CN207269200U - 一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构 - Google Patents

一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构 Download PDF

Info

Publication number
CN207269200U
CN207269200U CN201721022190.2U CN201721022190U CN207269200U CN 207269200 U CN207269200 U CN 207269200U CN 201721022190 U CN201721022190 U CN 201721022190U CN 207269200 U CN207269200 U CN 207269200U
Authority
CN
China
Prior art keywords
bypass
contactor
power
built
power unit
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.)
Active
Application number
CN201721022190.2U
Other languages
English (en)
Inventor
丰树林
曹鹏
李太峰
周翔
庚德正
张丹
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.)
WOLONG ELECTRIC GROUP LIAONING RONGXIN ELECTRIC TRANSMISSION Co.,Ltd.
Wolong Electric Drive Group Co Ltd
Original Assignee
Wolong Electric Group Liaoning Rongxin Electric Drive Co Ltd
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 Wolong Electric Group Liaoning Rongxin Electric Drive Co Ltd filed Critical Wolong Electric Group Liaoning Rongxin Electric Drive Co Ltd
Priority to CN201721022190.2U priority Critical patent/CN207269200U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN207269200U publication Critical patent/CN207269200U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本实用新型提供一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构,所述的高压变频器为H桥功率单元级联型高压变频器,所述的内置旁路包括功率单元控制板、旁路驱动板、旁路变压器、旁路接触器。所述的旁路接触器的常开触点并联连接于所述的H桥功率单元级联型高压变频器的功率单元输出端。采用内置的旁路接触器,是将功率单元旁路系统内置到功率单元内部,将旁路系统融入到功率单元中,无需独立的旁路系统。在变频器的功率单元出现故障时,由变频器的功率单元控制板直接控制内部的旁路接触器对功率单元输出端进行短接,将故障的功率单元进行旁路。

Description

一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及高压变频器技术领域,特别涉及一种基于高压变频器的内置旁路 控制拓扑结构。
背景技术
[0002]我国能源生产和能源消费己列世界前茅,但是仍满足不了工业生产和人民生活发 展的需要,所以在能源非常紧张的今天,如何节约能源变得非常重要。而我国工业用高压大 功率交流电机目前大部分采用直接恒速拖动,能源浪费巨大。如采用采用变频调速技术运 行,节能效果非常的明显。因此,高压大容量交流电机变频调速节能系统的研发及应用,对 我国工业降低单产能耗具有重大意义。200KW的大中功率的传动设备占市场的70%以上,国 内电压等级为6KV和10KV,由于受功率器件的耐压水平和载流能力的限制,此电压等级的高 压变频器多采用多电平变换及相关技术,其中单相H桥级联多电平逆变器由于控制相对简 单,不用考虑中点电压平衡问题,易于实现多电平,改善输出电压谐波,方便模块化设计等 优点,在工业上获得不错的应用效果。
[0003] H桥功率单元级联型高压变频器中的H桥级联多电平逆变器采用多组低电压小功 率IGBT构成的功率单元串联形成高压输出,由于采用的是功率单元串联,因此不存在元件 之间的动态和静态均压问题,并且功率单元是模块化的结构,便于更换和维护。各功率单元 由一个多绕组的隔离变压器供电,并以高速微处理器和光纤实现控制和通讯。
[0004] 由于采用多个功率单元串联构成高压输出的方式,功率单元的故障率是最高的。 有效地保护功率单元稳定可靠的运行是非常必要的,单元旁路技术由此应运而生。
[0005] 高压变频器功率单元旁路装置是用于实现故障情况下高压变频器仍可以切除故 障单元继续工作,完成现场生产任务的目的。
[0006] 现有技术中的高压变频器功率单元旁路装置一般都是外接于变频器的,故障时需 要从外部进行切换,并且外置设备需要占用空间和进行外部连线,使用时很不方便。采用内 置的旁路,相较于外置旁路而言,无需外部连线和占用外部空间,简单方便。
发明内容
[0007] 为了解决背景技术中所述问题,本实用新型提供一种基于高压变频器的内置旁路 控制拓扑结构,采用内置的旁路接触器,在变频器的功率单元出现故障时,由变频器的功率 单元控制板直接控制内部的旁路接触器对功率单元输出端进行短接,将故障的功率单元进 行旁路。
[0008] 为了达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案实现:
[0009] 一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构,所述的高压变频器为H桥功率单 元级联型高压变频器,所述的内置旁路包括功率单元控制板、旁路驱动板、旁路变压器、旁 路接触器。
[0010] 所述的旁路接触器的常开触点并联连接于所述的H桥功率单元级联型高压变频器 的功率单元输出端。
[0011]所述的旁路驱动板分别通过控制信号端口连接功率单元控制板、通过电源端口连 接旁路变压器、通过驱动信号端口连接旁路接触器的线圈;旁路驱动板接收功率单元控制 板的旁路控制信号,驱动旁路接触器的线圈的吸合和断开,在功率单元故障时闭合旁路接 触器的常开触点,将故障的功率单元输出端短接。
[0012]所述的旁路变压器一次侧连接于高压变频器功率单元电源输入端熔断器的前端, 二次侧连接于旁路驱动板的电源端口上。
[0013] 所述的旁路驱动板内部电路包括整流电路、电压转换电路和接触器吸合反馈电 路;所述整流电路的输入端连接于电源端口上,整流电路输出端连接电压转换电路输入端, 电压转换电路输出端连接接触器吸合反馈电路,接触器吸合反馈电路的控制端连接控制信 号端口,输出端连接驱动信号端口。
[0014]所述的接触器吸合反馈电路由电压比较器LM293构成,通过控制信号端口将接触 器的吸合状态信息反馈给功率单元控制板。
[0015] 所述的功率单元控制板为原有高压变频器的功率单元控制板进行的改进,在其原 有主控芯片管脚上增加一路输出信号端,所增加一路输出信号线通过继电器连接至功率单 元控制板的输出端口,并通过此输出端口连接至旁路驱动板的控制信号端口上。
[0016] 与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
[0017] 1、本实用新型的一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构,采用内置的旁路 接触器,在变频器的功率单元出现故障时,由变频器的功率单元控制板直接控制内部的旁 路接触器对功率单元输出端进行短接,将故障的功率单元进行旁路。
[0018] 2、本实用新型的一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构,旁路变压器的一 次侧连接在高压变频器功率单元电源输入端熔断器的前端,能够保证在功率单元发生故障 时,如果发生功率单元电源输入端熔断器烧断的情况,也不影响旁路接触器线圈供电,保证 旁路可靠性。
[0019] 3、本实用新型的一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构,还将旁路接触器 的吸合状态反馈给功率单元控制板,用于功率单元故障时判断接触器接收到吸合命令时是 否吸合,使主控系统能够判断旁路的吸合状态。
[0020] 4、本实用新型的一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构,在原有的功率单 元控制板上增加一路旁路信号输出,即可以实现内置旁路的控制,在功率单元故障时,功率 单元控制板通过故障判断,直接控制内置旁路的动作,使内置旁路系统与变频器功率单元 模块整合为一体,使变频器更加集约化、模块化,有利于安装与维护。
附图说明
[0021]图1为本实用新型的一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构示意图;
[0022]图2为本实用新型的旁路驱动板电路结构示意图;
[0023]图3为本实用新型的H桥功率单元级联型高压变频器的功率单元的拓扑结构示意 图;
[0024]图4为无内置旁路的高压变频器的标准功率单元的电路结构示意图;
[0025]图5为本实用新型的内置旁路的高压变频器的功率单元的电路结构示意图。
具体实施方式
[0026]以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。
[0027]如图1所示,一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构,所述的高压变频器为 H桥功率单元级联型高压变频器,所述的内置旁路包括功率单元控制板、旁路驱动板、旁路 变压器、旁路接触器。
[0028]所述的旁路接触器的常开触点并联连接于所述的H桥功率单元级联型高压变频器 的功率单元输出端。
[0029]如图2所示,所述的旁路驱动板分别通过控制信号端口连接功率单元控制板、通过 电源端口连接旁路变压器、通过驱动信号端口连接旁路接触器的线圈;旁路驱动板接收功 率单元控制板的旁路控制信号,驱动旁路接触器的线圈的吸合和断开,在功率单元故障时 闭合旁路接触器的常开触点,将故障的功率单元输出端短接,从而实现旁路功能。
[0030]所述的旁路变压器一次侧连接于高压变频器功率单元电源输入端熔断器的前端, 二次侧连接于旁路驱动板的电源端口上。
[0031]所述的旁路驱动板内部电路包括整流电路、电压转换电路和接触器吸合反馈电 路;所述整流电路的输入端连接于电源端口上,整流电路输出端连接电压转换电路输入端, 电压转换电路输出端连接接触器吸合反馈电路,接触器吸合反馈电路的控制端连接控制信 号端口,输出端连接驱动信号端口。整流电路将旁路变压器输出的交流电源整流成直流,为 旁路接触器线圈提供直流电源。电压转换电路将DC24V转化为DC18V,为比较器芯片供电。旁 路驱动板控制信号接收端口通过功率单元板旁路控制继电器连接到旁路接触器线圈电路 中,用于控制旁路接触器。
[0032]所述的接触器吸合反馈电路由电压比较器LM293构成,通过检测旁路接触器电流, 判断接触器是否吸合,通过控制信号端口将接触器的吸合状态信息反馈给功率单元控制 板。
[0033]所述的功率单元控制板为原有高压变频器的功率单元控制板进行的改进,在其原 有主控芯片管脚上增加一路输出信号端,所增加一路输出信号线通过继电器连接至功率单 元控制板的输出端口,并通过此输出端口连接至旁路驱动板的控制信号端口上。通过控制 串入到旁路接触器线圈的小型继电器,从而实现控制旁路接触器吸合的目的。
[0034]所述的旁路接触器采用直流接触器。
[0035] 所述的旁路变压器为一种30VA AC690V-AC18V变压器。
[0036]如图3所示,为H桥功率单元级联型高压变频器的功率单元的拓扑结构图;图4是无 内置旁路的高压变频器的标准功率单元的电路结构图;图5是本实用新型所描述的内置旁 路的高压变频器的功率单元的电路结构图,图中在高压变频器功率单元的U、V两个输出端 上并联了旁路接触器的常开触点。
[0037]所述的原高压变频器的功率单元控制板电路组成包括:电源部分,控制部分,驱动 部分。功率单元控制板供电电源可以从单元直流母线或三相输入端取电,通过内部变换,稳 定输出一定电压,为控制电路和驱动电路供电;控制电路包括主控芯片、通讯电路、故障检 测、直流母线电压检测、显示电路等电路,是功率单元的控制核心,并且与上一级控制机进 行实时通讯;驱动电路用于驱动IGBT开通与关断,并检测IGBT的工作状态,在IGBT异常状态 下可以有效实现保护功能。 >
[0038]本实用新型的一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构,采用内置的旁路接 触器,在变频器的功率单元出现故障时,由变频器的功率单元控制板直接控制内部的旁路 接触器对功率单元输出端进行短接,将故障的功率单元进行旁路。旁路变压器的一次测连 接在高压变频器功率单元电源输入端熔断器的前端,能够保证在功率单元发生故障时,如 果发生功率单元电源输入端熔断器烧断的情况,也不影响旁路接触器线圈供电,保证旁路 可靠性。还将旁路接触器的吸合状态反馈给功率单元控制板,用于功率单元故障时判断接 触器接收到吸合命令时是否吸合,使主控系统能够知道旁路的吸合状态。在原有的功率单 元控制板上增加一路旁路信号输出,即可以实现内置旁路的控制,在功率单元故障时,功率 单元控制板通过故障判断,直接控制内置旁路的动作,使内置旁路的控制与高压变频器的 控制完美的合为一体。
[0039]以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式 和具体的操作过程,但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方 法如无特别说明均为常规方法。

Claims (5)

1. 一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构,所述的高压变频器为H桥功率单元 级联型高压变频器,其特征在于,所述的内置旁路包括功率单元控制板、旁路驱动板、旁路 变压器、旁路接触器; 所述的旁路接触器的常开触点并联连接于所述的H桥功率单元级联型高压变频器的功 率单元输出端; 所述的旁路驱动板分别通过控制信号端口连接功率单元控制板、通过电源端口连接旁 路变压器、通过驱动信号端口连接旁路接触器的线圈;旁路驱动板接收功率单元控制板的 旁路控制信号,驱动旁路接触器的线圈的吸合和断开,在功率单元故障时闭合旁路接触器 的常开触点,将故障的功率单元输出端短接。
2. 根据权利要求1所述的一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构,其特征在于, 所述的旁路变压器一次侧连接于高压变频器功率单元电源输入端熔断器的前端,二次侧连 接于旁路驱动板的电源端口上。
3. 根据权利要求1所述的一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构,其特征在于, 所述的旁路驱动板内部电路包括整流电路、电压转换电路和接触器吸合反馈电路;所述整 流电路的输入端连接于电源端口上,整流电路输出端连接电压转换电路输入端,电压转换 电路输出端连接接触器吸合反馈电路,接触器吸合反馈电路的控制端连接控制信号端口, 输出端连接驱动信号端口。
4. 根据权利要求3所述的一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构,其特征在于, 所述的接触器吸合反馈电路由电压比较器LM293构成,通过控制信号端口将接触器的吸合 状态信息反馈给功率单元控制板。
5. 根据权利要求1所述的一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构,其特征在于, 所述的功率单元控制板为原有高压变频器的功率单元控制板进行的改进,在其原有主控芯 片管脚上增加一路输出信号端,所增加一路输出信号线通过继电器连接至功率单元控制板 的输出端口,并通过此输出端口连接至旁路驱动板的控制信号端口上。
CN201721022190.2U 2017-08-16 2017-08-16 一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构 Active CN207269200U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201721022190.2U CN207269200U (zh) 2017-08-16 2017-08-16 一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201721022190.2U CN207269200U (zh) 2017-08-16 2017-08-16 一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN207269200U true CN207269200U (zh) 2018-04-24

Family

ID=61961083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201721022190.2U Active CN207269200U (zh) 2017-08-16 2017-08-16 一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN207269200U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109347313A (zh) * 2018-10-25 2019-02-15 大禹电气科技股份有限公司 用于高压变频器功率单元的旁路模块

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109347313A (zh) * 2018-10-25 2019-02-15 大禹电气科技股份有限公司 用于高压变频器功率单元的旁路模块
CN109347313B (zh) * 2018-10-25 2020-08-04 大禹电气科技股份有限公司 用于高压变频器功率单元的旁路模块

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102629778B (zh) 多制式模块化eps应急电源
CN203405559U (zh) 电能回馈型电子负载
CN101299572A (zh) 一种高压变频器的旁路装置
CN203027153U (zh) 一种通用的智能电网电力电子装置
CN103023344A (zh) 一种通用的智能电网电力电子装置
CN203352454U (zh) 一种电压型高频恒流源
CN207269200U (zh) 一种基于高压变频器的内置旁路控制拓扑结构
CN103166222A (zh) 滤波系统
CN105471297A (zh) T型三电平变流器功率模块
CN105591533B (zh) 一种pwm变流电路及包含该电路的变频器
CN101882863B (zh) 一种单元级联高压变频器的单元旁路电路
CN201369491Y (zh) 可用于高压变频器的通用缓冲型高压开关柜
CN107863818A (zh) 一种智能一体化不间断多路直流输出开关电源
CN202679286U (zh) 基于直流母线的抽油机井群控系统
CN200990575Y (zh) 电梯变频器外挂式能量回馈装置
CN105471241A (zh) 基于机械式接触器的双路供电的高压变频器单元旁路装置
CN103576034B (zh) 充电机功率模块的检测装置
CN205356133U (zh) 基于机械式接触器的双路供电的高压变频器单元旁路装置
CN205986313U (zh) 一种dc‑ac逆变电源系统
CN205992784U (zh) 一种用于直流负荷的直流不间断供电系统
CN205545052U (zh) 一种变频器系统
CN208062883U (zh) 一种屏蔽门系统的供电装置
CN204290341U (zh) 能量转换装置
CN107732935A (zh) 基于智能集成电容器的无功补偿通信方法
CN203658486U (zh) 充电机功率模块的检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210702

Address after: 312000 Economic Development Zone, Shangyu District, Shaoxing City, Zhejiang Province

Patentee after: WOLONG ELECTRIC GROUP Co.,Ltd.

Patentee after: WOLONG ELECTRIC GROUP LIAONING RONGXIN ELECTRIC TRANSMISSION Co.,Ltd.

Address before: 114051 Anshan City, Liaoning, the East District of science and Technology Road No. 108

Patentee before: WOLONG ELECTRIC GROUP LIAONING RONGXIN ELECTRIC TRANSMISSION Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right