本發明涉及變流器技術領域,特別是涉及一種變流器及變流器模塊。
背景技術:
在工業傳動變流器領域,用戶往往希望變流器體積小、結構緊湊,同時變流器的部件具備良好的通用性,能達到快速開發的目的。因此,對作為變流器的核心部件—變流器模塊,要求也越來越高,在變流器模塊進行設計時,需考慮變流器模塊的通用性,使同一模塊結構能通用在多個變流器中、多個領域中。現有變流器模塊的電路及結構的功能單一,通用性差,例如有的變流器模塊只具有整流功能或者只具有逆變功能等,因此,一個變流器中常常需要開發多個模塊,不便于安裝維護。
因此,如何提供一種解決上述技術問題的方案是本領域技術人員目前需要解決的問題。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種變流器模塊,大大提高了變流器模塊電路的通用性,減小了應用的變流器的體積、使得變流器的結構也更加緊湊;本發明的另一目的是提供一種包括上述變流器模塊的變流器。
為解決上述技術問題,本發明提供了一種變流器模塊,包括3N個相互并聯的全橋電路,N為不小于2的整數,每個所述全橋電路包括2個可控開關。
優選地,所述變流器模塊還包括與所述全橋電路并聯的支撐電容。
優選地,所述變流器模塊還包括與所述全橋電路并聯的放電電阻。
優選地,所述全橋電路的個數為6個。
優選地,所述可控開關為IGBT。
優選地,所述可控開關為IGCT。
優選地,所述可控開關為晶閘管。
為解決上述技術問題,本發明還提供了一種變流器,其特征在于,包括如上述任一項所述的變流器模塊。
本發明提供了一種變流器及變流器模塊,包括3N個相互并聯的全橋電路,N為不小于2的整數,每個全橋電路包括2個可控開關。因為整流需要3M個全橋電路,逆變需要3L個全橋電路,M和L均為正整數,而該變流器模塊包括3N個相互并聯的全橋電路,在實際應用中,根據要求該變流器模塊要實現的功能對電力線進行適應性連接,便可完成整流功能、逆變功能、整流逆變以及整流斬波功能,大大提高了變流器模塊電路的通用性,減小了應用的變流器的體積、使得變流器的結構也更加緊湊。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案,下面將對現有技術和實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明提供的一種變流器模塊的結構示意圖;
圖2為本發明提供的一種實現一路整流功能時變流器模塊的原理圖;
圖3為本發明提供的一種實現兩路整流功能時變流器模塊的原理圖;
圖4為本發明提供的一種實現一路逆變功能時變流器模塊的原理圖;
圖5為本發明提供的一種實現兩路逆變功能時變流器模塊的原理圖;
圖6為本發明提供的一種實現整流逆變功能時變流器模塊的原理圖;
圖7為本發明提供的一種實現整流斬波功能時變流器模塊的原理圖。
具體實施方式
本發明的核心是提供一種變流器模塊,大大提高了變流器模塊電路的通用性,減小了應用的變流器的體積、使得變流器的結構也更加緊湊;本發明的另一核心是提供一種包括上述變流器模塊的變流器。
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
請參照圖1,圖1為本發明提供的一種變流器模塊的結構示意圖,該變流器模塊包括3N個相互并聯的全橋電路,N為不小于2的整數,每個全橋電路包括2個可控開關1。
首先需要說明的是,所有全橋電路并聯時的兩端作為該變流器模塊的外接端,另外,每個全橋電路中兩個可控開關1連接的公共端也作為該變流器模塊的外接端,其中,這些外接端是作為輸入端還是輸出端根據變流器模塊需要實現的功能來定。
作為優選地,可控開關1為IGBT。
可以理解的是,通過更換不同的IGBT器件型號,可形成不同功率等級的模塊,能滿足于不同變流器系統的功率需求,對于具體選用哪種型號的IGBT本發明在此不做特別的限定,根據實際情況來定。
作為優選地,可控開關1為IGCT或者晶閘管。
當然,這里的可控開關1還可以為其他類型的可控開關,本發明在此不做特別的限定,能實現本發明的目的即可。
作為優選地,變流器模塊還包括與全橋電路并聯的支撐電容。
作為優選地,變流器模塊還包括與全橋電路并聯的放電電阻。
為了進一步增加變流器模塊的穩定性和安全性能,本發明還在變流器模塊中增加了支撐電容和放電電阻,支撐電容以及放電電阻的大小根據變流器的功率等級來定。
作為優選地,全橋電路的個數為6個。
當然,這里的全橋電路的個數還可以為其他數值,為3的倍數即可。
可以理解的是,圖1中的可控開關1選用的是IGBT,且N為2。6個全橋電路分別為V1、V2、V3、V4、V5以及V6,每個全橋電路由兩個半橋IGBT組成。
下面以圖1對應的變流器模塊為例介紹該變流器模塊如何實現變流器的基本功能:
整流功能:
具體地,請參照圖2,圖2為本發明提供的一種實現一路整流功能時變流器模塊的原理圖。
此時這里的A1、A2、B1、B2、C1以及C2作為輸入端,支撐電容兩端為輸出端。
把全橋電路V1和V2并聯、V3和V4并聯、V5和V6并聯(也即把模塊的輸入端A1和A2并聯,B1和B2并聯,C1和C2并聯)組成一路三相整流電路,當然,這里也可以將V1-V6中的全橋電路任意兩兩組合組成三相整流電路,根據實際情況來定。
需要說明的是,本申請中的變流器模塊只提供統一的接口,也即每個全橋電路中的兩個可控開關連接的公共端作為變流器模塊的外接口,因此,上述提到的全橋電路的并聯其實是在變流器模塊的外部進行的并聯。
具體地,請參照圖3,圖3為本發明提供的一種實現兩路整流功能時變流器模塊的原理圖。
把V1、V2、V3當成一路三相整流,V4、V5、V6當成一路三相整流,形成兩路三相整流電路,當然,這里也可以將V1-V6中的全橋電路任意三個組合進行組合,根據實際情況來定。
逆變功能:
具體地,請參照圖4,圖4為本發明提供的一種實現一路逆變功能時變流器模塊的原理圖。
此時,這里的A1、A2、B1、B2、C1以及C2作為輸出端,支撐電容兩端為輸入端。
把V1和V2并聯、V3和V4并聯、V5和V6并聯(也即把變流器模塊的輸出端A1和A2并聯,B1和B2并聯,C1和C2并聯,在變流器模塊外部實現并聯)組成一路三相逆變。
具體地,請參照圖5,圖5為本發明提供的一種實現兩路逆變功能時變流器模塊的原理圖。
把V1、V2、V3當成一路三相逆變,V4、V5、V6當成一路三相逆變,形成兩路三相逆變。
整流逆變功能:
具體地,請參照圖6,圖6為本發明提供的一種實現整流逆變功能時變流器模塊的原理圖。
此時,A、B、C作為輸入端,U、V、W作為輸出端。
把V1、V2以及V3當成整流電路,將整流后的直流電通過由V4、V5以及V6構成的逆變電路轉換成交流電。
整流斬波功能:
具體地,請參照圖7,圖7為本發明提供的一種實現整流斬波功能時變流器模塊的原理圖。
此時,A、B、C作為輸入端,D1、D2、D3作為輸出端。
把V1、V2、V3當成整流電路,V4、V5、V6當成斬波功能,此時可以三個V4、V5、V6并聯后外接一個斬波電阻的一端,斬波電阻的另一端接直流負端。或者V4、V5、V6分別單獨外接一個斬波電阻的一端,三個斬波電阻的另一端接直流負端。
另外,上面只是對N為2的變流器模塊的原理做的介紹,當N為其他數值時同理。
基于本申請提供的變流器模塊,由于電路保持一致,結構保持相同,只需更改輸出變流器模塊中可控開關1的控制信號的脈沖分配板的程序,即可實現上述所有功能,使變流器模塊的通用性大大加強。綜上,本發明提供的變流器模塊能實現多種功能,大大增強了模塊的通用性,模塊結構緊湊,安裝方便,功率密度高,內部零件的通用性強,大大節約了成本。
本發明提供了一種變流器模塊,包括3N個相互并聯的全橋電路,N為不小于2的整數,每個全橋電路包括2個可控開關,每個全橋電路的2個可控開關中間連接一個電力線。因為整流需要3M個全橋電路,逆變需要3L個全橋電路,M和L均為正整數,而該變流器模塊包括3N個相互并聯的全橋電路,在實際應用中,根據要求該變流器模塊要實現的功能對電力線進行適應性連接,便可完成整流功能、逆變功能、整流逆變以及整流斬波功能,大大提高了變流器模塊電路的通用性,減小了應用的變流器的體積、使得變流器的結構也更加緊湊。
為解決上述技術問題,本發明還提供了一種變流器,其特征在于,包括如上述實施例所述的變流器模塊。
對于該變流器中的變流器模塊的介紹請參照上述變流器模塊實施例,本發明在此不再贅述。
需要說明的是,在本說明書中,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
對所公開的實施例的上述說明,使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下,在其他實施例中實現。因此,本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。