[实用新型]一种三相PWM整流器软启动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三相PWM(脉冲宽度调制)整流器的软启动装置，属于电力电子、变流技术领域。

背景技术

整流器作为将电能由交流变为直流的电源装置在各行各业中的应用中都是必不可少的一部分。传统的整流器是由二极管组成的不可控整流电路或者由晶闸管组成的相控整流电路构成，由于其控制简单，工作可靠，在电力电子设备的电能变换领域得到了广泛的应用。然而这类整流器存在网侧电流谐波含量较高，从电网吸收无功功率，电网功率因数较偏低，能量只能单向传递等缺点，使得其应用越来越不适应现代电力电子发展的要求。

在二十世纪七十年代，有人开始将PWM技术引入整流领域并取得了良好的效果。采用PWM整流可获得单位功率因数和正弦化输入电流。与相控整流相比，PWM整流器对电容、电抗器这类无源滤波元件或储能元件的需求大大降低，动态性能也有很大的提高。高频整流器在以后的较长时间却没有得到推广，一个原因是受到了全控器件发展水平的制约，另一个原因是谐波问题并不十分突出，缺乏需求动力。大容量自关断器件的发展为PWM整流器应用提供了硬件基础。随着谐波问题的严重化，各国制定的谐波标准为PWM整流器的发展提供了动力。

三相大功率PWM整流器软启动技术是有PWM整流器实用化的关键之一。由于PWM整流器的交流侧电感很小，直流侧仅有电容，如果不经过软启动过程直接进行控制，将产生很大的冲击电流，导致直流侧电压波动较大，对功率器件的安全造成威胁。软启动主要目的是抑制启动过程中的电流冲击和直流侧电压过冲等不利因素，保证PWM整流器能安全平稳地启动并顺利投入工作。

发明内容

鉴于已有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种解决三相大功率PWM整流器启动时，由于直流母线电压过快上升而对电网产生冲击，而且有可能损失功率器件的三相PWM整流器软启动装置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种三相PWM整流器软启动装置，由3个输入双向可控硅和控制器组成，其中双向可控硅接入三相电网与整流器之间，在启动瞬间，通过控制器的控制，使得双向可控硅的导通角在规定的时间内逐渐增大，直至全导通状态。

所述的双向可控硅选用双向反并联可控硅，可根据输入电压和电流来选择规格，由于三相PWM整流进入正常工作状态后，可控硅器件将一直工作在全导通状态，因此，器件的选取余量应适当增大。

使用本装置可以使PWM整流器在正常工作前，母线电压上升到一定值，在此基础上启动整流器，可以使直流母线电压平缓上升，不会出现较大冲击，有效保护了功率器件。本装置可以广泛应用于三相PWM整流器、有源电力滤波器、无功补偿器、四象限运行变频器等领域的产品。

附图说明

图1为三相PWM整流器系统框图。

图中：1、三相电网，2、双向可控硅，3、控制器，4、整流器。

具体实施方式

如图1所示的一种三相PWM整流器软启动装置，主要由3个输入双向可控硅2和控制器3组成。其中双向可控硅2接入三相电网1与整流器4之间，在启动瞬间，通过控制器3的控制，使得双向可控硅2的导通角在规定的时间内逐渐增大，直至全导通状态。在这个过程中，IGBT(绝缘栅双极型晶体管)处于关断状态，由于续流二极管的存在，因此整流器处于二极管布控整流状态，直流母线电压平稳上升。当直流母线电压稳定以后，启动PWM控制，三相PWM整流器将平稳的进入正常工作状态。

所述双向可控硅2选用双向反并联可控硅，可根据输入电压和电流来选择规格，由于三相PWM整流进入正常工作状态后，可控硅器件将一直工作在全导通状态，因此，器件的选取余量应适当增大。

本装置中的控制器3选用BHC6M-1型三相通用可控硅触发板。

本装置可以使PWM整流器在正常工作前，母线电压上升到一定值，在此基础上启动整流器，可以使直流母线电压平缓上升，不会出现较大冲击，有效保护了功率器件。