CN2624519Y

CN2624519Y - 修造船用大功率逆变变频岸电电源

Info

Publication number: CN2624519Y
Application number: CN 03217315
Authority: CN
Inventors: 张振声; 刘同利; 吴维礼; 隋学礼
Original assignee: Chuangtong Science And Technology Development Co Ltd Qingdao Economic And Te
Current assignee: Chuangtong Science And Technology Development Co Ltd Qingdao Economic And Te
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2013-05-16

Abstract

一种修造船用大功率逆变变频岸电电源，属于电源技术。它至少包括与380V三相交流电网连接的交流电抗器，与交流电抗器连接的电子开关，与电子开关连接的整流器，与整流器连接的直流电抗器，与直流电抗器连接的直流滤波器，与直流滤波器连接的三相桥式逆变器，与三相桥式逆变器连接的交流滤波器，与交流滤波器连接的逆变输出变压器，与逆变输出变压器连接的输出滤波器，最后输出440V、60Hz的交流电。交流电抗器和三相桥式逆变器的输出端之间还连接着微机控制电路，该电路还和电子开关、三相桥式逆变器及直流滤波器连接。它采用新型变频器件，微机控制，高可靠、易操作、易维修，电压、频率稳定。可广泛应用于修造船中。

Description

修造船用大功率逆变变频岸电电源

技术领域

本实用新型属于电源技术领域，更具体地说涉及修造船用大功率逆变变频岸电电源的改进。

背景技术

岸电是一种为修造船业提供的专业供电设备。当修造船时，船舶上的发电机应停止工作，船舶上所有的用电设备均由岸上提供。国内制造使用的船舶，一般使用电压为三相380V/50Hz，国外的船舶使用电压为三相440V/60Hz。

过去修造船业的传统供电方式为：由三相380V/50Hz电动机带动440V/60Hz发电机向船上供电(变频机组供电方式)，其缺点较多：噪音大、效率低；使用水冷降温方式，故障率高，维修不方便，必须由专人管理；突然加重负载时电压稳定性差，频率不稳定。

本实用新型的目的，就在于克服上述缺点和不足，提供一种以高可靠、易操作、高性能为设计目标，能满足各种440V/60Hz设备对电源的需要，采用新型变频器件，全数字化微机控制的修造船用大功率逆变变频岸电电源。

发明内容

为了达到上述目的，本实用新型至少包括与380V三相交流电网连接的交流电抗器，与交流电抗器连接的电子开关，与电子开关连接的整流器，与整流器连接的直流电抗器，与直流电抗器连接的直流滤波器，与直流滤波器连接的三相桥式逆变器，与三相桥式逆变器连接的交流滤波器，与交流滤波器连接的逆变输出变压器，与逆变输出变压器连接的输出滤波器，输出滤波器最后输出440V、60Hz的交流电。

在三相电源输入端加装交流电抗器，可有效改善输入功率因数，同时防止谐波电流回馈电源，尽可能使干扰降到最小。

电子开关可防止起始时对滤波电容充电所产生的大电流冲击，对设备的器件起到有效保护作用，同时减轻对电网的影响。

本电源采用三相全桥整流电路。将交流电整流后，输出脉动系数为0.057(最小)的直流电压。

直流电抗器有三个作用：a)可改善输入功率因数；b)可保持整流电流连续性，并减小电流脉动；c)使直流电流连续。

直流滤波器采用额定的耐压与足够大容量的电解电容器，以平滑经滤波电抗器输出的脉动直流电压，使其达到标准要求。

三相桥式逆变器的工作方式是将直流电变换为交流电。整个变换过程由微机控制。当直流电压降低或负载电流增加时，SPWM波(正弦脉宽调制)就会调宽，使输出电压保持稳定。本逆变器选用了最新型的大功率晶体管IGBT(绝缘栅双极晶体管模块)，相当于利用MOS管作前级驱动电路来推动末级晶体管的一个组合器件。因此它既具有MOS管的高输入阻抗和开关速度快的特性，也具有晶体管饱和压降低和允许工作电流大的优点，同时还具有驱动功率小和驱动电路简单的特点。逆变器采用IGBT高质量器件，是保证电源安全可靠运行的重要条件。

交流滤波器亦即校正电抗器。它可将逆变输出的SPWM波形校正为准正弦波，同时吸收逆变器所产生的各种多次谐波分量，防止逆变输出变压器发热。

逆变输出变压器是专利产品，专利号为：01262317.2。它能将三相电压升到440V后再经过波形电路将波形进一步校正，输出端的电压值为：440V±5％/60Hz±0.5Hz(当输入电压为380V±15％/45～55Hz时)，波形失真度≤5％，是一种稳频稳压电源。高频SPWM逆变器的输出是等辐不等宽的一系列矩形波脉冲，其脉宽按正弦规律变化。逆变开关的转换频率等于三角波载波的频率。为了滤除高频分量，得到低失真的正弦波输出，在逆变输出变压器原边串接交流电抗器，可降低逆变器输出的脉宽调制中所可能包含的非50Hz奇次谐波成分过大的不利影响，以达到尽可能的降低正弦波波形畸变的目的。逆变输出变压器的原边和副边绕组分别是以Δ(三角形)和Y(星形)的形式来进行连接的。同时副边还增加了一组调压抽头以方便用户使用调整。

交流电抗器的输出端和三相桥式逆变器的输出端之间还可以连接着微机控制电路。微机控制电路还和电子开关的控制端、三相桥式逆变器的SPWM调制端以及直流滤波器的输出端连接。

微机控制电路采用微处理器和先进的数字技术相结合的方案来构成电源的实时监控系统，从而实现对电源运行参数的智能化控制。模拟参数(例如：市电电网输入电源的电压、电流、频率，逆变器输出的电压、电流、频率等运行参数)进行实时采样，并通过高速数模转换技术(A/D转换器)来实现数字监控，同时通过采用先进的监控软件对原设置参数值进行分析比较，以判断有无故障隐患存在。当发现有故障时，可以声、光和文字信息的形式向用户报警。此外，它还会将电源的运行参数(电压、电流、频率等)在显示屏幕上进行实时显示。

用户可通过软件编程按实际运行工作的需要来重新设置电源内部的各种临界工作点的阈值电平。因此，在一般情况下，用户可以不必对电源内部的硬件进行任何改变的情况下，就能很方便地调节电源的系统工作参数，实现智能控制。

交流电抗器的输入端还可以连接着三相输入电压、电流的显示计量装置。输出滤波器的输出端还可以连接着三相输出电压、电流、频率的显示计量装置。

本实用新型的任务就是这样完成的。

本实用新型提供了一种高可靠、易操作、易维修，电压、频率的稳定性好，能满足各种440V/60Hz设备对电源的需要，采用新型变频器件，金数字化微机控制的修造船用大功率逆变变频岸电电源。它可广泛应用于修造船业中。

附图说明

图1为本实用新型的电路方框图。

图2为其电路原理图。

具体实施方式

实施例1.一种修造船用大功率逆变变频岸电电源，如图1～图2所示。它至少包括与380V三相交流电网连接的交流电抗器1，与交流电抗器1连接的电子开关2，与电子开关2连接的整流器3，与整流器3连接的直流电抗器4，与直流电抗器4连接的直流滤波器5，与直流滤波器5连接的三相桥式逆变器6，与三相桥式逆变器6连接的交流滤波器7，与交流滤波器7连接的逆变输出变压器8，与逆变输出变压器8连接的输出滤波器9。输出滤波器9最后输出440V、60Hz的交流电。

交流电抗器1的输出端和三相桥式逆变器6的输出端之间还连接着微机控制电路10。微机控制电路10还和电子开关2的控制端、三相桥式逆变器6的SPWM调制端以及直流滤波器5的输出端连接。交流电抗器1的输入端还连接着三相输入电压、电流的显示计量装置11。输出滤波器9的输出端还连接着三相输出电压、电流、频率的显示计量装置12。

图2未接入三相输入电压、电流的显示计量装置11和三相输出电压、电流、频率的显示计量装置12。

实施例1采用新型变频器件，微机控制，高可靠、易操作、易维修，电压、频率稳定。能满足各种440V/60Hz设备对电源的需要，可广泛应用于修造船中。

Claims

1.一种修造船用大功率逆变变频岸电电源，其特征在于它至少包括与380V三相交流电网连接的交流电抗器，与交流电抗器连接的电子开关，与电子开关连接的整流器，与整流器连接的直流电抗器，与直流电抗器连接的直流滤波器，与直流滤波器连接的三相桥式逆变器，与三相桥式逆变器连接的交流滤波器，与交流滤波器连接的逆变输出变压器，与逆变输出变压器连接的输出滤波器，输出滤波器最后输出440V、60Hz的交流电。

2.按照权利要求1所述的修造船用大功率逆变变频岸电电源，其特征在于所说的交流电抗器的输出端和三相桥式逆变器的输出端之间还连接着微机控制电路，微机控制电路还和电子开关的控制端、三相桥式逆变器的SPWM调制端以及直流滤波器的输出端连接。

3.按照权利要求1或2所述的修造船用大功率逆变变频岸电电源，其特征在于所说的交流电抗器的输入端还连接着三相输入电压、电流的显示计量装置。

4.按照权利要求1或2所述的修造船用大功率逆变变频岸电电源，其特征在于所说的输出滤波器的输出端还连接着三相输出电压、电流、频率的显示计量装置。

5.按照权利要求3所述的修造船用大功率逆变变频岸电电源，其特征在于所说的输出滤波器的输出端还连接着三相输出电压、电流、频率的显示计量装置。