CN114301370A

CN114301370A - 一种变频器

Info

Publication number: CN114301370A
Application number: CN202111682986.1A
Authority: CN
Inventors: 郭威; 郭志海; 张文俊
Original assignee: Hitachi Elevator China Co Ltd
Current assignee: Hitachi Elevator China Co Ltd
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-04-08

Abstract

本发明公开了一种变频器，包括：整流器、逆变器、电机、控制器、第一开关器件、第二开关器件、母线电容和驱动电源；整流器的输入端与三相电源连接，整流器输出端通过第一母线与逆变器的输入端连接，整流器的输出端通过第二母线与逆变器的输入端连接，第一开关器件连接在所述第二母线上；第二开关器件连接在第一母线、第二母线之间；控制器与第一开关器件、第二开关器件连接；驱动电源与所述第一母线、第二母线连接；母线电容连接在第一母线与所述第二母线之间；逆变器的输出端与所述电机连接。本发明的变频器无需采用接触器、上电缓冲电阻，节约成本，减小变频器的体积和工作时所产生的噪声。

Description

一种变频器

技术领域

本发明属于变频器技术领域，具体涉及一种变频器。

背景技术

变频器广泛应用在工业领域中，在现有技术中，变频器在初始上电时是通过缓冲电阻给目前电容充电，拓扑结构有以下两种方式：1)整流器的输入侧包含接触器和上电缓冲电阻。上电初期吸合串联上电缓冲电阻的接触器为变频器的母线电容充电，待充电完毕后吸合主接触器，直接连接主电源。2)变频器直流母线包含可控开关元件和上电缓冲电阻。上电初期断开可控开关元件，利用上电缓冲电阻为变频器的母线电容充电，待充电完毕后吸合开可控开关元件。

上述方案均存在以下缺点：成本较高，需要采用接触器以及上电缓冲电阻，变频器体积大，接触器动作时噪声较大。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明一种变频器，其能降低成本。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现：

一种变频器，其特征在于，包括：整流器、逆变器、电机、控制器、第一开关器件、第二开关器件、母线电容和驱动电源；

所述整流器的输入端与三相电源连接，所述整流器输出端通过第一母线与所述逆变器的输入端连接，所述整流器的输出端通过第二母线与所述逆变器的输入端连接，所述第一开关器件连接在所述第二母线上；

所述第二开关器件连接在所述第一母线、所述第二母线之间；

所述控制器与所述第一开关器件、所述第二开关器件连接；

所述驱动电源与所述第一母线、所述第二母线连接；

所述母线电容连接在所述第一母线与所述第二母线之间；

所述逆变器的输出端与所述电机连接。

作为本发明的进一步改进，本发明还包括：驱动回路，所述驱动回路与所述控制器、所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述逆变器、所述驱动电源连接，所述驱动回路在所述控制器的控制下，驱动或者关断所述第一开关器件、所述第二开关器件。

作为本发明的进一步改进，所述驱动回路包括PWM发生器，其与所述控制器、所述第二开关器件连接。

作为本发明的进一步改进，本发明还包括：升压电感，所述驱动电源通过所述升压电感与所述第一母线连接。

作为本发明的进一步改进，本发明还包括：二极管，所述驱动电源顺次通过所述升压电感、所述二极管与所述第一母线连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过设置控制器、第一开关器件和第二开关器件，控制器控制第一开关器件、第二开关器件的通断，实现采用驱动电源为变频器的母线电容充电，整个变频器无需采用接触器、上电缓冲电阻，节约成本，减小变频器的体积和工作时所产生的噪声。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为实施例1所述变频器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例公开了一种变频器，如图1所示，包括：整流器、逆变器、电机、控制器、第一开关器件S1、第二开关器件S2、母线电容C和驱动电源；整流器的输入端与三相电源(R，S，T)连接，整流器输出端通过第一母线l1与逆变器的输入端连接，整流器的输出端通过第二母线l2与逆变器的输入端连接，第一开关器件S1连接在第二母线l2上；第二开关器件S2连接在第一母线l1、第二母线l2之间；控制器与第一开关器件S1、第二开关器件S2连接；驱动电源与第一母线l1、第二母线l2连接；母线电容C连接在第一母线l1与第二母线l2之间；逆变器的输出端与电机M连接。

优选地，第一开关器件S1、第二开关器件S2可采用IGBT实现，故本实施例还包括：用于驱动第一开关器件S1、第二开关器件S2的驱动回路，驱动回路与控制器、第一开关器件S1、第二开关器件S2、逆变器、驱动电源连接，驱动回路在控制器的控制下，驱动或者关断第一开关器件S1、所述第二开关器件S2，同时，驱动回路也包括了逆变器IGBT的驱动，驱动电源同时为驱动回路提供工作电源。

本实施例中的驱动电源包含了逆变器上桥臂IGBT驱动的3组独立电源、下桥臂IGBT以及制动IGBT驱动的1组共用的电源和其他回路的控制电源，可采用如下方式对母线电容进行充电：1、驱动电源中增加一组输出，专为母线电容充电；2、利用逆变器下桥臂IGBT的驱动电源与第二母线相连的特点，直接使用下桥臂IGBT的驱动电源为母线电容充电。

进一步地，驱动回路包括PWM发生器，其与控制器、第二开关器件S2连接，PWM发生器产生PWM信号驱动第二开关器件S2。该设置能够将控制器输出的控制信号转化为高频的PWM控制信号，并调节PWM信号的占空比。

具体地，第一开关器件S1的射极、集电极与第二母线连接，基极与驱动回路连接，第二开关器件S2的发射极与第一母线l1连接，集电极与第一母线l1连接，基极与驱动回路连接。

此外，本实施例还包括：升压电感L1，驱动电源通过所述升压电感L1与第一母线l1连接，升压电感L1用于实现储能以及能量转换，使用PWM信号驱动第二开关器件S2，同时也能减少升压电感的电感量和体积。

本实施例还包括：二极管D1，所述驱动电源顺次通过所述升压电感L1、所述二极管D1与所述第一母线l1连接，二极管D1能实现阻止母线电流向驱动电源流动。

接下来结合具体实施过程对本实施例做进一步解释，如下：

当接通电梯三相电源(R，S，T)时，第一开关器件S1保持断开状态。变频器上电后，控制器输出PWM信号控制第二开关器件S2动作，利用驱动电源为母线电容C充电。同时，检测母线电容C的电压，达到设定值后，控制器停止第二开关器件S2的PWM控制信号，使第二开关器件S2处于断开状态。然后控制器输出第一开关器件S1的控制信号，使第一开关器件S1闭合，接通三相电源(R，S，T)。

变频器发生故障时，控制器输出第一开关器件S1的断开信号，同时关闭逆变器的IGBT，切断主电源供电，使主电源不会持续给主机供电，保证电梯安全。

以上仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种变频器，其特征在于，包括：整流器、逆变器、电机、控制器、第一开关器件、第二开关器件、母线电容和驱动电源；

所述控制器与所述第一开关器件、所述第二开关器件连接；

所述驱动电源与所述第一母线、所述第二母线连接；

所述母线电容连接在所述第一母线与所述第二母线之间；

所述逆变器的输出端与所述电机连接。

2.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，还包括：驱动回路，所述驱动回路与所述控制器、所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述逆变器、所述驱动电源连接，所述驱动回路在所述控制器的控制下，驱动或者关断所述第一开关器件、所述第二开关器件。

3.根据权利要求2所述的变频器，其特征在于，所述驱动回路包括PWM发生器，其与所述控制器、所述第二开关器件连接。

4.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，还包括：升压电感，所述驱动电源通过所述升压电感与所述第一母线连接。

5.根据权利要求4所述的变频器，其特征在于，还包括：二极管，所述驱动电源顺次通过所述升压电感、所述二极管与所述第一母线连接。