CN201733240U - 设有旁路装置的功率单元 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及高压变频器领域，尤其是涉及设有旁路装置的功率单元。目的是：提供一种更为显著的旁路装置能及时旁路高压变频器的故障功率单元，使高压变频器的冗余功率单元介入继续运行，使高压变频器继续无故障运行。为达目的：旁路装置位于高压变频器的输出端，由4只整流二极管和1只可控硅组成的旁路装置。当高压变频器功率单元运行无故障时，该旁路装置的可控硅是常开的，当功率单元检测到故障时，由功率单元控制旁路装置可控硅导通，以保证电流的连续性，使负载电流双向流通，使高压变频器无故障继续运行，大大提高了高压变频器的运行效率，旁路装置的构成简单、可靠性高、寿命长、成本低、作用大，提高了高压变频器的运行效率。

Description

设有旁路装置的功率单元 
技术领域
本实用新型涉及高压变频器领域，尤其是涉及设有旁路装置的功率单元。 
背景技术
随着我国正在积极推进工业化和现代化能源创新体制，能源发展面临严峻的形式和挑战，提高能效、节约能源将作为能源战略的重要目标和措施。电动机采用变频调速后，节电率可达30％～50％左右，而高压变频器具有对外部电网和负载电机无谐波污染和绝缘损害，效率高等优点。 
变频调速已成为节能的一项重要推广技术，特别列入为“发展、推广”的高效节能产品，受到政府和企业的普遍重视；大力支持节能项目和产品的科技工艺攻关，研发，对“节能、减排”的体制创新和技术创新，具有巨大潜力，因为节能不仅是企业降本增效的需要，更是我国实现可持续发展，保障能源安全的必然选择，是经济持续、快速、健康发展的重要保证。
发明内容 
本实用新型的发明目的是：提供一种设有旁路装置的功率单元，使得当功率单元DSP检测到功率单元故障时，由功率单元DSP控制旁路装置(S1)可控硅导通，以保证电流的连续性，使负载电流双向流通，使该故障的功率单元旁路掉退出运行。 
为完成上述发明目的，本实用新型是这样实现的：该旁路装置位于高压变频器每个功率单元IGBT逆变器的输出端，由4只整流二极管(L1-L4)和1只可控硅(S1)组成。高压变频器是由移相隔离变压器的多抽头二次绕阻输出电源，分别为每相多个IGBT功率单元供电，通过每相多个功率单元串联叠加后，输出高压到高压电动机。 
对上述技术方案作进一步的限定：该旁路装置是由可控硅(S1)进行导通与关断作用，当IGBT功率单元运行无故障时，该旁路装置的可控硅(S1)是常开状态，当IGBT功率单元运行故障时，该旁路装置的可控硅(S1)就导通以保证电流的连续性，使负载电流双向流通。 
对上述作进一步的限定：该旁路装置由IGBT功率单元的DSP来控制可控硅(S1)导通与关断，由DSP检测到IGBT功率单元故障时，同时触发旁路装置的可控硅(S1)导通并退出该功率单元工作。 
对上述作进一步的限定：每个IGBT功率单元内都设有DSP控制和旁路装置及过电流分流装置；每个功率单元内置的DSP根据上级高压变频器主控DSP指令，控制功率单元逆变器的IGBT的驱动信号及控制旁路装置可控硅(S1)进行导通与关断和控制过电流分流装置的IGBT的驱动信号，还包括完善的检测控制电路，所述的检测控制电路是由旁路装置的检测控制电路、过电流分流装置的检测控制电路、功率单元逆变器的IGBT检测控制电路和整个功率单元的检测控制电路串联构成。 
本实用新型的技术效果是： 
1.具有更为显著的是旁路装置能及时旁路高压变频器的故障功率单元，使高压变频器的冗余功率单元介入继续运行或由高压变频器的主控DSP控制系统同时将其它每相，功率单元各旁路掉一个，使高压变频器每相输出的电压及功率均衡，使高压变频器继续无故障运行。 
2.旁路装置，由每个功率单元的DSP来控制旁路装置的可控硅导通与关断，由每个功率单元DSP检测到功率单元故障时，同时触发旁路装置的可控硅导通并退出该故障的功率单元工作。 
3.高压变频器的主控DSP控制系统与功率单元的DSP控制系统及旁路装置均采用集电力、电子技术、自动化控制技术、微电子技术、计算机技术、光电通讯技术等先进技术，所有控制信号均采用光纤输送，提高了系统先进性与可靠性。 
4.旁路装置的构成简单、可靠性高、寿命长、成本低、作用大，提高了高压变频器的运行效率。 
附图说明
图1为本实用新型的工作原理图。 
具体实施方式
一种带有旁路装置的功率单元，在整个高压变频器功率单元中构成的原理及位置和控制方式：所述的高压变频器是由移相隔离变压器的二次绕阻多抽头输出电源，分别为每相多个IGBT功率单元供电，通过每相多个IGBT功率单元串联叠加后，输出高压到高压电动机。高压变频器的主控DSP通过光纤通讯连接、控制每个功率单元的DSP并传达指令给定工作频率、电压、功率等运行指令，每个功率单元的DSP同时也将检测控制的数据信息，上传给高压变频器的主控DSP系统。每个IGBT功率单元内都设有DSP控制和旁路装置及过电流分流装置。每个功率单元内置的DSP根据上级高压变频器主控DSP指令，控制功率单元逆变器的IGBT的驱动信号及控制旁路装置(S1)可控硅驱动信号和控制过电流分流装置的驱动信号，还包括完善的检测控制电路，所述的检测控制电路是包括旁路装置、过电流分流装置、功率单元逆变器的IGBT检测控制电路等和整个功率单元的检测控制电路。 
旁路装置位于高压变频器每个功率单元IGBT逆变器的输出端，由4只(L1-L4)整流二极管和1只(S1)可控硅组成的旁路装置。当高压变频器功率单元运行无故障时，该旁路装置的(S1)可控硅是常开的，当功率单元DSP检测到功率单元故障时，由功率单元DSP控制旁路装置(S1)可控硅导通，以保证电流的连续性，使负载电流双向流通，使该故障的功率单元旁路掉退出运行，由高压变频器的冗余功率单元介入继续运行或由高压变频器的主控DSP控制系统同时将其它每相，功率单元各旁路悼1个，使高压变频器每相输出的电压及功率均衡，使高压变频器无故障继续运行，大大提高了高压变频器的运行效率，提高用户生产效益，降低用户生产成本。该功率单元DSP检测及控制旁路装置的(S1)可控硅导通或关断均采用光纤输送，结构简单，可靠性高，成本低，效益高等优点。 
以上所述是本使用新型的具体实施及所运用的技术原理，任何基于本实用新型技术的等效变换，均落入本实用新型的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种设有旁路装置的功率单元，其特征在于：该旁路装置位于高压变频器每个功率单元IGBT逆变器的输出端，由4只整流二极管(L1-L4)和1只可控硅(S1)组成。
2.根据权利要求1所述的设有旁路装置的功率单元，其特征在于：该旁路装置是由可控硅(S1)进行导通与关断作用，当IGBT功率单元运行无故障时，该旁路装置的可控硅(S1)是常开状态，当IGBT功率单元运行故障时，该旁路装置的可控硅(S1)就导通以保证电流的连续性，使负载电流双向流通。
3.根据权利要求1所述的设有旁路装置的功率单元，其特征在于：该旁路装置由IGBT功率单元的DSP来控制可控硅(S1)导通与关断，由DSP检测到IGBT功率单元故障时，同时触发旁路装置的可控硅(S1)导通并退出该功率单元工作。
4.根据权利要求3所述的设有旁路装置的功率单元，其特征在于：每个IGBT功率单元内都设有DSP控制和旁路装置及过电流分流装置；每个功率单元内置的DSP根据上级高压变频器主控DSP指令，控制功率单元逆变器的IGBT的驱动信号及控制旁路装置可控硅(S1)进行导通与关断和控制过电流分流装置的IGBT的驱动信号，还包括完善的检测控制电路，所述的检测控制电路是由旁路装置的检测控制电路、过电流分流装置的检测控制电路、功率单元逆变器的IGBT检测控制电路和整个功率单元的检测控制电路串联构成。 
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CN104953806A (zh) * 2014-08-23 2015-09-30 希望森兰科技股份有限公司 级联功率单元高压变频器无功耗旁路装置及其控制方法
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