[实用新型]低谐波干扰高可靠的斩波调速装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种低谐波干扰、高可靠的斩波调速装置，它是由整流器、四相Boost斩波器、三相固定驱动的零逆变角有源逆变器一起构成的系统，可用于电动机的内反馈斩波调速装置中，属环保节能领域。

背景技术

目前，内反馈斩波调速装置中，采用单一驱动信号的斩波器。公知的Boost斩波器构造是由电抗器、斩波器开关、二极管和滤波电容器，经适当连接组合而成。将Boost斩波器用于内反馈斩波调速装置中，通过改变斩波器驱动信号的占空比，来达到改变电动机转速的目的。但是，采用单一驱动信号的斩波器，存在斩波器工作过程中，产生谐波干扰大的缺点；

用可控硅元件制作的有源逆变器，固有一个“逆变颠覆”的问题，所以可靠性低，此外，由于它必须具有不小于30°电角的逆变角，所以也存在逆变器输出电压谐波含量高的缺点。

发明内容

为了克服现有单一驱动信号的斩波器和具有逆变角的有源逆变器，存在可靠性低、谐波干扰大的缺点，本实用新型提供一种低谐波干扰、高可靠的斩波调速装置，它是由四相驱动的Boost斩波器和零逆变角的有源逆变器配合其它电路组成。四相驱动的Boost斩波器所产生的谐波干扰的幅度小于单一驱动信号斩波器谐波干扰的1/4；零逆变角的有源逆变器的电压输出谐波含量小于4％，它没有“逆变颠覆”问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在金属柜内安装一个冷却用的风道，在风道内安装两块铝散热器，在一块散热器的表面，安装4只斩波器开关(本方案采用IGBT元件)，4只IGBT的集电极分别与安装在金属柜底部的4只直流电抗器的一端连接，这4只电抗器的另一端则连接在一起并连接到一个整流器的输出(+)极；同时，4只IGBT的集电极又分别与4只二极管的阳极连接，而这4只二极管的阴极连接在一起，并连接到滤波电容器的一端作为斩波器的输出(+)端；4只IGBT的阴极连接在一起，并与整流器的输出(-)极及滤波电容器的另一端连接在一起作为斩波器的输出(-)端。在4只IGBT的栅极上施加相位依次相差1/4周期的驱动信号，每个驱动信号的频率为1.25KHZ，采用上述直流电抗器数据，当驱动信号的占空比为80％时，整流器输出电流的脉动率小于1％。只要同步地调节这4个驱动信号的占空比就可以实现调节电动机的转速的目的。

每一个IGBT元件被驱动信号控制导通或关断时，对应的每个直流电抗器中都流过脉动的直流电流，但这4个脉动电流在相位上依次相差1/4周期，在整流器中，是这4个直流电抗器中电流的叠加，电流的脉动的频率是5KHZ，在外部电抗值相同的情况下，总电流的脉动幅度小于各个分支电流脉动幅度的1/4。

在另一块散热器的表面，安装整流器元件和6只逆变器的IGBT元件。斩波器的直流输出(+)极加到由6只IGBT元件组成的逆变器的直流输入(+)端；斩波器的直流输出(-)极加到逆变器的直流输入(-)端。逆变器的6只IGBT元件分别由6个驱动信号控制。这6个驱动信号，在相位上依次相差60°电角，其高电平的宽度是120°电角。逆变器的输出连接到3个单相电抗器的一端，而单相电抗器的另一端并联交流电容器，然后输出三相交流电压。

同步电压直接从逆变器输出端取样。从LC滤波器的输出端提供一路操作电源接到控制回路。

本实用新型的效果是，降低了斩波器给整流源造成的谐波干扰(降低到1/N以下，N即斩波器的相数)；降低了逆变器输出电压的谐波含量(谐波含量小于4％)；不存在“逆变颠覆”问题，且有快速过电流检测控制，故可靠性高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的电路原理图。

图2是本实用新型的实施例的结构正面图。

图3是本实用新型的实施例的结构背面图。