一種高效運輸制冷機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于制冷機領域，特別涉及一種具有中間抽頭變壓器的三相共振變換器的直流變頻運輸制冷機。
【背景技術】
[0002]近年來，國內一些轎車、商務車生產廠家紛紛開發(fā)了小型商務冷藏車，該車是由轎車、面包車或商務車改裝而成的，比廂式車美觀，體積較小，更適用于市內配送，未來市場前景可觀。
[0003]此類小型商務冷藏車有專門為其開發(fā)的運輸制冷機組，當前先進運輸制冷機組的直流變頻運輸制冷機系統(tǒng)不依賴發(fā)動機的運轉而工作，無需消耗燃油；并且汽車在行使過程中由發(fā)電機或電池供電供機組使用；停車時利用開關電源外接市電使用，以節(jié)約能源。
[0004]目前小型商務冷藏車中所使用的運輸制冷機組的開關電源的工作過程是通過“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實現(xiàn)的。脈沖的占空比由開關電源的控制器來調節(jié)；一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低，通過增加變壓器的二次繞組數就可以增加輸出的電壓值，最后這些交流波形經過整流濾波后就得到直流輸出電壓。
[0005]但使用上述開關電源的運輸制冷機存在開關損耗、在斷開開關元件時會產生的沖擊電壓以及因電壓不穩(wěn)而導致的運輸制冷機工作穩(wěn)定性差，其損耗高，功率密度低，工作壽命和可靠性低的問題。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題，是針對前述【背景技術】中的缺陷和不足，提出一種具有中間抽頭變壓器的三相共振變換器的直流變頻運輸制冷機，其損耗低，功率密度高，可提高運輸制冷機的工作壽命、工作效率和可靠性。
[0007]本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)上述目的:
[0008]針對現(xiàn)有的冷藏車制冷機的結構存在的技術缺點，重新設計一種高效運輸制冷機，包括壓縮機、冷凝器、電機、干燥儲液器和蒸發(fā)機，所述電機串聯(lián)有開關電源、控制開關和驅動器，所述壓縮機與冷凝器之間連接有一個回油器，所述開關電源包括三相變換器。
[0009]進一步的，所述三相共振變換器其拓撲結構為:包括輸入電壓Uin、原邊和副邊都具有中間抽頭的變壓器T，且具有3組副邊繞組，開關元件S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、SlU S12、二極管 Dl、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、電感 L1、L2、L3。上述開關元件可為IGBT，二極管為快恢復二極管。
[0010]本發(fā)明的結構具體連接關系為:包括輸入電壓Uin、原邊和副邊都具有中間抽頭的變壓器 T、開關元件 S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、SlU S12、二極管 Dl、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、電感L1、L2、L3和控制器，所述各開關管具有反并聯(lián)的寄生二極管和寄生電容，所述變壓器T具有3個副邊繞組，第一副邊繞組為N3、N4，第二副邊繞組為N5、N6，第三副邊繞組為N7、N8 ;
[0011]進一步的，原邊繞組中間抽頭上半部分繞組的異名端連接二極管Dl的陽極，原邊繞組中間抽頭下半部分繞組的同名端連接二極管D2的陽極，原邊繞組中間抽頭上半部分繞組NI的同名端和原邊繞組中間抽頭下半部分繞組N2的異名端的連接點與輸入電壓Uin的正端相連接，輸入電壓Uin的負端連接二極管D1、D2的陰極；
[0012]進一步的，第一輸出相的結構為:輸入電壓Uin的正端連接開關元件S1、S3的集電極，輸入電壓Uin的負端連接開關元件S2、S4的發(fā)射極；開關元件SI的發(fā)射極連接二極管D3的陽極，二極管D3的陰極連接第一副邊繞組中間抽頭上半部分繞組的同名端，第一副邊繞組中間抽頭上半部分繞組N3的異名端與第一副邊繞組中間抽頭下半部分繞組N4的同名端連接，且其連接點與電感LI的一端連接，第一副邊繞組中間抽頭下半部分繞組的異名端與二極管D4的陽極連接，二極管D4的陰極連接開關元件S2的集電極；開關元件S3的發(fā)射極與開關元件S4的集電極相連接，且其連接點與電感LI的另一端以及負載相連接；
[0013]進一步的，第二輸出相的結構為:輸入電壓Uin的正端連接開關元件S5、S7的集電極，輸入電壓Uin的負端連接開關元件S6、S8的發(fā)射極；開關元件S5的發(fā)射極連接二極管D5的陽極，二極管D5的陰極連接第二副邊繞組中間抽頭上半部分繞組的同名端，第二副邊繞組中間抽頭上半部分繞組N5的異名端與第二副邊繞組中間抽頭下半部分繞組N6的同名端連接，且其連接點與電感L2的一端連接，第二副邊繞組中間抽頭下半部分繞組的異名端與二極管D6的陽極連接，二極管D6的陰極連接開關兀件S6的集電極；開關兀件S7的發(fā)射極與開關元件S8的集電極相連接，且其連接點與電感L2的另一端以及負載相連接；
[0014]進一步的，第三輸出相的結構為:輸入電壓Uin的正端連接開關元件S9、Sll的集電極，輸入電壓Uin的負端連接開關元件S10、S12的發(fā)射極；開關元件S9的發(fā)射極連接二極管D7的陽極，二極管D7的陰極連接第三副邊繞組中間抽頭上半部分繞組的同名端，第三副邊繞組中間抽頭上半部分繞組N7的異名端與第三副邊繞組中間抽頭下半部分繞組NS的同名端連接，且其連接點與電感L3的一端連接，第三副邊繞組中間抽頭下半部分繞組的異名端與二極管D8的陽極連接，二極管D8的陰極連接開關元件SlO的集電極；開關元件Sll的發(fā)射極與開關元件S12的集電極相連接，且其連接點與電感L3的另一端以及負載相連接；控制器控制開關SI和S2交替導通、S3和S4交替導通、S5和S6交替導通、S7和S8交替導通、S9和SlO交替導通、Sll和S12交替導通，各輸出相通過各自電感L1、L2、L3和各開關元件的雜散電容構成的共振回路，在各開關元件的端電壓為O時導通各開關元件，從而實現(xiàn)零電壓開通。
[0015]進一步的，所述驅動器為直流變頻驅動器。
[0016]進一步的，所述壓縮機與冷凝器之間連接有一個回油器。
[0017]進一步的，所述壓縮機的機軸通過變速箱與驅動器上的轉軸連接。
[0018]進一步的，所述的各二極管為快恢復二極管或者肖特基二極管。
[0019]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所述的高效運輸制冷機具有下列優(yōu)點:
[0020]具有中間抽頭變壓器的三相共振變換器的直流變頻運輸制冷機利用中間抽頭變壓器的形式可實現(xiàn)通過控制電路控制開關元件的開關頻率，使得輸出電壓成為預定值。
[0021]并且各開關元件接通時因為電流流過負方向，因此不產生開關損失。
[0022]而因為進行了三相共振動作，也不會產生斷開開關元件時的沖擊電壓。
[0023]在實現(xiàn)能量回饋的同時，利用電感和開關元件的寄生電容形成軟開關形式，沒有多余的功率電容，其損耗低，功率密度高，可提高運輸制冷機的工作壽命、工作效率和可靠性。
【附圖說明】
[0024]圖1:本發(fā)明的運輸制冷機結構示意圖；
[0025]圖2:本發(fā)明的具有中間抽頭變壓器的三相共振變換器的結構示意圖；
[0026]圖3:開關元件S1、S2、S3、S4的控制脈沖時序圖。
[0027]其中，I一壓縮機、11一機軸、2—冷凝器、3—電機、4一干燥儲液器、5—驅動器、51 —轉軸、6—導管、7—變速箱、8—回油器、9一變速器、Uin—輸入電壓、T一中間抽頭的變壓器、51、52、53、54、55、56、57、58、59、510、511、512—開關元件、01、02、03、04、05、06、07、D8—二極管、L1、L2、L3—電感、NI—原邊繞組中間抽頭上半部分繞組、N2—原邊繞組中間抽頭下半部分繞組、N3、N4—第一副邊繞組，N5、N6—第二副邊繞組，N7、N8—第三副邊繞組。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0029]如圖1所示，本發(fā)明的運輸制冷機包括壓縮機1、冷凝器2、電機3、干燥儲液器4和未在圖中顯示的蒸發(fā)機，所述電機3串聯(lián)有開關電源、控制開關和驅動器5，所述開關電源包括具有中間抽頭變壓器的三相共振變換器，所述冷凝器2通過導管6與壓縮機I和干燥儲液器4連通。所述的壓縮機I與電機3(該電機可以采用直流變頻電機)通過變速器9連接；在冷藏車行駛時，所述電機3通過直流變頻驅動器電由汽車電源驅動工作(汽車電源指車載發(fā)電機或蓄電池)；當冷藏車停車熄火時，控制開關自動切斷汽車電源，外接市電通過開關電源為電機3提供能源，在壓縮機I與冷凝器2之間連接有一個回油器8，壓縮機I的機軸11通過變速箱7與驅動器5上的轉軸51連接。
[0030]本發(fā)明的三相共振變換器包括輸