[发明专利]一种变频器同步切换电路及其同步切换方法

说明书

本发明涉及一种变频器同步切换电路，其技术方案要点是：包括：工频电路、变频电路、用于检测工频电路电流的旁路电流检测电路、用于检测变频电路变压前的电压和相位的网侧检测电路、用于检测变频电路变频后的电流电压和相位的输出检测电路、及变频器控制器；所述工频电路的输入端连接变频电路的输入端；所述工频电路的输出端连接变频电路的输出端；所述变频器控制器通过旁路电流检测电路连接工频电路；所述变频器控制器通过所述网侧检测电路连接所述变频电路；所述变频器还通过输出检测电路连接所述变频电路；所述变频电路的输入端连接电源；所述变频电路的输出端连接电机；本申请具有加快切换过程，减少切换过程中的冲击的优点。

技术领域

本发明涉及变频器技术领域，更具体地说，它涉及一种变频器同步切换电路及其同步切换方法。

背景技术

同步切换是变频器与工频电网之间进行无扰切换的技术，它利用锁相技术，使变频器输出电压的频率、相位、幅值和电网电压的频率、相位、幅值保持一致，进行变频器与电网之间的无扰切换，防止因变频器输出电压和电网电压之间存在相位差而产生冲击电流，损坏设备或拉跨电网。为重负载软启动(磨机)、多台水泵顺序自动变频软启动、需要在工频和变频电源之间频繁切换的系统。

电机由变频转工频的切换一般是在变频器输出电压和电网电压的频率、大小都相等的情况下进行的，表面上看，此时两个电源输出电压的大小、频率都相等，似乎可以进行平滑切换，不会对电机产生什么冲击。其实不然，一个没有考虑到的关键性的问题是——相位，即两个电源电压变化的步调是否一致。

在变频转工频切换瞬间，由于变频器输出电压起始相位具有随机性，它所输出的三相电源相位和电网工频电源相位完全有可能不一致。

变频器与工频电网间切换若不当,则会引起很大的电流冲击,可能会引起上位开关跳闸、变频器损坏等问题。目前变频器基本都采用了同步切换技术，当变频器的输出与电网电源的幅度、频率、相序、相角一致时进行切换，可实现无扰切换.

但是在实际应用中，会出现切换瞬间过电流，造成变频器损坏或引起上位开关动作等故障发生，主要原因有两点：一是变频切换工频时，变频和工频有短暂时间处于并联状态，虽然已经同步，但还是会由于一定的电压、相位差使工频和变频间产生环流造成电流冲击；二是工频切换变频时切换瞬间电机有短暂时间处在失电自由滑行状态，其励磁电压的幅度、频率已经发生的变化，在切换瞬间会因为轻微的不同步造成电流冲击。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种变频器同步切换电路及其同步切换方法，具有加快切换过程，减少切换过程中的冲击的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种变频器同步切换电路，包括：工频电路、变频电路、用于检测工频电路电流的旁路电流检测电路、用于检测变频电路变压前的电压和相位的网侧检测电路、用于检测变频电路变频后的电流电压和相位的输出检测电路、及变频器控制器；所述工频电路的输入端连接所述变频电路的输入端；所述工频电路的输出端连接变频电路的输出端；所述变频器控制器通过所述旁路电流检测电路连接所述工频电路；所述变频器控制器通过所述网侧检测电路连接所述变频电路；所述变频器还通过所述输出检测电路连接所述变频电路；所述变频电路的输入端连接电源；所述变频电路的输出端连接电机。

可选的，所述变频电路包括：第一开关、变频器、第一电感和第二开关；所述变频器的输入端通过所述第一开关连接工频电路的输入端；所述变频器的输入端还通过所述网侧检测电路连接所述变频器控制器；所述变频器的输出端依次通过第一电感和第二开关连接所述工频电路的输出端；所述变频器的输出端还通过所述输出检测电路连接所述变频器控制器；所述变频器与所述变频器控制器信号连接；所述第一开关的控制端连接所述变频器控制器；所述第二开关的控制端连接所述变频器控制器。