[发明专利]具有低电压穿越能力的变频器动态电压补偿装置

权利要求书

1.一种具有低电压穿越能力的变频器动态电压补偿装置，该电压补偿装置串接于电网三相交流电源与变频器之间，所述变频器动态电压补偿装置包括动态调压电路和整流电路；其特征在于：

所述动态调压电路由结构相同的三相动态调压电路组成，所述三相动态调压电路分别由隔离变压器、单相全波整流电路、直流母线支撑电容、单相全桥逆变电路、输出LC滤波电路组成，其中隔离变压器的副边绕组连接至单相全波整流电路的交流输入侧，所述单相全波整流电路的直流输出侧并联直流母线支撑电容后连接至所述单相全桥逆变电路的输入侧，所述单相全桥逆变电路的输出侧一端联接至所述输出LC滤波电路的电感，单相全桥逆变电路输出侧的另一端联接至所述输出LC滤波电路中的电容，所述输出LC滤波电路中电感与输出LC滤波电路中的电容串联；

所述三相动态调压电路中的隔离变压器原边绕组两端分别连接至电网三相交流电源中对应的相线与零线，三相动态调压电路中的输出LC滤波电路中的电容则分别串接在三相交流电源对应的相线路中；

所述整流电路由三相不控整流桥与整流电路直流母线支撑电容构成，所述三相交流电源各相线路分别串接各相动态调压电路中输出LC滤波电路的电容后连接至所述三相不控整流桥的输入端，三相不控整流桥的输出端两极之间连接整流电路直流母线支撑电容。

2.根据权利要求1所述的具有低电压穿越能力的变频器动态电压补偿装置，其特征在于：

所述单相全桥逆变电路由四个绝缘栅双极型晶体管IGBT组成，联接方式为：分别由两个绝缘栅双极型晶体管IGBT组成两个串联支路，两个串联支路并联连接。

3.根据权利要求2所述的具有低电压穿越能力的变频器动态电压补偿装置，其特征在于：

所述变频器动态电压补偿装置在电网三相交流电源电压正常时，三相动态调压电路中的绝缘栅双极型晶体管IGBT工作于待机状态，不进行开关控制；

所述变频器动态电压补偿装置在电网发生故障，三相交流电源电压跌落至预定控制值以下时，三相动态调压电路中的开关器件绝缘栅双极型晶体管IGBT工作，对电网电压进行动态补偿，使所述三相不控整流桥输入端的交流电压保持稳定及三相不控整流桥的输出直流电压保持稳定。

4.根据权利要求3所述的具有低电压穿越能力的变频器动态电压补偿装置，其特征在于：

该变频器动态电压补偿装置可提供一路或多路直流稳压动力电源。

5.根据权利要求1或2所述的具有低电压穿越能力的变频器动态电压补偿装置，其特征在于：

所述变频器动态电压补偿装置还进一步包括不间断电源UPS和变压器，所述不间断电源UPS输入端连接至电网三相交流电源，其输出端连接至变压器，将不间断电源UPS输出的交流电压进行变换，提供一路或多路为220V和/或380V和/或110V交流稳压控制电源。

6.根据权利要求2或3所述的具有低电压穿越能力的变频器动态电压补偿装置，其特征在于：

所述变频器动态电压补偿装置内部还集成电网电压监控模块，采集电网三相电压，通过坐标变换的方法，实时计算电网三相电压矢量的正序分量，并以电压矢量正序分量值判断电网三相交流电源电压状态，作为调压电路的启动或退出判据。

7.根据权利要求6所述的具有低电压穿越能力的变频器动态电压补偿装置，其特征在于：

所述变频器动态电压补偿装置还进一步集成动态调压电路自动控制模块，该自动控制模块的输入端连接至所述电网电压监控模块的输出端，所述自动控制模块的输出端分别连接至三相动态调压电路中的绝缘栅双极型晶体管IGBT的栅极，对三相动态调压电路进行滞环自启动控制，自启动时间小于100us。

8.根据权利要求7所述的具有低电压穿越能力的变频器动态电压补偿装置，其特征在于：

所述变频器动态电压补偿装置还能够在所述动态调压电路自动控制模块中进一步集成自检系统，自检系统依据设定的时间间隔，在电网三相电压正常的条件下，控制每相全桥逆变电路中的缘栅双极型晶体管IGBT进行开关动作，并将变频器动态电压补偿装置的输出电压抬升至略高于正常整流输出的电压水平，以此判断绝缘栅双极型晶体管IGBT及其驱动电路是否可以正常工作。