[实用新型]矿用提升机变频调速电路

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种电路，尤其是一种采用绝缘栅极半导体高速开关功率模块(IGBT)为主要部件的矿用提升机用变频调速电路。

背景技术

随着电力电子技术的飞速发展，变频技术已成为当今调速节能和优化设备运行的重要手段。目前，低压变频调速技术已比较成熟，但在高压变频调速技术方面，由于组成变频器的功率器件耐压能力所限，而且组成高压变频器的功率器件的耐压能力在相当长的时间内还不可能满足高压变频的需要，造成了现在的高压变频器不象低压变频器那样具有成熟的、一致性的拓扑结构。而如何解决高速功率器件的串联均压问题已成为世界性的难题，所以人们都另辟蹊径来回避这一难题，从而产生了当前各式各样复杂的拓扑结构。但多年来已研制出的多种交流电动机调速装置，如：定子调压调速、变极调速、滑差调速、电磁耦合器调速、串级调速、整流子电机调速等。这些调速系统的研制成功虽然取得了一定的成果，但仍存在着调速范围窄、损耗仍偏大、功率因数低、适用负载面窄等缺点，从而限制了这些交流调速系统的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种调速范围宽、损耗小、适用于对谐波及功率因数要求高的场合使用的矿用提升机变频调速电路。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

交流输入端经顺次连接的整流单元3、刹车单元4、滤波单元5、正功逆变单元6后，接输出端负载7，在输入与正功逆变单元6之间接有输出滤波单元1和负功反馈单元2，其中负功反馈单元2和正功逆变单元6中采用的绝缘栅极半导体高速开关功率模块(IGBT)相互之间是直接串联的。此外，输出滤波单元1采用的是EMC电路(ElectroMagnetic Compatibility的缩写，即电磁兼容)。

本实用新型的有益效果是：

采用IGBT为主要部件的矿用提升机变频调速电路的调速范围大而且连续，容易实现正、反转切换和构成自动控制系统，起动电流小，可用于频繁起动、制动以及对谐波及功率因数要求特别高的场合。

此外，本变频调速电路输入功率因数高，输出电压谐波含量小，无需功率因数补偿和谐波抑制器；输出电压为标准正弦波形，对电缆和电动机的绝缘无损害，减轻电动机的轴承和叶片等机械部分震动和磨损，延长电动机的使用寿命；对用户的高压异步电动机无任何特殊要求。不但适用于新旧异步电动机，也适用于同步电动机。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图1是本实用新型的变频调速电路原理图。

图中1、输出滤波单元，2、负功反馈单元，3、整流单元，4、刹车

制动单元，5、滤波单元，6、正功逆变单元，7、输出端负载。

具体实施方式

在图1中，交流输入端经顺次连接的整流单元3、刹车单元4、滤波单元5、正功逆变单元6后，接输出端负载7，在输入与正功逆变单元6之间接有输出滤波单元1和负功反馈单元2，其中负功反馈单元2和正功逆变单元6中采用的绝缘栅极半导体高速开关功率模块(IGBT)相互之间是直接串联的。此外，输出滤波单元1采用的是EMC电路(Electro Magnetic Compatibility的缩写，即电磁兼容)。对于本实用新型的高压变频调速电路，其交流输入是3-10KV的工频。

使用本电路提升机的运行过程如下：

(1)提升机电机作为电动机的过程，即正常的逆变过程。该过程主要由整流、滤波和正功逆变三个单元组成，如图1所示。其中正功逆变过程是其核心部分，它改变电机定子的供电频率，从而改变输出电压，起到调速作用。

(2)提升机电机作为发电机的过程，即能量回馈过程。该过程主要由整流、回馈逆变和输出滤波三个单元组成，如图1所示。其中该部分的整流是由正功逆变单元中IGBT的续流二极管完成。电解电容的主要作用是为回馈逆变部分提供一个稳定的电压源，保证逆变部分运行更可靠。回馈逆变部分是整个回馈过程的核心部分，该部分实现回馈逆变输出电压相位与电网电压相位的一致。因为回馈逆变输出的是调制波，为保证逆变的正常工作以及减少对电网的污染，增加了一个输出滤波部分，使该系统的可靠性更加稳定。