CN101960703B - 电源设备 - Google Patents

电源设备 Download PDF

Info

Publication number
CN101960703B
CN101960703B CN200980106942.5A CN200980106942A CN101960703B CN 101960703 B CN101960703 B CN 101960703B CN 200980106942 A CN200980106942 A CN 200980106942A CN 101960703 B CN101960703 B CN 101960703B
Authority
CN
China
Prior art keywords
inverter
changer
frequency converter
network rectifier
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200980106942.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101960703A (zh
Inventor
佩卡·贾科南
安蒂·卡利奥尼米
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kone Corp
Original Assignee
Kone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kone Corp filed Critical Kone Corp
Publication of CN101960703A publication Critical patent/CN101960703A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101960703B publication Critical patent/CN101960703B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M5/4585—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having a rectifier with controlled elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
    • H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/79—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/797—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

本发明涉及一种变频器(1)，适于在多相交流电源(2)和电机(3)之间提供电力。变频器包括连接到交流电源的网络整流器(4)和连接到电机的逆变器(5)。在网络整流器和逆变器中利用固态转接开关(6、7)实现电力供应，转接开关包括与可控开关并联安装的反并联连接的二极管。所述网络整流器(4)和所述逆变器(5)通过中间电路(8)而彼此连接，该中间电路不用无源能量存储器(9、10)来实现。

Description

电源设备
技术领域
本发明的目的是一种如在权利要求1的前序部分中限定的变频器、一种如在权利要求8的前序部分中限定的用于制造变频器的方法、一种如在权利要求11的前序部分中限定的用于控制变频器的方法以及一种如在权利要求13的前序部分中限定的输送系统的电源设备。
背景技术
变频器用于例如在多相电网(electricity network)和电动机之间提供电力。在该情况下电网和变频器之间的电力供应通过网络整流器而发生，且变频器和电动机之间的电力供应通过逆变器(inverter)发生。网络整流器和逆变器通过中间电路而彼此连接。网络整流器将电网的电力整流为中间电路电力，且逆变器进一步将前述中间电路电力变换为用于电动机的交流电。通过固态开关进行电力控制。传统上，诸如轭流器(choke)或电容器的无源能量存储器被安装于变频器的中间电路。如果中间电路包括轭流器，则其被称为具有电流中间电路的变频器，而如果中间电路包括电容器，则其被称为具有电压中间电路的变频器。通过无源能量存储器的方式，尽力减少中间电路电力的瞬时波动。至少由于变频器的固态开关的操作而导致这些类型的瞬时波动。
变频器的固态开关的操作也导致在电网侧的瞬时功率中的波动，为此，通常实际上向网络整流器的相(phase)添加诸如电感器的分离能量存储器。
利用安装于中间电路的无源能量存储器，尽力减少例如在变频器的控制错误期间的中间电路电流或中间电路电压的改变以及改变速度。中间电路电压或中间电路电流中的突然和未受控制的改变可能容易地导致变频器的固态开关的破坏。
前述无源能量存储器具有较大的尺寸，并且在变频器的结构中它们通常形成最大的独立空间消耗部分。在现代电源系统中，特别是在城市区域中，对于空间的需要总是个问题，并且例如在建筑物中布置变频器可能需要特定工程。在例如没有机房的现代电梯系统中，对空间的需要也是个问题，在该现代电梯系统中，变频器被布置在电梯竖井中或例如电梯的制动层上。
公开F175700提出了一种用于在三相网络和直流电压源之间控制直流电压源的电力的方法和电源装置。如该公开所提出的，连接电源装置的晶体管以使得：连接到直流电压源的正极的晶体管被连接为在其中连接到电源装置的三相网络的电压最大的电源装置的相中导电，并且连接到直流电压源的负极的晶体管被连接为在其中所述三相网络的电压最小的电源装置的相中导电。
发明内容
本发明的目的是解决前述问题和在描述中公开的问题。在该情况下，本发明公开了一种新型的变频器，其中变频器在其尺寸及其标注尺寸(dimensioning)需要二者方面小于现有技术，并且与现有技术相比结构更简单且更可靠。
根据本发明的变频器的特征在于在权利要求1的特征部分中所公开的技术特征。根据本发明的用于制造变频器的方法的特征在于在权利要求8的特征部分中所公开的技术特征。根据本发明的用于控制变频器的方法的特征在于在权利要求11的特征部分中所公开的技术特征。根据本发明的输送系统的电源设备的特征在于在权利要求13的特征部分中公开的技术特征。本发明的其他特征的特征在于在其他权利要求中公开的技术特征。在本申请的描述性部分也论述了一些发明实施例。也可以与下面所呈现的权利要求不同地限定本申请的发明内容。发明内容还可包括几个独立的发明，特别是当鉴于表述或暗含的子任务、或者从所实现的优点或优点的类别的观点来考虑本发明时。在该情况下，从独立的发明构思的角度来看，下面权利要求中包含的一些属性可能是多余的。
通过省略无源能量存储器而使根据本发明的变频器在尺寸上小于现有技术，所述无源能量存储器传统上与变频器的中间电路一起安装并且影响电流和电压的通过及改变速度。这些类型的能量存储器例如是扼流器和电容器。根据本发明，通过将监视变频器的机能的监视与固态开关的控制进行组合来控制在变频器的主电路中的电流的通过。根据本发明，进行网络整流器和逆变器的固态开关的控制，使得交流电源和电机(electric machine)之间的电流的通过在变频器的所有控制情况中都是可能的，并且电机的电流通路不断开。在本发明的一个实施例中，通过在持续导电时控制逆变器的转接开关之一也减少了中间电路电力中的瞬时改变速度。
当根据本发明省略与变频器的中间电路一起安装的无源能量存储器时，变频器的固态开关直接从电机的线圈的磁场能量接收换向(commutation)所需的能量。
根据本发明的变频器适于在多相交流电源和电机之间提供电力。该变频器包括连接到交流电源的网络整流器以及连接到电机的逆变器。利用固态开关来实现网络整流器和逆变器中的电力供应。该类型的转接开关包括串联连接的两个固态开关。在转接开关中，反并联连接的(antiparallel-connected)二极管与固态开关中的可控开关并联连接。网络整流器和逆变器通过中间电路彼此连接，其中不用无源存储器来实现所述中间电路。网络整流器的正转接触点被控制为在其中相电压的瞬间值最大的网络整流器的相中持续导电，以用于在交流电源和中间电路之间提供电力。网络整流器的负转接触点被控制为在其中相电压的瞬间值最小的网络整流器的相中持续导电，以用于在交流电源和中间电路之间提供电力。在本发明的一个实施例中，变频器包括用于检测操作异常的确定，并且基于所确定的操作异常而控制变频器的转接开关被断开。
在根据本发明的用于制造变频器的方法中，由固态转接开关制造网络整流器和逆变器；在网络整流器和逆变器之间做成没有无源能量存储器的中间电路；对变频器进行网络整流器控制；并且与所述控制结合进行网络整流器的相电压的确定。在根据本发明的一个方法中，对变频器进行用于检测操作异常的确定，并且还与逆变器的转接开关的控制的断开结合进行操作异常的确定。
在根据本发明的用于控制变频器的方法中，网络整流器的正转接触点被控制为在其中供应电压的瞬间值为最大的相中持续导电；网络整流器的负转接触点被控制为在其中相电压的瞬间值为最小的相中持续导电；并且逆变器的转接开关被控制为在其中供应电压的瞬间值的绝对值为最大的逆变器的相中持续导电。
根据本发明的输送系统的电源设备包括输送器具，还包括为移动输送器具而驱动的电动机。输送器具适于利用电动机而移动，利用电驱动包括的变频器的固态转接开关来发生该电动机的电力供应。所述变频器包括：网络整流器，连接到输送系统的交流电源；以及逆变器，连接到电动机的相。在转接开关中，反并联连接的二极管与可控开关并联安装。前述网络整流器和逆变器通过中间电路彼此连接，其中在无源能量存储器的情况下来实现中间电路。网络整流器的正转接触点被控制为在其中交流电源的相电压的瞬间值为最大的网络整流器的相中持续导电，用来在交流电源和中间电路之间提供电力；并且网络整流器的负转接触点被控制为在其中交流电源的相电压的瞬间值为最小的网络整流器的相中持续导电，用来在交流电源和中间电路之间提供电力。变频器包括用于检测操作异常的确定，并且基于所确定的操作异常将逆变器的转接开关的控制断开。通过基于前述所确定的操作异常控制输送器具的制动器来停止输送器具的移动。
在本发明中所指的输送系统可以例如是电梯系统、自动扶梯系统、活动人行道系统、强制传动电梯(positive drive elevator)系统、起重系统或运输系统。术语输送器具指输送系统的功能性部分，利用其来移动要被输送的物体。
例如基于变频器的一些测量或估计的电参数(诸如电压、电流或瞬时功率)来执行变频器的操作异常的确定。也可以例如基于固态开关的开关状态或基于开关的温度来产生确定。在根据本发明的输送系统中，也可以例如基于监视输送器具的移动或基于监视输送系统的安全电路的状态来产生操作异常的确定。
根据本发明的电机可以是某一现有技术的交流电动机，例如同步电动机、永久磁铁电动机或鼠笼式电动机，或者另一方面，所述电机也可以例如是交流发电机。
当电动机被用来移动输送器具时，电动机也可以包括用于在电动机和输送器具之间传送能量的机械装置(fitting)。这类装置可以例如是轴、变速箱，或者例如是电梯机器的牵引轮。
在本发明的一个实施例中，在网络整流器的转接开关的开关时刻，逆变器的所有转接开关被控制到同一开关状态。在该情况下，基于逆变器的开关的开关状态，中间电路的电路通过一时间延迟而被确定为降低到0，并且基于中间电路的电流的前述确定来控制网络整流器的转接开关。
在本发明中所指的固态开关可以是例如IGBT晶体管、MOSFET晶体管、闸流管、SCR(硅控整流器)开关或双极型晶体管。
本发明也包括下述构思：通过逐级减少安装到中间电路的无源能量存储器的容量并且通过同时降低网络整流器的开关频率，增加变频器的功率范围的标注尺寸。在该情况下，变频器的相同基本构思可以被转换为用于不同功率的负载。
在本发明的一个实施例中，用诸如铝电容器或陶瓷电容器的低电容干扰滤波电容器来代替传统上布置于变频器的中间电路中并充当无源能量存储器的、诸如电解电容器的高电容电容器。这类传统电解电容器的电容一般高于一百微法，通常在400-500微法的范围内，而代替其的干扰滤波电容器的电容显然低于一百微法。这类干扰滤波电容器并不以与传统高电容或高电感能量存储器同样的方式充当无源能量存储器。
在本发明的一个实施例中，至少两个逆变器被连接到变频器的同一中间电路。在该情况下，第一逆变器被连接到第一电机，且第二逆变器被连接到第二电机。在本发明的一个实施例中，前述第一和第二逆变器的转接开关的开关周期是相间的，以使得平均上在不同时刻发生第一和第二逆变器的转接开关中的开关。以此方式，可以减少中间电路中的瞬时功率的波动。
本发明的一个优点是：当从变频器的主电路中省略无源能量存储器时，减小了变频器的尺寸。这节约了空间并使得变频器的安装更加容易。诸如电解电容器的无源能量存储器的寿命与环境温度相关。在变频器内部，特别是固态开关的温度升高导致电容器以及同时变频器的寿命缩短。
当根据本发明控制网络整流器的固态转接开关时，在电流在DC电路中行进时，一个正转接触点和一个负转接触点总是处于导电状态。在该情况下，从中间电路到交流电源的电路通路被接通。此外，当通过控制逆变器的开关使得电流能够在中间电路和电机之间通过时，交流电源和电机的线圈之间的电流通路被接通。因而，无需安装在中间电路中的无源能量存储器即可控制变频器的主电路中的电流的通过。
当基于变频器的操作异常而断开逆变器的转接开关的控制时，中间电路中的电流的通过停止。在该情况下，可以利用断开开关控制来防止中间电路电压或电流的突然变化，否则该突然变化将导致其中没有向中间电路安装无源能量存储器的该类变频器的固态开关的损害。
当网络整流器的固态转接开关与逆变器的固态转接开关交替地被连续安装在同一散热片上时，逆变器的转接开关可被布置为更加彼此远离，这改善了它们的冷却。也就是说，在逆变器的开关中存在较强的温度升高的某一控制情形中，在该情况下散热片从靠近开关处局部地开始变暖，并且从逆变器的开关经由散热片而到环境的热的通过被削弱。当开关被放置得彼此远离、并且在所述开关之间布置在相应的控制情形中不以相同方式变暖的网络整流器的开关类型时，散热片的局部变暖被降低，散热片更均匀地变暖，并且散热片的热传送能力提高。在该情况下，转接开关的热应力也减小，并且开关的寿命被延长。在该情况下，变频器的转接开关也可以形成为用于更大电流的尺寸。
当逆变器的转接开关被控制为在其中供应电压的瞬间值的绝对值为最大的相中持续导电时，减少了提供给变频器的中间电路的功率的瞬时波动。由于网络整流器的相中的电力的瞬时波动比得上中间电路的电力波动，因此现在也减少了经由网络整流器的相而传递到交流电源的电力和电流的谐波。当使用电机时，其功率因子为80-95％，则基本上最大电流也以最大绝对电压的相来行进。在该情况下，当转接开关持续导电时，在该情况下变频器的半导体的温度升高降低，也不发生开关干扰。处理该类大功率因子的一种电机是永久磁铁同步电动机。
在本发明的一个实施例中，电容器被连接在网络整流器的相之间，以用于过滤交流电源的电流。在该情况下，可以利用前述电容器来减少由于变频器的转接开关的操作而在交流电源的电流中导致的干扰。
根据本发明的输送系统的一个优点是：与现有技术相比，可以使输送系统的电驱动具有尺寸更小。根据本发明的输送系统的另一优点是与操作异常相关地提高了安全性。在通过断开逆变器的转接开关的控制而防止电力从交流电源供应到电动机的同时，通过控制用以停止输送器具的制动器来获得安全性的提高。
附图说明
下面，将通过参考附图借助本发明的实施例的几个例子来更详细地描述本发明，其中：
图1示出根据现有技术的具有电压中间电路的变频器；
图2示出根据现有技术的具有电流中间电路的变频器；
图3示出根据本发明的变频器；
图4示出根据本发明的固态开关的一种布置；
图5示出根据本发明的电梯系统的电源设备；
图6示出根据本发明的、控制结合逆变器安装的固态开关的断路器电路的示意图；
图7示出网络整流器或逆变器的转接开关的电路图；
图8示出根据本发明的逆变器的转接开关的电路图；
图9示出根据本发明的逆变器的转接开关的控制；
图10示出根据本发明的网络整流器的转接开关的控制；以及
图11示出根据本发明的变频器，其包括滤除由于变频器的操作而导致的对交流电源的电流的干扰的滤波设备。
具体实施方式
图1示出具有电压中间电路的现有技术的变频器。变频器中的网络整流器4和逆变器5通过DC电压中间电路8而彼此连接。高电容电容器9被添加到DC电压中间电路，其电容通常为几百微法。利用该无源能量存储器，尽力减少中间电路中的电压的瞬时波动。变频器还包括连接在电网2和网络整流器4之间的分离的三相扼流器20，利用其尽力减少网络电流的谐波。
图2示出具有电流中间电路的现有技术的变频器。在该情况下，高电感扼流器10是中间电路8中的无源能量存储器，利用其尽力减少中间电路电流的瞬时波动。扼流器的量级通常为几个毫亨。
图3示出根据本发明的变频器1。在电动机3和电网2之间连接该变频器以提供电力。网络整流器4的相被连接到电网2的相。逆变器5的相被连接到电动机3的相。网络整流器4和逆变器5通过中间电路8而彼此连接，其中不通过诸如电容器9或轭流器10的无源存储器来实现中间电路。利用固态开关来实现网络整流器和逆变器中的电力供应。转接开关包括与可控IGBT晶体管并联安装的反并联连接的二极管。EMC滤波器26被添加到变频器1的电网2侧，该EMC滤波器26滤除由在变频器的操作中产生的高于150Khz的频率而导致的干扰。
网络电压的测量22与网络整流器的控制21结合。基于所测量的网络电压UL1、UL2、UL3，利用根据图10的控制来控制网络整流器4的转接开关，使得：正转接触点6A中的IGBT晶体管被控制为在其中所测量的网络电压的瞬间值为最大的网络整流器的相中持续导电18，并且负转接触点6B中的IGBT晶体管被控制为在其中所测量的网络电压的瞬间值为最小的网络整流器的相中持续导电18。当中间电路在正母线(busbar)8A中的电流的方向朝向电网时，电流的曲线基本上接收在电网的所有相中、与在图10中呈现的关于电流的相IL1相同类型的形状。以此方式，网络整流器的控制确保电网的直流中间电路之间的电流通路是接通的。因为可控转接触点也包括反并联连接的二极管，所以也可能根据直流中间电路的电流的方向来控制IGBT晶体管，以使得晶体管被控制为仅当直流中间电路的正母线8A中的电流的方向朝向电网、且负中间电路母线8B中的电流的方向离开电网时才导电。
变频器的操作异常的确定12与逆变器5的控制15结合。基于变频器的电参数(诸如基于电流和电压)来确定操作异常。因为变频器的控制同样需要某些电参数的确定，诸如电动机的电动机电流和供应电压以及中间电路的电流及电压的确定，所以相同的参数也可以被用来确定操作异常。操作异常的确定也监视变频器的固态转接开关的开关状态，并且如果检测到偏离所希望的开关状态的开关状态，或者如果根据变频器的电参数检测到操作异常，则通过断开逆变器5的转接开关的控制、例如通过根据图6向断路器电路发送控制信号27来防止电流在中间电路8中通过。
在本发明的一个实施例中，利用根据图9的控制来控制根据图3的逆变器的转接开关。在该情况下，逆变器5的转接开关被控制为在其中供应电压的瞬间值的绝对值最大的逆变器的相中持续导电16。图9示出显示了电动机3的供应电压相对于0的基波，以及还示出了逆变器的相UR的供应电压的控制。该类控制的一个优点是在变频器的中间电路8中减少了电力的瞬时值的波动。
图4示出固态开关的布置。例如，图3或图5的实施例中的变频器的开关可以以所展示的方式来放置。网络整流器4的固态转接开关6与逆变器5的固态转接开关7交替地被连续安装在同一散热片13上。变频器1包括3个开关模块14A、14B、14C，每个开关模块包含3个相邻的转接开关。网络整流器4包括3个转接开关6，其被连接到三相电网2的相。逆变器5也是三相，包括6个固态转接开关7’、7”，两两彼此与7并联连接。使用开关模块14A、14B、14C的最中央的转接开关6来形成网络整流器的相，并且使用开关模块的在前述最中央的转接开关旁边的最外面的转接开关7’、7”来形成逆变器的相。网络整流器4的主电路的电路图在该情况下是根据图7，且逆变器5的主电路的电路图是根据图8。
图5示出电梯系统的电源设备，其中根据本发明的变频器1被安装于该电梯系统。变频器本质上为图3所示的类型。变频器适于在电网2和电动机3之间提供电力。在该情况下，电梯厢23通过电动机3经由绳索在电梯竖井中移动。本发明的该实施例中的变频器除了基于图3的实施例中所指的确定外，还适于基于电梯厢23的移动以及电梯系统的安全电路的状态来确定操作异常。在该情况下，操作异常的确定12利用连接到电动机的编码器和连接到电梯厢的加速度传感器来测量电梯厢在两个沟槽(channel)上的移动。此外，操作异常的确定12测量电梯系统的安全电路的状态，诸如电梯的登陆门(landing door)的安全电路的状态以及定义电梯竖井的安全区域的安全电路的状态。当如前所述在变频器的操作中检测到操作异常时、当根据安全电路的状态检测出操作异常时、或者当电梯厢的移动的双沟槽测量彼此不同时、或当检测到与所允许的电梯厢的移动不同的移动时，根据图6，利用断路器电路断开逆变器的转接开关的控制，并且此外，通过至少控制电梯电动机的制动器来停止电梯厢的移动，并且，当特别需要安全性时，例如当电梯厢在电梯竖井的末端区段附近移动时，也控制机械地直接制动电梯厢的安全机构(safety gear)。
在图11所示的本发明的实施例中，除了电容器19被连接在网络整流器4的各相之间以用于过滤电网2的电流之外，否则变频器1与在图3中所示的为相同类型。在该情况下，利用前述电容器可以减少由于变频器的操作而导致的对电网2的电流的干扰。变频器1的开关的控制导致行进在中间电路8中的电流内的开关频率波动。中间电路电流的开关频率波动经由网络整流器4的导电开关而行进到前述导电开关所连接到的网络整流器的相。因为网络整流器的各相被连接到电网2的各相，因而在没有在网络整流器4的各相之间连接的电容器的情况下，中间电路电流的开关频率波动将向前行进到电网。通过电容器，可以减少由于逆变器5和网络整流器4的开关的操作导致的干扰；然而，要被滤除的大多数干扰是由于逆变器5的操作而导致的。如图11所示，电容器19在各相之间被连接成三角形(delta)，但是电容器也可以恰好被连接成例如星形连接，以使得电容器19的第一极被连接到网络整流器4的相，而电容器的第二极被连接到公共端。通过借助本发明实施例的几个例子而描述了本发明。对本领域技术人员显而易见的是，本发明不限于上述实施例，而是在由下面所附权利要求所限定的发明构思的范围内可能存在许多其他应用。

Claims (9)

1.一种变频器(1)，适于在多相交流电源(2)和电机(3)之间提供电力；
所述变频器包括连接到交流电源的网络整流器(4)和连接到电机的逆变器(5)；
在网络整流器和逆变器中，利用固态转接开关(6、7)实现电力供应；在转接开关中，与可控开关并联地安装反并联连接的二极管；
其特征在于：
所述网络整流器(4)和所述逆变器(5)通过中间电路(8)而彼此连接，在没有无源存储器(9、10)的情况下来实现该中间电路；
所述网络整流器的正转接触点(6A)被控制为在其中相电压的瞬间值为最大的网络整流器的相中持续导电(18)，以用于在交流电源(2)和中间电路(8)之间提供电力；
所述网络整流器的负转接触点(6B)被控制为在其中相电压的瞬间值为最小的网络整流器的相中持续导电(18)，以用于在交流电源和中间电路之间提供电力；
所述变频器的逆变器适于利用逆变器控制来调节电机的供应电压；并且所述逆变器的每个转接开关被控制为在其中供应电压的瞬间值的绝对值为最大的逆变器的每个相应相中持续导电，从而一次将一个转接开关控制为持续导电；
所述变频器进行用于检测操作异常的确定(12)；并且逆变器的转接开关(7)的控制适于基于所检测的操作异常来断开。
2.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于：所述网络整流器(4)的固态转接开关(6)与所述逆变器(5)的固态转接开关(7)交替地被连续安装在同一散热片(13)上。
3.根据权利要求1或2所述的变频器，其特征在于：
三个开关模块(14A、14B、14C)被安装到所述变频器，每个开关模块包含三个相邻的转接开关；
所述网络整流器(4)包括三个转接开关(6)，该三个转接开关(6)的每个连接到交流电源(2)的每个相；
所述逆变器(5)为三相，包括六个固态转接开关(7’、7”)，所述逆变器的每个相并联(7)连接两个转接开关；
使用开关模块(14A、14B、14C)的最中央的转接开关(6)来形成网络整流器(4)的相；并且在于使用开关模块的在前述最中央的转接开关旁边的最外面的转接开关(7’、7”)来形成逆变器(5)的相。
4.根据权利要求1或2所述的变频器，其特征在于：根据所述逆变器(5)的转接开关(7)的开关状态来确定所述中间电路(8)的电流；并且在于基于根据前述逆变器的转接开关的开关状态而确定的中间电路的电流来控制所述网络整流器(4)的至少一个转接开关(6)。
5.根据权利要求1或2所述的变频器，其特征在于：电容器(19)被连接在网络整流器(4)的相之间，以用于过滤所述交流电源(2)的电流。
6.根据权利要求1或2所述的变频器，其特征在于：不用连接到所述网络整流器(4)的相的高电感能量存储器(20)来实现所述交流电源(2)的电流的过滤。
7.一种用于控制变频器的方法，其特征在于：
-网络整流器(4)的正转接触点(6A)被控制为在其中相电压的瞬间值为最大的相中持续导电(18)；
-所述网络整流器的负转接触点(6B)被控制为在其中相电压的瞬间值为最小的相中持续导电(18)；
-逆变器(5)的转接开关(7)被控制为在其中供应电压的瞬间值的绝对值为最大的逆变器的相中持续导电(16)。
8.根据权利要求7所述的用于控制变频器的方法，其特征在于：
-根据所述逆变器(5)的转接开关(7)的开关状态来确定连接在所述网络整流器(4)和所述逆变器(5)之间的中间电路的电流；
-基于根据前述逆变器的转接开关的开关状态而确定的中间电路的电流来控制所述网络整流器(4)的至少一个转接开关(6)。
9.一种输送系统的电源设备，该输送系统包括输送器具(23)，并且还包括为移动所述输送器具而驱动的电动机，该输送器具适于利用电动机(3)而被移动，该电动机的电力供应适于利用连接到所述电动机的变频器(1)的固态转接开关(6、7)来发生，该变频器包括：网络整流器(4)，连接到所述输送系统的交流电源(2)；以及逆变器(5)，适于电动机(3)的相，并且，在转接开关中，反并联连接的二极管与可控开关并联安装，
其特征在于：前述网络整流器和逆变器通过中间电路(8)彼此连接，该中间电路不用无源能量存储器(9、10)来实现；
所述网络整流器(4)的正转接触点(6A)被控制为在其中交流电源的相电压的瞬间值为最大的网络整流器的相中持续导电(18)，用来在所述交流电源(2)和所述中间电路(8)之间提供电力；
所述网络整流器的负转接触点(6B)被控制为在其中交流电源的相电压的瞬间值为最小的网络整流器的相中持续导电(18)，用来在所述交流电源(2)和所述中间电路(8)之间提供电力；
所述变频器的逆变器适于利用逆变器控制来调节电机的供应电压；并且所述逆变器的每个转接开关被控制为在其中供应电压的瞬间值的绝对值为最大的逆变器的每个相应相中持续导电，从而一次将一个转接开关控制为持续导电；
所述变频器进行用于检测操作异常的确定(12)；并且所述逆变器的转接开关的控制适于基于所确定的操作异常来断开；以及所述输送器具(23)的移动适于通过基于前述的操作异常控制输送器具的制动器(24、25)来停止。
CN200980106942.5A 2008-02-29 2009-02-26 电源设备 Expired - Fee Related CN101960703B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20080168A FI121834B (fi) 2008-02-29 2008-02-29 Tehonsyöttöjärjestely
FI20080168 2008-02-29
PCT/FI2009/000029 WO2009106673A1 (en) 2008-02-29 2009-02-26 Power supply arrangement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101960703A CN101960703A (zh) 2011-01-26
CN101960703B true CN101960703B (zh) 2014-07-16

Family

ID=39148948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980106942.5A Expired - Fee Related CN101960703B (zh) 2008-02-29 2009-02-26 电源设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8183813B2 (zh)
EP (1) EP2250726B1 (zh)
CN (1) CN101960703B (zh)
FI (1) FI121834B (zh)
WO (1) WO2009106673A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8193783B2 (en) * 2009-09-29 2012-06-05 Hamilton Sundstrand Corporation Permanent magnet generator having passive flux control
WO2012177498A2 (en) * 2011-06-21 2012-12-27 Carrier Corporation Variable frequency drive voltage boost to improve utilization
DE102011078841A1 (de) * 2011-07-08 2013-01-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Ansteuerung einer mehrphasigen Maschine
EP2809604A1 (en) * 2012-02-01 2014-12-10 Kone Corporation Obtaining parameters of an elevator
DE102012207557A1 (de) * 2012-05-07 2013-11-07 Wobben Properties Gmbh Dreiphasige Drossel
US8988026B2 (en) * 2012-07-31 2015-03-24 Rockwell Automation Technologies, Inc. Single phase operation of a three-phase drive system
CN104972966A (zh) * 2014-04-11 2015-10-14 万喻 一种解决机动车船喇叭emc电磁干扰的方法及喇叭
CN104009701A (zh) * 2014-06-10 2014-08-27 重庆市科诚电机制造有限公司 一种交流电机变频控制器
JP2016158344A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 株式会社日立製作所 電力変換装置およびエレベータ
US10411619B2 (en) * 2015-08-28 2019-09-10 Regal Beloit America, Inc. Motor controller, drive circuit, and methods for combined electric motor control
US10947448B2 (en) 2017-02-28 2021-03-16 Nichia Corporation Method for manufacturing wavelength conversion member
CN109510471B (zh) 2017-09-15 2022-11-04 奥的斯电梯公司 变频器、旁路变频控制系统及其切换控制方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1586033A (zh) * 2001-11-14 2005-02-23 通力股份公司 电动马达驱动机构

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI108819B (fi) 2000-02-04 2002-03-28 Ricotec Oy PWM-taajuusmuuttaja
JPS55103093A (en) * 1979-01-31 1980-08-06 Mitsubishi Electric Corp Power factor controller for variable-speed motor
JPS6043094A (ja) * 1983-08-17 1985-03-07 Mitsubishi Electric Corp エレベ−タの故障時運転装置
JPH0192188A (ja) * 1987-10-02 1989-04-11 Mitsubishi Electric Corp 交流エレベータ用制御回路の安全装置
JPH01321277A (ja) * 1988-06-22 1989-12-27 Mitsubishi Electric Corp エレベータの制御装置
JP3314256B2 (ja) * 1994-07-20 2002-08-12 株式会社日立製作所 電気車の電力変換装置
JP4319299B2 (ja) * 1999-09-24 2009-08-26 東芝テック株式会社 画像形成装置および定着装置
FI110461B (fi) * 2001-02-02 2003-01-31 Ricotec Oy Tehonsiirtolaitteisto
JP2004215406A (ja) * 2002-12-28 2004-07-29 Daikin Ind Ltd 空気調和装置用モータ駆動装置
JP2005124336A (ja) * 2003-10-17 2005-05-12 Yaskawa Electric Corp 交流電動機の制御方法及び制御装置
EP1544992A1 (de) * 2003-12-16 2005-06-22 ABB Schweiz AG Umrichterschaltung mit zwei Teilumrichtern
JP2006081327A (ja) * 2004-09-10 2006-03-23 Mitsubishi Electric Corp インバータの故障検出装置
US7324354B2 (en) * 2005-07-08 2008-01-29 Bio-Rad Laboratories, Inc. Power supply with a digital feedback loop
US7332885B2 (en) * 2005-09-02 2008-02-19 Johnson Controls Technology Company Ride-through method and system for HVAC&R chillers
DE102005061565A1 (de) * 2005-12-22 2007-02-22 Siemens Ag Aufzugssystem
FI120855B (fi) * 2007-02-15 2010-03-31 Kone Corp Laitteisto ja menetelmä moottorin tehonsyötön ohjaamiseksi

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1586033A (zh) * 2001-11-14 2005-02-23 通力股份公司 电动马达驱动机构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP平1-321277A 1989.12.27

Also Published As

Publication number Publication date
FI20080168A (fi) 2009-08-30
FI20080168A0 (fi) 2008-02-29
US20100301793A1 (en) 2010-12-02
US8183813B2 (en) 2012-05-22
CN101960703A (zh) 2011-01-26
EP2250726A1 (en) 2010-11-17
EP2250726A4 (en) 2013-11-06
FI121834B (fi) 2011-04-29
EP2250726B1 (en) 2016-01-13
WO2009106673A1 (en) 2009-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101960703B (zh) 电源设备
US9086048B2 (en) Pitch drive device capable of emergency operation for a wind or water power plant
TWI504125B (zh) 控制馬達動力之裝置與方法
US20120249032A1 (en) Electric vehicle control device
CN104205558B (zh) 具有冷却元件的蓄能装置和用于冷却蓄能单元的方法
JP2018074794A (ja) 共通の順変換器を有するモータ駆動装置
CN109120160B (zh) 一种牵引变流装置
EP2816717B1 (en) Electric power conversion system equipped with electric storage device
JP5902534B2 (ja) 鉄道車両の駆動装置
JP2009072049A (ja) 電気車制御装置
WO2014113146A1 (en) Connection for improved current balancing between parallel bridge circuits
CA2897799A1 (en) Current balance control for non-interleaved parallel bridge circuits in power converter
KR20120060898A (ko) 추진 제어 장치
CN102545776B (zh) 一种电动葫芦变频控制方法
CN102804579B (zh) 输送系统
CN102991374A (zh) 一种电动汽车电机控制器被动整流保护系统
CN110445398B (zh) 一种SiC-MOSFET功率单元
CN104811104A (zh) 电机的控制
EP2506421B1 (en) Electric vehicle control device
CN202713121U (zh) 矿用变频器
CN104579097A (zh) 输送机变频复合控制方法
CN104724556B (zh) 电梯控制装置以及使用该电梯控制装置的电梯
CN201113403Y (zh) 电梯大功率电子节能装置
KR101191292B1 (ko) 전원 회생형 컨버터 장치
CN107896515B (zh) 伺服电动机控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140716

Termination date: 20180226

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee