极端S1电连接，第一电阻器R1的另一端与第四节点d4电连接；第二电阻器R2的一端与开关晶体管Q7 的栅极端S3电连接，第二电阻器R2的另一端与第五节点d5电连接；第三电阻器R3的一端与源极端S2电连接，第三电阻器R3的另一端与第六节点d6电连接；直流电感4串联在直流母线L上、且直流电感4位于整流单元1与逆变单元3之间。开关晶体管Q7对第一电阻器R1、第二电阻器R2、以及第三电阻器 R3的开断进行控制，从而实现变频器功率的调节，进而使变频器中用于吸收逆变单元3中电感的功率可调电容单元2可根据输出电源的功率灵活地调节功率调节单元的功率，避免功率调节单元在使用过程中被击穿，从而使得变频器在使用过程中更加性能稳定。

可选地，第一电容C1、第二电容C2、以及第三电容C3均为薄膜电容。薄膜电容耐压高，有利于提高变频器的稳定性。

可选地，还包括第一熔断器F1、以及第二熔断器F2；第一熔断器F1串联在R相输出端与第一节点d1之间；第二熔断器F2串联在T相输出端与第三节点d3之间。第一熔断器F1、以及第二熔断器F2可以在过流或短路时保护整流单元1中的二极管。

可选地，开关晶体管Q7为场效应晶体管FET(Field Effect Transistor)。场效应晶体管的阻值动态范围大、安全工作区域宽，可以提高功率调节的范围，进而提高变频器使用的范围。

本实用新型是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本实用新型保护的范围。

Claims (4)

1.一种可调节功率型变频器，其特征在于：

包括整流单元(1)、功率可调电容单元(2)、逆变单元(3)、以及直流电感(4)；

所述整流单元(1)并联在直流母线L上；

所述整流单元(1)由第一二极管T1、第二二极管T2、第三二极管T3、第四二极管T4、第五二极管T5、以及第六二极管T6组成；

所述第一二极管T1与所述第二二极管T2串联后并联于所述直流母线L上；

所述第三二极管T3与所述第四二极管T4串联后并联于所述直流母线L上；

所述第五二极管T5与所述第六二极管T6串联后并联于所述直流母线L上；

所述第一二极管T1与所述第二二极管T2之间的第一节点d1与变压器副边绕组的R相输出端电连接；

所述第三二极管T3与所述第四二极管T4之间的第二节点d2与变压器副边绕组的S相输出端电连接；

所述第五二极管T5与所述第六二极管T6之间的第三节点d3与变压器副边绕组的T相输出端电连接；

所述逆变单元(3)并联在所述直流母线L上；

所述逆变单元(3)由第一绝缘栅双极型晶体管IGBTQ1、第二绝缘栅双极型晶体管IGBTQ2、第三绝缘栅双极型晶体管IGBTQ3、第四绝缘栅双极型晶体管IGBTQ4、第五绝缘栅双极型晶体管IGBTQ5、以及第六绝缘栅双极型晶体管IGBTQ6组成；

所述IGBTQ1与所述IGBTQ2串联后并联于所述直流母线L上；

所述IGBTQ3与所述IGBTQ4串联后并联于所述直流母线L上；

所述IGBTQ5与所述IGBTQ6串联后并联于所述直流母线L上；

所述IGBTQ1与所述IGBTQ2之间的第四节点d4与输出电源的U相电连接；

所述IGBTQ3与所述IGBTQ4之间的第五节点d5与输出电源的V相电连接；

所述IGBTQ5与所述IGBTQ6之间的第六节点d6与输出电源的W相电连接；

所述功率可调电容单元(2)位于所述整流单元(1)与所述逆变单元(3)之间；

所述功率可调电容单元(2)包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、开关晶体管Q7、第一电阻器R1、第二电阻器R2、以及第三电阻器R3；

所述第一电容C1、所述第二电容C2、以及所述第三电容C3串联、且所述第二电容C2位于所述第一电容C1与所述第三电容C3之间；

串联的所述第一电容C1、所述第二电容C2、以及所述第三电容C3串联后并联在所述直流母线L上；

所述开关晶体管Q7与所述第二电容C2并联；

所述开关晶体管Q7的漏极端S1与所述第一电容C1和所述第二电容C2之间的第七节点d7电连接；

所述开关晶体管Q7的源极端S2与所述第二电容C2和所述第三电容C3之间的第八节点d8电连接；

所述第一电阻器R1的一端与所述漏极端S1电连接，所述第一电阻器R1的另一端与所述第四节点d4电连接；

所述第二电阻器R2的一端与所述开关晶体管Q7的栅极端S3电连接，所述第二电阻器R2的另一端与所述第五节点d5电连接；

所述第三电阻器R3的一端与所述源极端S2电连接，所述第三电阻器R3的另一端与所述第六节点d6电连接；

所述直流电感(4)串联在所述直流母线L上、且所述直流电感(4)位于所述整流单元(1)与所述逆变单元(3)之间。

2.如权利要求1所述的一种可调节功率型变频器，其特征在于：

所述第一电容C1、所述第二电容C2、以及所述第三电容C3均为薄膜电容。

3.如权利要求1所述的一种可调节功率型变频器，其特征在于：

还包括第一熔断器F1、以及第二熔断器F2；

所述第一熔断器F1串联在所述R相输出端与所述第一节点d1之间；

所述第二熔断器F2串联在所述T相输出端与所述第三节点d3之间。

4.如权利要求1所述的一种可调节功率型变频器，其特征在于：

所述开关晶体管Q7为场效应晶体管FET。