[发明专利]一种强迫换流四桥臂可控硅PWM软启动器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种强迫换流四桥臂可控硅PWM软启动器及其控制方法，属于交直交变频器技术领域。现有的交直交变频器启动器存在启动转矩较低、功率开关器件多、成本变高的问题。本发明提供一种强迫换流四桥臂可控硅PWM软启动器及其控制方法，包括整流电路、滤波电路、逆变电路，整流电路和逆变电路分别与电源和负载相连，滤波电路的输入端与整流电路的输出端连接，滤波电路的输出端分别与逆变电路的输入端、电机的W相连接，逆变电路的输出端与电机的U、V两相连接。采用PWM信号控制可控硅进行强迫换流，可实现有级调压，变频调速，有效地减少了功率开关器件数量，降低了生产成本，提高了软启动器的控制性能。

技术领域

本发明属于交直交变频器技术领域，具体涉及一种强迫换流四桥臂可控硅PWM软启动器及其控制方法。

背景技术

交直交变频器广泛应用于驱动三相交流异步电动机，一般传统的交直交变频器主要是由整流器和逆变器组成，整流部分为二极管三相桥式不可控整流，这样的整流器一般结构简单，性能可靠，易于维护。逆变器是由I GBT组成的三相桥式电路，广泛的应用于市场。由于电机直接启动时冲击电流较大，通常都要采用软启动器进行启动，这样也可以防止电机回馈电流对电网造成冲击。传统晶闸管调压软启动器的启动转矩较低，难以适用于大功率电机的带载启动，用传统交直交变频器启动又存在功率开关器件多，造成设备体积增大、成本变高、价格更贵等诸多缺点，导致交直交变频器用于大功率电机的软启动应用市场竞争力较弱。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种强迫换流四桥臂可控硅PWM软启动器及其控制方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于强迫换流的四桥臂变频软启动器，包括整流电路、滤波电路、逆变电路，所述整流电路和逆变电路分别与电源和负载相连，所述滤波电路的输入端与整流电路的输出端连接，所述滤波电路的输出端分别与逆变电路的输入端、电机的W相连接，所述逆变电路的输出端与电机的U、V两相连接。

所述整流电路为三相桥式半控整流电路，用于实现有级调压，包括可控硅T1、T2、T3和二极管D1、D2、D3，所述可控硅T1、T2、T3的阳极分别与二极管D1、D2、D3的阴极连接。

所述滤波电路包括滤波电容C₁、C₂和滤波电感L₁、L₂，所述滤波电容C₁的负极与滤波电容C₂的正极连接，所述滤波电路的输出端通过滤波电感L₁、滤波电感L₂与逆变电路连接，所述滤波电容C1和滤波电容C2的容量相同，所述滤波电容C1和滤波电容C2的中点E与电机的W相连接，所述逆变电路输出的U、W相之间的线电压和V、W相之间的线电压相位互差60°。

所述逆变电路包括主换流电路和辅助换流电路，

所述主换流电路包括可控硅T₄、可控硅T₅、可控硅T₆、可控硅T₇、二极管D₄、二极管D₅、二极管D₆和二极管D₇，所述可控硅T₄的阴极与可控硅T₇的阳极连接，所述可控硅T₄的阳极与二极管D₄的阴极连接，所述可控硅T₇的阴极与二极管D₇的阳极连接，所述可控硅T₆的阴极与可控硅T₅的阳极连接，所述可控硅T₆的阳极与二极管D₆的阴极连接，所述可控硅T₅的阴极与二极管D₅的阳极连接，