[发明专利]一种直流电压暂降治理电路及其控制方法

说明书

本发明属于电气技术领域，具体公开了一种直流电压暂降治理电路及其控制方法，电路包括：依次串联连接的断路器、电容充电电路、电容放电电路和熔断器；所述断路器和熔断器分别连接变频器的直流母线，所述电容充电电路和电容放电电路之间，连接超级电容；正常情况下，市电先经过交流配电系统，再经过变频器后驱动负载运行，同时通过电容充电电路为超级电容充电；当输入到变频器的交流市电发生晃电或停电时，超级电容通过电容放电电路进行放电，能量从超级电容输入到变频器直流母线，以补偿变频器直流母线的电压落差。本发明能够保证在整个市电发生晃电或停电过程中，变频器不跳停，进而保证负载安全可靠工作。

技术领域

本发明涉及电气技术领域，尤其涉及一种直流电压暂降治理电路及其控制方法。

背景技术

随着用电设备的技术更新，特别是数字式自动控制技术在工业生产中的大规模应用，如变频器、PLC、自动化生产线以及计算机系统等用电设备的大量使用，对供电系统的电压质量提出了更高的要求。短时间的电压降低就可能导致用电设备停运，使企业遭受巨大的经济损失。电压暂降及短时中断已成为目前面临的较为重要的电能质量问题。

造成电压骤降的原因很多，如电力系统遭受无法预期的雷击。动物、外物的误碰，狂风及其他自然环境因素引起的线路故障，以及电源故障切换所产生的现象等。这些故障所引起的瞬问断电或电压骤降是目前电力系统仍无法完全避免的，电压骤降发生的几率远高于完全断电情况。

电压暂降有很多危害，比如：

（1）由于暂降造成电压降低，运行的电机在保证相同出力的条件下，电流随之增大，容易引起电机绕组过热，空气开关、接触器触头发热等，从而引发设备故障。

（2）在应用变频器的场合，由于一般的变频器都具有过压、失压和瞬间停电的保护功能，当晃电发生时，变频器会由于低电压保护动作而停机。

（3）暂降发生时，由于电压的降低，接触器线圈对铁芯的吸力会小于释放弹簧的弹力，进而导致接触器释放，造成大量电动机的停机，严重威胁装置安全生产。

（4）由于现代企业生产装置的规模越来越大，暂降持续时间虽然比较短，但对生产的影响却十分巨大。瞬间的电压波动将造成大量电动机跳闸，设备停机。电网电压恢复后电机不能自行恢复运行，导致连续生产过程紊乱，并有可能造成生产及设备事故。对于大型装置来说，如果人工进行恢复，花费的时间比较长，而对于一些无人值守的装置，恢复的时间就更长。这对于连续生产、输送装置来说，产生的诸如安全、产量降低、效益低下等一系列损失是非常巨大的。

现有技术往往侧重于考虑从供电侧提高供电可靠性来解决电压骤降问题，而往往忽略了减小或消除电压暂降带来的不利影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种直流电压暂降治理电路及其控制方法，能够保证在整个市电发生晃电或停电过程中，变频器不跳停，进而保证负载安全可靠工作。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种直流电压暂降治理电路，包括：依次串联连接的断路器、电容充电电路、电容放电电路和熔断器；所述断路器和熔断器分别连接变频器的直流母线，所述电容充电电路和电容放电电路之间，连接超级电容；

正常情况下，市电先经过交流配电系统，再经过变频器后驱动负载运行，同时通过电容充电电路为超级电容充电；

当输入到变频器的交流市电发生晃电或停电时，超级电容通过电容放电电路进行放电，能量从超级电容输入到变频器直流母线，以补偿变频器直流母线的电压落差。

其中，所述电容放电电路包括：依次串联连接的晶闸管SCR1、电阻R1、二极管D15、电感L1和断路器QF13；断路器QF13连接至变频器直流母线；

晶闸管SCR1的正极连接超级电容，晶闸管SCR1的负极连接二极管D15；继电器KM1并联在晶闸管SCR1和电阻R1串联支路的两端。