ACD系列变频器预充方式设计研究

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2022年03月21日发布

       在ACD系列变频器中，为保证在换流过程中保持直流电压稳定，需在直流侧并联较大容量的支撑电容。电容是一个储能元件，电路闭合瞬间,电容内若能量较小,则支撑电容的充电电流会非常大,会引起过流或器件损坏的现象。因此需在主回路设置预充装置，用于在主回路上电前对支撑电容进行限流预充的操作，预充完成后再完成主回路的上电操作。

主接触器并联限流电阻+主变流器整流预充：该方案的系统连接图如图1所示。在三相交流主接触器KM的触点两端并联限流电阻R，利用主变流器的功率器件组成不控整流桥对支撑电容进行预充，当支撑电容电压预充到设定值时，主接触器KM吸合短接限流电阻R，主变流器具备正常工作的条件。该方案的优点是可以利用主变流器的功率器件进行预充整流，容量大，耐压高；但该方案的缺点是在主回路上需要有大功率接触器KM，该接触器体积大、成本高，变流器正常工作时仅依靠主接触器吸合对限流电阻进行短接，限流电阻依然带电，预充装置无法与主回路隔离，当主接触器不稳定时限流电阻易发生损坏现象。

       经上述对比分析，接触器并联限流电阻+主变流器整流预充适用于ACD1000系列变频器使用。

图1 接触器并联限流电阻方式

       辅助电源升压限流+辅助整流器件整流预充：该方案的系统连接图如图2所示。该方案是当CPU接收到预充指令时发出低压接触器K的吸合指令，利用升压变压器T将AC400V电源升压至AC3800V，经限流电阻R限流后连接至3300V预充升压板D进行整流，直流侧连接至支撑电容两端进行预充。CPU检测直流侧电压达到设定值时发出低压接触器K的分断指令。该方案的低压接触器、升压变压器、3300V预充升压板D均为小功率器件，体积小、造价低，且在主变流器正常工作时，低压接触器断开，辅助整流器件反向截止，预充装置实现了电隔离，即使主变流器工作不稳定也不会对预充装置造成损坏，设备体积小，工作稳定。

        经上述对比分析，本预充装置采用辅助电源升压限流+辅助整流器件整流预充的方式适用于ACD5000系列变频器使用。

图2  辅助电源升压限流方式

       另外还有两种预充方式：直流侧预充电切电阻方式；可控硅整流，通过控制可控硅的触发角度，实现直流回路电压的缓慢上升。下次，通过公司其他系列产品进行介绍。

  （本稿件由中矿传动市场部整理编辑，经中矿传动技术支持团队审核授权发布！）

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