一种高压同步变频软起动设备及其起动方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114268249A(43)申请公布日2022.04.01(21)申请号202111528348.4H02P27/06(2006.01)(22)申请日2021.12.14F02C7/26(2006.01)(71)申请人大力电工襄阳股份有限公司地址441000湖北省襄阳市高新区大力大道100号(72)发明人梁业庭师光辉邓双肖钧吴思思史红燕(74)专利代理机构武汉红观专利代理事务所(普通合伙)42247代理人曾国辉(51)Int.Cl.H02P6/20(2016.01)H02P6/182(2016.01)H02P6/08(2016.01)H02P25/026(2016.01)权利要求书2页说明书9页附图7页(54)发明名称一种高压同步变频软起动设备及其起动方法(57)摘要本发明涉及一种高压同步变频软起动设备及其起动方法，包括谐波滤波器、降压变压器、升压变压器、整流桥、逆变桥、控制盘、同步电动机和燃气轮机；谐波滤波器一端与高压电网并联，谐波滤波器另一端与降压变压器的高压侧连接，降压变压器的低压侧与整流桥的输入端电性连接，整流桥的输出端与逆变桥的输入端电性连接，逆变桥的输出端和升压变压器的低压侧电性连接，升压变压器的高压侧与高压电网并联；控制盘分别与降压变压器、整流桥和逆变桥电性连接；同步电动机、燃气轮机同轴安装，同步电动机带动燃气轮机起动。本发明采用无位置传感检测的方法，用同步电动机电枢绕组的反电动势间接检测转子的实际位置，实现电机同步转速跟踪转子转速的目的。CN114268249ACN114268249A权利要求书1/2页1.一种高压同步变频软起动设备，其特征在于，包括谐波滤波器、降压变压器、升压变压器、整流桥、逆变桥、控制盘、同步电动机和燃气轮机；谐波滤波器的一端与高压电网并联，谐波滤波器的另一端与降压变压器的高压侧连接，降压变压器的低压侧与整流桥的输入端电性连接，整流桥的输出端与逆变桥的输入端电性连接，逆变桥的输出端和升压变压器的低压侧电性连接，升压变压器的高压侧与高压电网并联；控制盘分别与降压变压器、整流桥和逆变桥电性连接；谐波滤波器用于滤除电网谐波，并将高压电网电压输出至降压变压器；降压变压器将高压电网电压降压后作为整流桥的输入电压；整流桥对输入的电压进行整流，输出直流电压；逆变桥将输入的直流电压逆变成交流信号，并送入升压变压器的低压端；升压变压器将逆变桥输入的电压升压后选择性的输出至高压电网，作为同步电动机的起动信号；控制盘用于选择性的向整流桥的触发端和逆变桥的触发端发出控制信号，并带动同步电动机由断续换相向自动换相切换；同步电动机、燃气轮机同轴安装，同步电动机接收到起动信号后，同轴带动燃气轮机起动。2.如权利要求1所述的一种高压同步变频软起动设备，其特征在于：所述控制盘包括检测单元、FPGA和ARM控制器；检测单元的输入端分别与降压变压器的低压侧、整流桥的输出端和逆变桥的输出端电性连接，检测单元的输出端与FPGA的通用输入输出端电性连接；检测单元分别采集降压变压器的低压侧的电压信号、整流桥的输出电流信号和逆变桥的输出电压信号，并将采集到的信号发送至FPGA中；FPGA的输入端还与整流桥和逆变桥的反馈端电性连接，FPGA的输出端与整流桥和逆变桥的触发端电性连接，FPGA还与ARM控制器通信连接；ARM控制器根据FPGA输入的整流桥和逆变桥的反馈端信号以及检测单元采集的信号，计算同步电动机转子的位置和转速，生成控制信号并发送至FPGA中，FPGA的输出端选择性的向整流桥的触发端和逆变桥的触发端发出ARM控制器的控制信号，并带动同步电动机由断续换相向自动换相切换。3.如权利要求1所述的一种高压同步变频软起动设备，其特征在于：所述升压变压器和降压变压器均采用双绕组变压器，降压变压器的高压侧和低压侧均采用DY11接法，升压变压器的高压侧和低压侧均采用DY11接法；降压变压器的低压侧和升压变压器的低压侧之间设置有整流桥和逆变桥；检测单元分别对降压变压器的低压侧的线电压、整流桥输出端的母线电流、逆变桥输出的线电压和相电流进行采样，并将采样的电压或者电流信号输入到FPGA中。4.如权利要求3所述的一种高压同步变频软起动设备，其特征在于：所述整流桥和逆变桥均由六个带续流二极管的晶闸管构成三路桥臂形成，每路桥臂的上桥臂和下桥臂分别设置有一个晶闸管；晶闸管上的续流二极管的电压信号作为整流反馈信号或者逆变反馈信号隔离输出至FPGA的输入端；晶闸管的栅极均与FPGA的输出端信号连接。5.如权利要求4所述的一种高压同步变频软起动设备，其特征在于：还包括平波电抗2CN114268249A权利要求书2/2页器；所述平波电抗器串联设置于整流桥和逆变桥之间，用于对母线电流进行平