CN102104322A - 一种高压变频器功率单元 - Google Patents
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Abstract
一种高压变频器功率单元，包括主功率回路、旁路部分的控制和驱动电路，以及主功率部分的控制和驱动电路，所述旁路部分的控制和驱动电路，和/或，主功率部分的控制和驱动电路，通过所述主功率回路的直流母线取电。本发明提供一种高压变频器功率单元，结构简单且增强了可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及功率单元领域，尤其涉及一种高压变频器功率单元。
背景技术
目前业界通用的高压变频器功率单元内部主要由主功率电路和主功率部分的控制和驱动电路组成。
级联拓扑的一个缺点是任意一个模块无输出时，将导致整个变频器的停机，由于变频器内功率单元的数目很多，单功率单元的故障率将导致整机的故障率倍增，使变频器的可运行性降低。
解决这种故障的平常做法是，用一台断路器开关柜与变频器并联，在变频器故障时将变频器停止运行，使用电网直接拖动负载电机运行。这种方式的切换时间很长，如发现不及时会导致负载电机的停转，对生产生活造成巨大损失，同时导致负载功率因数很低，无法节能运行。这是很多选用级联拓扑变频器拖动负载电机的用户无法接受的。
带旁路装置的功率单元还带有机械旁路(接触器等)或电子旁路(晶闸管、IGBT等)的控制和驱动电路。
通常情况下，功率单元内的主功率部分的控制和驱动电路和旁路部分的控制和驱动电路都从功率单元输入侧的熔断器之前取电，这样即使主功率电路内发生直流母线短路等情况，主功率部分和旁路部分的控制和驱动电路也能得到可靠供电。
旁路部分和主功率部分的控制和驱动电路的直流母线可以通过三相整流、两相之间整流得到，也可以各自通过变压器将输入电压调压后再整流得到。下面就是常规的高压变频器高压单元内部几部分直流母线的几种原理图：
在正常运行过程中，在移相变压器前的高压交流输入出现瞬停不停等短时掉电的情况下，由于主功率部分控制和驱动的供电电路中直流母线电容的容量比较小，会快速放电使得主功率的控制和驱动电路不能正常工作。
当单功率单元存在故障而在旁路运行过程中，在移相变压器前的高压交流输入出现瞬停不停等短时掉电的情况下，由于旁路部分控制和驱动的供电电路中直流母线电容的容量比较小，会快速放电使得旁路的控制和驱动电路不能正常工作，从而旁路功能失效，整个系统没有输出，在特定生产工艺下会造成重大损失。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种高压变频器功率单元，结构简单且增强了可靠性。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明提供一种高压变频器功率单元，所述功率单元包括主功率回路、旁路部分的控制和驱动电路，以及主功率部分的控制和驱动电路，所述旁路部分的控制和驱动电路，和/或，主功率部分的控制和驱动电路，通过所述主功率回路的直流母线取电。
优选地，主功率部分的控制和驱动电路通过所述主功率回路的直流母线取电时，从所述主功率部分控制和驱动电路的供电电路直流母线上取电给所述旁路部分控制和驱动电路。
优选地，所述主功率回路的直流母线取电的线路上设置有二极管。
优选地，所述主功率回路的直流母线取电的线路上设置有保险管。
优选地，主功率部分的控制和驱动电路通过所述主功率回路的直流母线取电，且所述旁路部分的控制和驱动电路通过所述主功率回路的直流母线取电，从所述主功率部分控制和驱动电路的供电电路直流母线上取电给所述旁路部分控制和驱动电路。
优选地，所述旁路部分的控制和驱动电路从所述主功率回路的直流母线取电的线路上设置有二极管和/或保险管。
优选地，所述旁路部分的控制和驱动电路从所述主功率回路的直流母线取电的线路，与所述主功率回路的直流母线取电的线路上共用一个保险管。
优选地，所述旁路部分的控制和驱动电路，以及主功率部分的控制和驱动电路的输入侧为两相整流电路。
优选地，所述旁路部分的控制和驱动电路，以及主功率部分的控制和驱动电路的输入侧为三相整流电路。
优选地，所述旁路部分的控制和驱动电路，和/或，所述主功率部分的控制和驱动电路，从所述主功率回路的交流输入侧经过一级变压器降压后进行整流。
本发明还提供一种高压变频器功率单元，所述功率单元包括主功率回路，以及主功率部分的控制和驱动电路，所述主功率部分的控制和驱动电路通过所述主功率回路的直流母线取电。
通过上述方案的描述，可以看到本发明具备以下优点：
由于本发明实施例所述高压变频器功率单元，包括主功率回路、旁路部分的控制和驱动电路，以及主功率部分的控制和驱动电路，所述旁路部分的控制和驱动电路，和/或，主功率部分的控制和驱动电路通过所述主功率回路的直流母线取电。只要保证所述功率单元交流输入正常，使得所述主功率部分控制和驱动的供电电路能够正常工作，所述旁路部分控制和驱动供电电路还可以从主功率部分控制和驱动的供电电路的直流母线上取电，旁路电路就可以保证正常工作。当高压侧输入交流掉电时，可以从所述主功率回路的直流母线取电，仍然能够维持相当一段时间正常供电。这种方案能够大大增强高压变频器功率单元和整机的可靠性，在恶劣的工作条件下仍能正常工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述高压变频器功率单元第一实施例电路图；
图2是本发明所述高压变频器功率单元第二实施例电路图；
图3是本发明所述高压变频器功率单元第三实施例电路图；
图4是本发明所述高压变频器功率单元第四实施例电路图；
图5是本发明所述高压变频器功率单元第五实施例电路图；
图6是本发明所述高压变频器功率单元第六实施例电路图；
图7是本发明所述高压变频器功率单元第七实施例电路图。
具体实施方式
本发明提供一种高压变频器功率单元，结构简单且增强了可靠性。
参见图1，该图是本发明所述高压变频器功率单元第一实施例电路图。
本发明第一实施例所述高压变频器功率单元包括主功率回路②、旁路部分的控制和驱动电路①，以及主功率部分的控制和驱动电路③。
所述旁路部分的控制和驱动电路①，和主功率部分的控制和驱动电路③，通过所述主功率回路①的直流母线取电。
在所述功率单元正常工作时，因主功率部分的控制和驱动电路③或旁路部分的控制和驱动电路①的供电电路的二极管④管压降小于功率单元整流二极管⑤管压降，这两部分供电电路的直流母线电压高于主功率直流母线电压，直流冗余备电回路⑥中的二极管⑦不导通，有交流输入的供电电路的输入电流完全由交流输入侧提供。
一旦电网出现瞬间掉电、跌落等情况时，交流输入电压骤降，有交流输入的供电电路的直流母线电压也会随之降低，当下降到小于主功率回路②直流母线电压时，冗余二极管⑦即刻导通，这两部分的供电电路的直流母线被主功率直流母线钳位，此时供电电路输入电流完全由主功率回路②直流母线提供。因主功率直流母线的电容⑧容量较大，加之瞬间掉电后电机给模块----即为功率单元回馈能量，所述功率单元的主功率回路②直流母线电压下降非常缓慢(基本上维持不变)，主功率部分的控制和驱动电路③和旁路部分的控制和驱动电路①都能正常工作。
而所述功率单元正常工作时一旦发生输出短路、内部短路、FUSE开路、整流二极管故障等严重故障时，主功率回路的直流母线电压很可能会瞬间掉电，此时直路冗余供电回路上的保险管⑨会熔断，与主功率回路②直流母线彻底脱离开。只要保证所述功率单元交流输入正常，使得主功率部分控制和驱动电路③的供电电路能够正常工作，旁路部分控制和驱动电路①供电电路还可以从主功率部分控制和驱动电路③的供电电路的直流母线上取电，旁路部分控制和驱动电路①就可以保证正常工作；所述功率单元的主功率部分控制和驱动电路③可以将故障信息等上传至系统主控制器(图中未示出)，以便进行故障分析，主控制器(图中未示出)同样可以下发旁路信号，控制所述功率单元的旁路部分控制和驱动电路①动作。
旁路部分的控制和驱动电路①可以从主功率回路的交流输入侧经过一级变压器降压后再进行整流。
主功率部分的控制和驱动电路③也可以从主功率回路的交流输入侧经过一级变压器降压后再进行整流。
旁路部分的控制和驱动电路①，以及主功率部分的控制和驱动电路③可以均从主功率回路的交流输入侧经过一级变压器降压后再进行整流。
本发明第一实施例所述高压变频器功率单元能够大大增强高压变频器功率单元和整机的可靠性，在恶劣的工作条件下仍能正常工作。
参见图2，该图是本发明所述高压变频器功率单元第二实施例电路图。
本发明第二实施例所述高压变频器功率单元相对第一实施例的区别在于，只有所述旁路部分的控制和驱动电路①通过所述主功率回路②的直流母线取电。
本发明第二实施例所述高压变频器功率单元，可以将旁路部分的控制和驱动电路①的交流输入侧去掉，直接从主功率回路②的直流母线上取电。本实施例以输入侧均为两相整流为例进行的说明，当然也可以是输入侧均为三相整流。
本发明第二实施例所述高压变频器功率单元包括主功率回路②、旁路部分的控制和驱动电路①，以及主功率部分的控制和驱动电路③。
所述旁路部分的控制和驱动电路①通过所述主功率回路②的直流母线取电。
所述旁路部分的控制和驱动电路①从所述主功率回路②的直流母线取电线路上可以设置有二极管和/或保险管。
主功率部分的控制和驱动电路③没有通过所述主功率回路②的直流母线取电。
参见图3，该图是本发明所述高压变频器功率单元第三实施例电路图。
本发明第三实施例所述高压变频器功率单元相对第一实施例的区别在于，只有所述主功率部分的控制和驱动电路③通过所述主功率回路②的直流母线取电。
本发明第三实施例所述高压变频器功率单元，可以将主功率部分的控制和驱动电路③的交流输入侧去掉，直接从主功率②的直流母线上取电。本实施例以输入侧均为两相整流为例进行的说明，当然也可以是输入侧均为三相整流。
本发明第三实施例所述高压变频器功率单元包括主功率回路②、旁路部分的控制和驱动电路①，以及主功率部分的控制和驱动电路③。
所述主功率部分的控制和驱动电路③通过所述主功率回路②的直流母线取电。
所述主功率部分的控制和驱动电路③从所述主功率回路②的直流母线取电线路上可以设置有二极管和/或保险管。
旁路部分的控制和驱动电路①没有通过所述主功率回路②的直流母线取电。
参见图4，该图是本发明所述高压变频器功率单元第四实施例电路图。
本发明第四实施例所述高压变频器功率单元相对第三实施例的区别在于，保留主功率部分的控制和驱动电路③的交流输入侧。
本发明第四实施例所述高压变频器功率单元保留主功率部分的控制和驱动电路③的交流输入侧，而且同样具有直接从主功率②的直流母线上取电的方式。
本发明第四实施例所述高压变频器功率单元，主功率部分的控制和驱动电路③可以从交流输入侧取电，也可以直接从主功率②的直流母线上取电。
本发明第四实施例所述高压变频器功率单元可以单独将主功率部分的控制和驱动电路③从主功率回路②的直流母线上取电作为备份供电方式。本实施例以输入侧均为两相整流为例进行的说明，当然也可以是输入侧均为三相整流。
参见图5，该图是本发明所述高压变频器功率单元第五实施例电路图。
本发明第五实施例所述高压变频器功率单元相对第二实施例的区别在于，保留旁路部分的控制和驱动电路①的交流输入侧。
本发明第五实施例所述高压变频器功率单元保留旁路部分的控制和驱动电路①的交流输入侧，而且同样具有直接从主功率电路②的直流母线上取电的方式。
本发明第五实施例所述高压变频器功率单元，旁路部分的控制和驱动电路①可以从交流输入侧取电，也可以直接从主功率电路②的直流母线上取电。
本发明第五实施例所述高压变频器功率单元可以单独将旁路部分的控制和驱动电路①从主功率回路②的直流母线上取电作为备份供电方式。本实施例以输入侧均为两相整流为例进行的说明，当然也可以是输入侧均为三相整流。
参见图6，该图是本发明所述高压变频器功率单元第六实施例电路图。
为了进一步提高本发明所述高压变频器功率单元的可靠性，本发明所述高压变频器功率单元第六实施例相对第二实施例的区别在于，在主功率回路②直流母线上取电的基础上，额外再增加一路从主功率部分控制和驱动电路③的供电电路直流母线上取电给旁路部分控制和驱动电路①的供电电路⑩。
从主功率部分控制和驱动电路③的供电电路直流母线上取电给旁路部分控制和驱动电路①的供电电路⑩可以设置有二极管和/或保险管。
本实施例以输入侧均为两相整流为例进行的说明，当然也可以是输入侧均为三相整流。
本发明所述高压变频器功率单元第六实施例为主功率部分的控制和驱动电路③采用双直流冗余供电方案。
参见图7，该图是本发明所述高压变频器功率单元第七实施例电路图。
为了进一步提高可靠性，本发明所述高压变频器功率单元第七实施例相对第三实施例的区别在于，在从主功率回路②直流母线上取电的基础上，额外增加一路从旁路部分控制和驱动电路①的供电电路直流母线上取电给主功率部分控制和驱动电路③的供电电路
从旁路部分控制和驱动电路①的供电电路直流母线上取电给主功率部分控制和驱动电路③的供电电路
可以设置有二极管和/或保险管。
从主功率部分控制和驱动电路③的供电电路直流母线上取电给旁路部分控制和驱动电路①的供电电路⑩，以及从旁路部分控制和驱动电路①的供电电路直流母线上取电给主功率部分控制和驱动电路③的供电电路
两条供电电路还可以共用一个保险管。
本实施例以输入侧均为两相整流为例进行的说明，当然也可以是输入侧均为三相整流。
本发明所述高压变频器功率单元第七实施例为旁路部分的控制和驱动电路①采用双直流冗余供电方案。
前文所述所有的母线均为直流母线。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种高压变频器功率单元，其特征在于，所述功率单元包括主功率回路、旁路部分的控制和驱动电路，以及主功率部分的控制和驱动电路，所述旁路部分的控制和驱动电路，和/或，主功率部分的控制和驱动电路，通过所述主功率回路的直流母线取电。
2.根据权利要求1所述的高压变频器功率单元，其特征在于，主功率部分的控制和驱动电路通过所述主功率回路的直流母线取电时，从所述主功率部分控制和驱动电路的供电电路直流母线上取电给所述旁路部分控制和驱动电路。
3.根据权利要求1所述的高压变频器功率单元，其特征在于，所述主功率回路的直流母线取电的线路上设置有二极管。
4.根据权利要求1或3所述的高压变频器功率单元，其特征在于，所述主功率回路的直流母线取电的线路上设置有保险管。
5.根据权利要求4所述的高压变频器功率单元，其特征在于，主功率部分的控制和驱动电路通过所述主功率回路的直流母线取电，且所述旁路部分的控制和驱动电路通过所述主功率回路的直流母线取电，从所述主功率部分控制和驱动电路的供电电路直流母线上取电给所述旁路部分控制和驱动电路。
6.根据权利要求5所述的高压变频器功率单元，其特征在于，所述旁路部分的控制和驱动电路从所述主功率回路的直流母线取电的线路上设置有二极管和/或保险管。
7.根据权利要求6所述的高压变频器功率单元，其特征在于，所述旁路部分的控制和驱动电路从所述主功率回路的直流母线取电的线路，与所述主功率回路的直流母线取电的线路上共用一个保险管。
8.根据权利要求1至7任一所述的高压变频器功率单元，其特征在于，所述旁路部分的控制和驱动电路，以及主功率部分的控制和驱动电路的输入侧为两相整流电路。
9.根据权利要求1至7任一所述的高压变频器功率单元，其特征在于，所述旁路部分的控制和驱动电路，以及主功率部分的控制和驱动电路的输入侧为三相整流电路。
10.根据权利要求1至7任一所述的高压变频器功率单元，其特征在于，所述旁路部分的控制和驱动电路，和/或，所述主功率部分的控制和驱动电路，从所述主功率回路的交流输入侧经过一级变压器降压后进行整流。
11.一种高压变频器功率单元，其特征在于，所述功率单元包括主功率回路，以及主功率部分的控制和驱动电路，所述主功率部分的控制和驱动电路通过所述主功率回路的直流母线取电。
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|---|---|
| CN (1) | CN102104322A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110752813A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-02-04 | 峰岧科技(上海)有限公司 | 电机驱动器供电缺失的保护方法和电机驱动器 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1783683A (zh) * | 2004-10-01 | 2006-06-07 | 松下电器产业株式会社 | 空调机 |
| CN2792014Y (zh) * | 2005-03-24 | 2006-06-28 | 竺伟 | 功率单元以及包括多个功率单元的高压变频器 |
| CN1983784A (zh) * | 2005-12-12 | 2007-06-20 | 上海艾帕电力电子有限公司 | 带接触器旁路功能的功率单元和高压变频器 |
| CN101299572A (zh) * | 2008-05-23 | 2008-11-05 | 北京合康亿盛科技有限公司 | 一种高压变频器的旁路装置 |
| WO2010040015A2 (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-08 | Access Business Group International Llc | Power system |
| CN202059321U (zh) * | 2011-02-22 | 2011-11-30 | 艾默生网络能源有限公司 | 一种高压变频器功率单元 |
-
2011
- 2011-02-22 CN CN2011100439867A patent/CN102104322A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1783683A (zh) * | 2004-10-01 | 2006-06-07 | 松下电器产业株式会社 | 空调机 |
| CN2792014Y (zh) * | 2005-03-24 | 2006-06-28 | 竺伟 | 功率单元以及包括多个功率单元的高压变频器 |
| CN1983784A (zh) * | 2005-12-12 | 2007-06-20 | 上海艾帕电力电子有限公司 | 带接触器旁路功能的功率单元和高压变频器 |
| CN101299572A (zh) * | 2008-05-23 | 2008-11-05 | 北京合康亿盛科技有限公司 | 一种高压变频器的旁路装置 |
| WO2010040015A2 (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-08 | Access Business Group International Llc | Power system |
| CN202059321U (zh) * | 2011-02-22 | 2011-11-30 | 艾默生网络能源有限公司 | 一种高压变频器功率单元 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110752813A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-02-04 | 峰岧科技(上海)有限公司 | 电机驱动器供电缺失的保护方法和电机驱动器 |
| CN110752813B (zh) * | 2019-10-21 | 2021-05-25 | 峰岧科技(上海)有限公司 | 电机驱动器供电缺失的保护方法和电机驱动器 |
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