CN209072333U - 一种预充电电路和预充电变频驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预充电电路和预充电变频驱动系统，涉及变频技术，预充电变频驱动系统包括预充电电路、变压器和若干个变频器，变频器分别连接变压器的若干个输出端；预充电电路包括主开关、预充电开关和3个充电电阻；主开关和预充电开关均包括3个触头，充电电阻分别连接预充电开关的3个触头，构成预充电支路；预充电支路分别连接主开关的3个触头的两端；主开关的两端作为预充电电路的接线端，预充电电路的接线端位于变压器的同一侧；变频器包括储能电容，预充电电路用于改变储能电容两侧的电压；在变频驱动系统的变压器的一侧设计预充电电路，解决变频器预充电过程中绝缘监测误报警的问题，实现变频驱动系统与外界系统全过程隔离的目的。

Description

一种预充电电路和预充电变频驱动系统

技术领域

本实用新型涉及变频技术，具体为一种预充电电路和预充电变频驱动系统。

背景技术

变频驱动系统包含变压器，变压器可进行变压、隔离以及移相处理，对于整个变频驱动系统起到重要作用，变频器作为整个系统的控制单元，还肩负着系统绝缘监测的功能。变频器内设置有储能电容，在启动变频驱动系统时需要对变频器内的储能电容进行低压预充电。

现有的变频驱动系统采用图1或者图2的方式进行预充电。图1中，充电电阻和预充电开关构成的串联组一端连接变频器的整流前端，另一端连接主开关的前端，对变频器进行交流侧充电；图2中，充电电阻、整流桥和预充电开关构成的串联组一端连接变频器的整流后端，另一端连接主开关的前端，对变频器进行直流侧充电。预充电时，关闭主开关，打开预充电开关，由于充点电阻的分压作用，对变频器进行低压充电；正常工作时，打开主开关，关闭预充电开关，以高电压驱动变频器正常工作。

但是现有的驱动系统在预充电过程中，变压器失去了作为隔离的作用，变频器与外界系统进行了短暂互联，同时变频器绝缘监测系统和外界绝缘监测系统也形成了互联，两方监测将存在冲突，此时将有报警产生，造成一定程度的系统不兼容现场出现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种预充电电路和预充电变频驱动系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种预充电电路，包括主开关、第一预充电开关和3个充电电阻；所述主开关和所述第一预充电开关均包括3个触头；

所述3个充电电阻的一端分别连接所述第一预充电开关的3个触头的一端，所述3个充电电阻的另一端分别连接所述主开关的3个触头的一端；且所述第一预充电开关的3个触头的另一端分别连接所述主开关的3个触头的另一端；所述主开关的3个触头的两端分别作为所述预充电电路的两个三相接线端。

进一步的，所述预充电电路还包括第二预充电开关，所述第二预充电开关也包括3个触头，所述第二预充电开关的3个触头分别串联在所述3个充电电阻和所述主开关的3个触头之间。

进一步的，所述主开关是三相交流接触器。

进一步的，所述预充电开关是三相交流接触器。

本实用新型还提出了一种预充电变频驱动系统，包括一个变压器、若干个变频器和上述的预充电电路；所述变频器均包括储能电容；所述变频器的输入端分别连接所述变压器的若干个输出端，所述变频器的输出端用于连接用电器；所述预充电电路的一个三相接线端连接所述变压器的输入端，所述预充电电路的另一个三相接线端用于连接所述三相电源。

本实用新型还提出了一种预充电变频驱动系统，包括一个变压器、若干个变频器和若干个上述的预充电电路；所述变频器均包括储能电容，且所述变频器均包括两个三相输入端；所述预充电电路的个数是所述变频器的两倍，且所述预充电电路与所述若干个变频器的三相输入端一一对应；

所述变压器的输入端用于连接三相电源；所述预充电电路的一个三相接线端分别连接所述变压器的若干个三相输出端，所述预充电电路的另一个三相接线端分别连接对应的所述变频器的三相输入端；所述变频器的输出端分别用于连接用电器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1.在变频驱动系统的变压器的一端设计预充电电路，通过对预充电开关的控制，实现变频器内的储能电容的预充电处理，解决了在变频器预充电过程中绝缘监测误报警的问题，实现了变频驱动系统与外界系统全过程隔离的目的。

2.同时设置了主开关和预充电开关，使得变频器可以在预充电状态、正常工作状态和停止工作状态之间切换。

附图说明

图1是现有的采用交流侧预充电方式的变频驱动系统的结构示意图；

图2是现有的采用直流侧预充电方式的变频驱动系统的结构示意图；

图3是本实用新型预充电变频驱动系统实施例一的电路结构示意图；

图4是本实用新型预充电变频驱动系统实施例二的电路结构示意图。

附图标记中：预充电电路1；变压器2；变频器3。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图3所示，本实施例提出了一种预充电变频驱动系统，包括预充电电路1、变压器2和三个变频器3。

预充电电路1包括主开关Q1和预充电支路，预充电支路包括预充电开关 K1、预充电开关K2和充电电阻R1、充电电阻R2和充电电阻R3。主开关Q1、预充电开关K1和预充电开关K2都是三相交流电接触器，都具有三个触头。充电电阻R1、充电电阻R2和充电电阻R3的一端分别连接预充电开关K1的三个触头的一端，充电电阻R1、充电电阻R2和充电电阻R3的另一端分别连接预充电开关K2的三个触头的一端。且预充电开关K1的三个触头的另一端分别连接主开关Q1的三个触头的一端，预充电开关K2的三个触头的另一端分别连接主开关Q1的三个触头的另一端。

主开关Q1的三个触头的两端分别作为预充电电路1的两个接线端，其一端连接三相交流电源，另一端连接变压器2的三相输入端。由于在充电电阻 R1、充电电阻R2和充电电阻R3的两侧同时设置了预充电开关K1和预充电开关K2，使得能够更加稳定地切断充电电阻R1、充电电阻R2和充电电阻R3与电路的连接，更加安全，防止仅在一侧安装开关时，另一侧带电的情况下产生危险。

每个变频器3都包括整流模块REC1、储能电容C1和逆变模块INV1。整流模块REC1和逆变模块INV1的直流端通过两路直流线路相互连接，且储能电容C1的两端分别连接两路直流线路。储能电容C1在直流电压较大时吸收能量，在直流电流较小时放出能量，起到了抑制电压波动的作用。整流模块 REC1的交流端均连接变压器2的输出端，逆变模块INV1的交流端连接用电器，实现用电器的变频控制。

由于储能电容C1初始状态相当于短路，如果直接将大电压加到储能电容 C1上，就会使储能电容C1上瞬间通过的电流很大，储能电容C1的寿命下降，并且存在爆炸的风险。因此，在变频器3正常工作前需要先对储能电容C1进行低压的预充电，预充电时，关闭主开关Q1，打开预充电开关K1和预充电开关K2，使充电电阻R1、充电电阻R2和充电电阻R3分别起到分压的作用，储能电容C1两侧的电压降低。储能电容C1预充电完成后，打开主开关Q1，关闭预充电开关K1和预充电开关K2，切断充电电阻R1、充电电阻R2和充电电阻R3与电路中的连接，用正常的工作电压驱动变频器3工作。同时关闭主开关Q1、预充电开关K1和预充电开关K2，就可以使变频器3停止工作，减少电能浪费。

本实施例的预充电变频驱动系统将预充电电路1设置在变压器2的输入侧，对储能电容C1预充电时，预充电电路1没有连接变压器2的两侧，使变压器2继续起到隔离的作用，解决了在变频器预充电过程中绝缘监测误报警的问题，实现了变频驱动系统与外界系统全过程隔离的目的。同时，仅使用一个预充电电路1就可以同时控制多个变频器3，节约了成本，并实现了集中控制。

实施例二

与实施例一不同的是，如图4所示，变压器2的输入端直接连接三相交流电源。本实施例的预充电变频驱动系统包括6个预充电电路1，由于三个变频器3均通过两条三相电路连接变压器2的输出端，共有六条三相电路连接变频器3和变压器2。6个预充电电路1和这六条三相电路一一对应，分别串联在这六条三相电路上。

虽然本实施例的预充电变频驱动系统不能像实施例一中的一样实现集中控制，但是可以分别控制每个变频器3的工作状态，操作更加灵活。由于每个预充电电路1均位于变压器2的输出侧，在储能电容C1预充电时，预充电电路1也没有连接变压器2的两侧，使变压器2仍起到隔离的作用，解决了在变频器预充电过程中绝缘监测误报警的问题，实现了变频驱动系统与外界系统全过程隔离的目的。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种预充电电路，其特征在于，包括主开关、第一预充电开关和3个充电电阻；所述主开关和所述第一预充电开关均包括3个触头；

所述3个充电电阻的一端分别连接所述第一预充电开关的3个触头的一端，所述3个充电电阻的另一端分别连接所述主开关的3个触头的一端；且所述第一预充电开关的3个触头的另一端分别连接所述主开关的3个触头的另一端；

所述主开关的3个触头的两端分别作为所述预充电电路的两个三相接线端。

2.根据权利要求1所述的一种预充电电路，其特征在于，还包括第二预充电开关，所述第二预充电开关也包括3个触头，所述第二预充电开关的3个触头分别串联在所述3个充电电阻和所述主开关的3个触头之间。

3.根据权利要求1所述的一种预充电电路，其特征在于，所述主开关是三相交流接触器。

4.根据权利要求1所述的一种预充电电路，其特征在于，所述预充电开关是三相交流接触器。

5.一种预充电变频驱动系统，其特征在于，包括一个变压器、若干个变频器和一个权利要求1-4中任意一项所述的预充电电路；所述变频器均包括储能电容；所述变频器的输入端分别连接所述变压器的若干个输出端，所述变频器的输出端用于连接用电器；所述预充电电路的一个三相接线端连接所述变压器的输入端，所述预充电电路的另一个三相接线端用于连接三相电源。

6.一种预充电变频驱动系统，其特征在于，包括一个变压器、若干个变频器和若干个权利要求1-4中任意一项所述的预充电电路；所述变频器均包括储能电容，且所述变频器均包括两个三相输入端；所述预充电电路的个数是所述变频器的两倍，且所述预充电电路与所述若干个变频器的三相输入端一一对应；

所述变压器的输入端用于连接三相电源；所述预充电电路的一个三相接线端分别连接所述变压器的若干个三相输出端，所述预充电电路的另一个三相接线端分别连接对应的所述变频器的三相输入端；所述变频器的输出端分别用于连接用电器。