[实用新型]一种三相整流电路网测单电阻软上电电路

说明书

本实用新型公开了一种三相整流电路网测单电阻软上电电路，包括：三相二极管整流桥、电解电容、空气断路器、上电电阻、第一、二继电器、第一、二分立二极管及第一、三极管；电解电容正极与三相二极管整流桥输出直流正极相连，负极与三相二极管整流桥输出直流负极相连；空气断路器的三相输入分别与三相电源相连，三相输出分别与三相二极管整流桥的三相输入相连；第一继电器次级并联于上电电阻的两端；初级并联于第一分立二极管的两端；第二继电器初级并联于第二分立二极管的两端；第一、二三极管的集电极分别与第一、二分立二极管的阳极相连，基极与控制器信号相连，发射极接地。通过本实用新型，实现了软上电，节能上电，且结构简单，控制容易。

技术领域

本实用新型涉及电力电子变换技术领域，特别涉及一种三相整流电路网测单电阻软上电电路。

背景技术

三相二极管整流电路或含有三相二极管整流电路的电力电子变换电路，广泛地应用在工业变频器、有源电力滤波器、可控整流器等应用领域，成为必备电路。三相二极管整流电路结构采用电解电容，经过滤波得到直流电压，为后级电力电子变频器提供直流电源。

三相二极管整流电路需要采用软上电(预充电)措施，形成RC充电电路，使得上电过程缓慢，电解电容电压可控，网侧冲击电流幅值符合安全标准，否则快速上升的电解电容电压足以击穿电路中含有的功率开关，快速突变的冲击电流将烧毁功率开关、熔断器、线路电路器误动作以及严重的EMI干扰。

三相二极管整流电路的常用上电限流措施：(1)直流正极串联限流功率电阻或PTC热敏电阻；(2)三相交流线路三相各串联一只限流功率电阻；(3)三相交流线路其中两相各串联一只限流功率电阻。其中，第三种措施为常用措施，上电时限流功率电阻起到限流作用，上电结束后时利用继电器切除上电时限流功率电阻，整流电路进入正常工作状态。

关于单相或三相二极管整流电路或含有二极管整流电路的电力电子变换电路的软上电问题，已经引起广泛的关注，提出了多种软上电电路，可以实现有级软上电，电解电容电压上升缓慢和网侧电流峰值得到抑制。

经过对现有技术的检索发现，张相军等在2011年6月的“电机与控制学报”文章中，在总结了两种传统的软启动电路后，提出了“一种启动冲击电流抑制电路”，即三级冲击电流抑制电路，该电路可有效抑制启动时的一次冲击电流和二次冲击电流。实用新型专利“电力变换装置”(P2001—238459A)公开了一种改变单纯二极管整流桥为高端、低端或全桥为晶闸管的整流桥，并使得晶闸管并联合适的电阻和二极管支路，为此可以实现软上电功能，上电结束后晶闸管导通，触发角为零，起到二极管作用。

现有软上电方案均存在一个问题，尤其对于三相二极管整流电路，没有考虑所有上电电阻在上电过程中的总损耗，因而也没有制定相应的上电电路和上电方案。由于电路的严重非线性问题，上电过程中上电电阻的总损耗的计算非常困难，因而也就没有上电过程中上电电阻总损耗最小的软上电方案。

经过细致反复的计算机辅助分析，发现在滤波或储能电解电容充电充满过程中，不同的技术方案中上电电阻总损耗不一样，因此可以充分利用该发现，涉及合理的上电方案，以便降低上电损耗，实现节能减排目的。

具体地，(1)直流电源供电时，上电电阻总损耗相对电解电容储能的比例最高，为100％； (2)三相交流二极管整流电路中，上电电阻置于直流正极，上电电阻总损耗相对电解电容储能的比例很高，大约为92.6％；(3)三相交流二极管整流电路中，三只上电电阻分别置于三相交流线路，上电电阻总损耗相对电解电容储能的比例较高，大约为89.3％；(4)三相交流二极管整流电路中，两只上电电阻分别置于任意两相交流线路，上电电阻总损耗相对电解电容储能的比例较低，大约为84.1％；(5)单相交流二极管整流电路中，不论上电电阻处于交流侧还是直流侧，上电电阻总损耗相对电解电容储能的比例最低，大约为78.7％。以上比例均是在网压过零或相电压ua过零时开始上电过程的，所得结果与阻值无关。

因此可以选择单相二极管整流电路为三相二极管整流电路进行软上电，实现上电节能降耗。