变频器预充电电路的改进设计

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1、·108·煤矿机电2012年第6期变频器预充电电路的改进设计王彦红，靳宝会(焦煤集团职工教育培训中心，河南焦作454003)摘要：分析了单象限变频器采用接触器方式的预充电电路组成与工作原理，提出了一种利用晶闸管半控整流桥的方式代替原预充电电路的方案。通过试验验证，改进设计的方案有更好的应用效果。关键词：晶闸管；555定时器；触发电路中图分类号：TN773文献标识码：B文章编号：1001—0874(2012)06—0108—03ImprovedDesignofFrequencyInverterPre—ChargeCirc

2、uitWANGYan’hongjlBao—hui(EmployeeEducationandTrainingCenter，JiaozuoCoalMineGroup，Jiaozuo454003，China)Abstract：Analyzestheconstituteandworkingprincipleofpre—chargingcircuitwithacontactorforvariablefrequencydriveofonequadrant，providesareplacemethodofhalf-controlle

3、dbridgethyristor，whichinsteadoforiginalpre-chargecircuitproposa1．Theimprovedmethodhasbeenverifiedbytesting．Keywords：thyristor；555timer；triggercircuit储能电容充电。当电压充到时，从直流环节取电0引言的控制电路开始工作，并对直流环节的电压进行实预充电电路是电压源型交流变频器的一个重要时监测；当电压充到时，控制电路的一个常开接环节，主要功能是当系统上电时，先对直流环节储能点闭合

4、，把变压器给接触器线圈供电的AC220V接电容进行预充电，避免上电时强大的冲击电流烧坏通，接触器吸合并把充电电阻旁路，此时变频器主回功率模块和对直流电容造成损伤。目前单象限变频路接通可以开始工作。器所采用的预充电电路一般是在主回路接触器触点旁跨接充电电阻的模式完成预充电，该方案成熟可靠，应用也比较广泛，但由于其结构和控制复杂，特别是接触器、变压器等主要元件成本高、体积大，制约了单象限变频器的生产成本和体积。通过技术分析，采用晶闸管构成的三相半控整流桥方案，既省去图1改进前预充电电路原理框图了接触器和变压器，又取得了更好

5、的应用效果。这种充电电阻跨接在接触器两端的预充电模1预充电电路的工作原理式，主要不足表现为：1．1改进前的预充电电路原理1)在变频器需要频繁启动的场合，接触器也要原电路原理如图1所示。该方案主要是由主回频繁的闭合、断开，长期工作使之不仅减少接触器的路接触器，充电电阻，给接触器线包供电的变压器3寿命，而且会因触头氧化解除不良、触头粘联和机械部分组成。当主电源AC660V刚接通时，接触器处等原因影响设备正常工作。于断开状态，此时三相电源通过充电电阻，并经由2)接触器、变压器作为该预充电模式的主要元二极管组成的三相不可控整流

6、桥整流，给直流环节件，随着变频器功率的增加，接触器的容量也需相应2012年第6期煤矿机电·109·增加，对于变频器整个设备来说提高了成本。从直流环节取电的控制电路开始工作，并对直流环3)接触器、变压器等元件体积较大，重量又较节的电压进行实时监测；当电压充到时，控制电重，不利于设备小型化和轻量化。路的一个常开接点闭合，把脉冲触发板的闭锁信号1．2改进后的预充电电路方案解除，从而脉冲触发板以一定频率和一定占空比的改进后的预充电电路原理框图见图2。脉冲对可控硅进行触发，此时变频器主回路接通开始正常工作。2脉冲触发板设计根据改

7、进方案的要求，脉冲触发板要能够完成以一定频率和一定占空比的脉冲对三个晶闸管模块的可靠触发，且能够适应于公司目前生产的多种电压、功率等级的低压单象限变频器，还要求该触发板留有足够的触发功率裕量。以60kW／660V单象限变频器为例采用MFC135晶闸管，其脉冲频率：图2改进后预充电电路原理框图3kHz一10kHz，脉冲占空比：30％一50％，电源供电改进后的预充电方案采用晶闸管构成的三相半电压为DC24V。控整流桥，代替上述方案中由二极管构成的三相不脉冲触发电路如图3所示。该电路选用555定控整流桥，再由小功率的二极管组

8、成三相不控整流时器构成脉冲发生电路，、尺和c组成555的定桥与一个充电电阻构成预充电支路，这样就可以省时网络，为充电电阻，尺既为充电电阻又是放电去接触器和变压器。电阻，根据555定时器构成的自激多谐振荡器原理当主电源AC660V刚接通时，半控整流桥暂不确定R、R和c的参数，设定555输出的脉冲频率工作，三相电源由三相不控整流桥整流