一種大功率四象限變頻器及電力變換裝置制造方法及圖紙

一種大功率四象限變頻器包括整流模塊、逆變模塊及控制模塊。整流模塊包括一個或兩個以上并聯連接的整流單元，其中，整流單元包括相互連接的濾波單元以及功率單元。逆變模塊通過直流母線與整流模塊相連，包括一個或兩個以上并聯連接的功率單元。控制模塊包括多個光模塊，光模塊通過光纖與整流模塊和逆變模塊中的功率單元連接，以控制整流模塊以及逆變模塊的工作，其中，整流模塊和逆變模塊中的每一個功率單元均對應連接一個光模塊。本實用新型專利技術還公開了一種電力變換裝置。本實用新型專利技術實施例所公開的一種大功率四象限變頻器及電力變換裝置具有靈活性高及實時性高的優點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電子領域，特別涉及一種大功率四象限變頻器及電力變換裝置。
技術介紹
隨著國家的節能減排政策深入推動，電機作為大耗電設備，采用變頻調速的比例越來越高。但是，傳統的通用變頻器使用的是二極管不控整流技術，這種只能實現電能從電網向電機側流動的單向傳輸，而不具備能量回饋的功能，故節能效果不高效。另外，在一些大功率的應用中，二極管整流橋對電網產生嚴重的諧波污染，嚴重的影響了電網的供電質量。為了實現更好的節能效果，在現有技術中一般采用四象限變頻器，其不僅可以實現能量在電網和電機之間雙向流動，還能增加節能效果，同時還可以調整變頻器的輸入功率因數，消除對電網的諧波污染，進而讓變頻器真正成為“綠色產品”。圖I為現有技術中一種大功率四象限變頻器系統，該系統包括整流部分301、逆變部分302、整流控制部分303以及逆變控制部分304。其中整流部分301和逆變部分302都是由多個功率單元305并聯組成，整流部分301的每個功率單元305都連接有交流電抗器306，而且，此系統的供電電源和整流部分301整體連接有一個輸入電抗器307，這樣使得現有技術中的大功率四象限變頻器系統體積大、成本高，另一方面，由于每個交流電抗器306、輸入電抗器307都是獨立安裝的，這樣使得系統的可維護性降低、不靈活。當系統的功率需求發生改變時，功率單元305的個數需要改變，輸入電抗器307需要重新開發設計，加大了變頻器開發的難度。除此之外，目前現有技術中的大功率四象限變頻器系統都采用電氣連接，這種連接方式使得系統的連接復雜、抗電磁干擾性較弱、電氣損耗也較大，同時由于系統電信號傳輸存在較高時延而導致控制有延時。
技術實現思路
有鑒于此，本技術實施例提供靈活性與實時性高且低損耗的大功率四象限變頻器及電力變換裝置。一種大功率四象限變頻器，包括整流模塊、逆變模塊以及控制模塊。整流模塊包括一個或兩個以上并聯連接的整流單元，用于將從電網輸入的交流信號轉換成直流信號，其中，所述整流單元包括相互連接的濾波單元以及功率單元，所述濾波單元用于對從電網輸入的交流信號進行濾波，所述功率單元用于將經過所述濾波單元濾波后的交流信號轉換成直流信號。逆變模塊通過直流母線與所述整流模塊相連，包括一個或兩個以上并聯連接的功率單元，用于將所述整流模塊輸出的直流信號轉換成頻率可調的交流信號。控制模塊與所述整流模塊和所述逆變模塊連接，包括多個光模塊，所述光模塊通過光纖與所述整流模塊和所述逆變模塊中的功率單元連接，以控制所述整流模塊以及所述逆變模塊的工作，其中，所述整流模塊和所述逆變模塊中的每一個功率單元均對應連接一個光模塊。優選的，所述整流模塊的功率單元與所述逆變模塊的功率單元相同，且所述功率單元均包括直流端與交流端，所述濾波單元包括輸入端與輸出端，其中，所述濾波單元的輸入端與所述電網相連以接收交流信號，所述濾波單元的輸出端與對應的功率單元的交流端相連，所述對應的功率單元的直流端與所述直流母線相連。優選的，所述逆變模塊包括直流輸入端與交流輸出端，其中，所述逆變模塊的直流輸入端與所述直流母線連接，所述逆變模塊的交流輸出端用于輸出經轉換后的所述頻率可調的交流信號以驅動電機。優選的，所述濾波單元包括多個網側電抗器以及多個整流側電抗器，其中，所述多個網側電抗器分別與所述電網相連以接收交流信號，所述多個整流側電抗器的輸入端分別與所述多個網側電抗器的輸出端連接，且所述多個整流側電抗器的輸出端與所述濾波單元相對應的功率單元連接。優選的，所述濾波單元還包括多個電容以及多個阻尼電阻，其中，所述多個電容按角形接線方式或星形接線方式連接，所述多個阻尼電阻的一端分別連接所述多個網側電抗器的輸出端與所述多個整流側電抗器的輸入端之間的節點，所述多個阻尼電阻的另一端分別與按角形接線方式或星形接線方式連接的所述多個電容連接。·優選的，所述控制模塊包括整流控制子模塊以及逆變控制子模塊，整流控制子模塊，與所述整流模塊連接，用于控制所述整流模塊，包括多個光模塊，所述整流控制子模塊的光模塊通過光纖對應連接整流模塊的每個功率單元；以及逆變控制子模塊，與所述逆變模塊連接，用于控制所述逆變模塊，包括多個光模塊，所述逆變控制子模塊的光模塊通過光纖對應連接逆變模塊的每個功率單元。一種電力變換裝置，包括上述的任意一種大功率四象限變頻器以及電機。優選的，所述電力變換裝置包括多個整流模塊以及一個或者多個逆變模塊，所述一個或者多個逆變模塊的交流輸出端相連接以共同作用于所述電機。優選的，所述控制模塊包括多個整流控制子模塊以及一個或者多個逆變控制子模塊，所述整流控制子模塊的數目與所述整流模塊的數目相同并均通過光纖相連，所述逆變控制子模塊的數目與所述逆變模塊的數目相同并均通過光纖相連。優選的，所述整流控制子模塊還包括并機光模塊，所述并機光模塊用于通過光纖與其它整流控制子模塊的并機光模塊或光模塊連接。本技術實施例提供的技術方案中，整流模塊由一個整流單元或兩個以上并聯連接的整流單元組成，整流單元由濾波單元以及功率單元組成，由于濾波單元與功率單元對應設置，且濾波單元直接與交流信號連接，當系統的功率需求改變時，通過簡單的加入整流單元或減少整流單元便可以改變大功率四象限變頻器的功率，無需對電抗器重新開發設計，使大功率四象限變頻器使用更加靈活，用多個體積小的濾波單元代替大功率輸入電抗器，使變頻器體積減小，并且利用光纖連接，使系統的連接更加簡單，損耗大大的降低，并且增強系統抗電磁干擾的性能，使控制信號的傳輸速度更快，減少延時，同時也減輕了變頻器的重量。附圖說明為了更清楚地說明本技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現有技術中一種大功率四象限變頻器的系統結構示意圖；圖2為本技術實施例中一種大功率四象限變頻器的結構示意圖；圖3為本技術實施例中濾波單元的結構示意圖；圖4為本技術實施例中整流模塊以及對應的整流控制子模塊的部分結構示意圖；圖5為本技術實施例中控制子模塊與功率單元的部分結構示意圖；圖6為本技術實施例中一種電力變換裝置第二實施例結構示意圖；圖7為本技術實施例中一種電力變換裝置第三實施例結構示意圖；圖8為本技術實施例中一種電力變換裝置第四實施例結構示意圖。具體實施方式下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。本技術實施例提供一種大功率四象限變頻器及電力變換裝置。下面分別進行詳細說明。請參閱圖2，為本技術實施例中一種大功率四象限變頻器的結構示意圖，且本技術實施例中的一種電力變換裝置第一實施例包括圖2所示的大功率四象限變頻器結構。如圖2所示的本技術實施例中的大功率四象限變頻器第一實施例的結構包括整流模塊11、逆變模塊12以及控制模塊16。整流模塊11本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種大功率四象限變頻器，其特征在于，包括：整流模塊，包括一個或兩個以上并聯連接的整流單元，用于將從電網輸入的交流信號轉換成直流信號，其中，所述整流單元包括相互連接的濾波單元以及功率單元，所述濾波單元用于對從電網輸入的交流信號進行濾波，所述功率單元用于將經過所述濾波單元濾波后的交流信號轉換成直流信號；逆變模塊，通過直流母線與所述整流模塊相連，包括一個或兩個以上并聯連接的功率單元，用于將所述整流模塊輸出的直流信號轉換成頻率可調的交流信號；控制模塊，與所述整流模塊和所述逆變模塊連接，包括多個光模塊，所述光模塊通過光纖與所述整流模塊和所述逆變模塊中的功率單元連接，以控制所述整流模塊以及所述逆變模塊的工作，其中，所述整流模塊和所述逆變模塊中的每一個功率單元均對應連接一個光模塊。

【技術特征摘要】
1.一種大功率四象限變頻器，其特征在于，包括 整流模塊，包括一個或兩個以上并聯連接的整流單元，用于將從電網輸入的交流信號轉換成直流信號，其中，所述整流單元包括相互連接的濾波單元以及功率單元，所述濾波單元用于對從電網輸入的交流信號進行濾波，所述功率單元用于將經過所述濾波單元濾波后的交流信號轉換成直流信號； 逆變模塊，通過直流母線與所述整流模塊相連，包括一個或兩個以上并聯連接的功率單元，用于將所述整流模塊輸出的直流信號轉換成頻率可調的交流信號； 控制模塊，與所述整流模塊和所述逆變模塊連接，包括多個光模塊，所述光模塊通過光纖與所述整流模塊和所述逆變模塊中的功率單元連接，以控制所述整流模塊以及所述逆變模塊的工作，其中，所述整流模塊和所述逆變模塊中的每一個功率單元均對應連接一個光模塊。2.根據權利要求I所述的大功率四象限變頻器，其特征在于，所述整流模塊的功率單元與所述逆變模塊的功率單元相同，且所述功率單元均包括直流端與交流端，所述濾波單元包括輸入端與輸出端，其中，所述濾波單元的輸入端與所述電網相連以接收交流信號，所述濾波單元的輸出端與對應的功率單元的交流端相連，所述對應的功率單元的直流端與所述直流母線相連。3.根據權利要求I所述的大功率四象限變頻器，其特征在于，所述逆變模塊包括直流輸入端與交流輸出端，其中，所述逆變模塊的直流輸入端與所述直流母線連接，所述逆變模塊的交流輸出端用于輸出經轉換后的所述頻率可調的交流信號以驅動電機。4.根據權利要求I所述的大功率四象限變頻器，其特征在于，所述濾波單元包括多個網側電抗器以及多個整流側電抗器，其中，所述多個網側電抗器分別與所述電網相連以接收交流信號，所述多個整流側電抗器的輸入端分別與所述多個網側...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳建安，梁敏，
申請(專利權)人：深圳市英威騰電氣股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：