CN209516988U - 一种交流异步电动机驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电动机驱动电源技术领域,公开了一种交流异步电动机驱动装置。主要包括升压单元(100)、控制单元(101)及逆变单元(102),所述逆变单元(102)包括IGBT桥臂,所述控制单元(101)向所述升压单元(100)发出触发信号,所述升压单元(100)导通工作,将低压直流电压变为高压直流电压输出到所述逆变单元(102),所述控制单元(101)向所述IGBT桥臂发出的触发信号,所述IGBT桥臂交替导通工作,将高压直流电压转换为脉动的交流电压。所述控制单元(101)还用于对交流电压的信息进行采集比对及监测,控制所述IGBT桥臂输出的交流电压。该交流异步电动机驱动装置能够延长蓄电池的使用周期且是可移动的,有效的提高异步电动机驱动的使用灵活性。
Description
技术领域
本实用新型涉及交流电动机供电技术领域,更具体地说,涉及一种交流异步电动机驱动装置。
背景技术
用蓄电池等向直流电动机提供能源来产生动力是较为常见的生产方式。移动式设备的驱动通过控制电路将直流电动机的输入端子与蓄电池正负极两端连接,由蓄电池输出直流电压加载到直流电动机的电源输入端子上,从而转动输出动力。虽然采用直流电动机作为动力输出方式可以解决一些生产问题,但是直流电动机在启动瞬间需要很大的驱动电流,对蓄电池冲击及损耗大,长期应用蓄电池直接给电动机供电会影响蓄电池的使用寿命。
为此,现有的工业生产中应用工频为380V或以上的电压驱动交流异步电动机,交流异步电动机的结构简单且输出的力矩大,可以有效地提高生产效率。然而,异步电动机只适用于有380V或以上电压的地区或设备安装固定的地方使用,如果需要在移动设备使用异步电动机,需要考虑布线、维护成本及其他中间辅助工具的安装,使用成本大,不利于更灵活的使用。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于提供一种能延长蓄电池的使用周期且可移动的异步电动机驱动装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种交流异步电动机驱动装置,主要包括升压单元、控制单元及逆变单元,所述逆变单元包括IGBT桥臂,
所述控制单元用于控制所述升压单元及所述IGBT桥臂工作,
所述升压单元用于将低压直流电压变为高压直流电压输出到所述IGBT桥臂,
所述IGBT桥臂可交替导通工作,用于将高压直流电压转换为脉动的交流电压,
所述控制单元还用于对交流电压的信息进行采集比对及监测,控制所述IGBT桥臂输出的交流电压。
在本实施方式中,由蓄电池提供的直流低压电压升压单元升压后,将高压直流电再经IGBT桥臂逆变后输出交流电压输出到负载,因此,蓄电池不再是直接向电动机输出电压,而是通过交流电动机驱动装置改善此前的输出方式,可以有效的延长蓄电池的使用周期。另外,交流电动机驱动装置是一个可移动的电源装置,可应用到移动式设备上,因此,在使用方式可以灵活选择应用。
优选地,所述升压单元包括第一变压器,所述第一变压器的次级绕组具有至少位于绕组两端的第一次级抽头、第二次级抽头及位于所述第一次级抽头与所述第二次级抽头之间的第三次级抽头,所述第三次级抽头接地,
所述IGBT桥臂包括第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT、第四IGBT、第五IGBT与第六IGBT,所述第一IGBT的发射极与所述第四IGBT的集电极连接,所述第二IGBT的发射极与所述第五IGBT的集电极连接,所述第三IGBT(Q9)的发射极与所述第六IGBT的集电极连接;
所述第一IGBT与所述第四IGBT串联连接,所述第二IGBT与所述第五IGBT串联连接,所述第三IGBT与所述第六IGBT串联连接,所述第一IGBT与所述第四IGBT的串联电路与所述第二IGBT与所述第五IGBT串联电路并联,所述第二IGBT与所述第五IGBT串联的电路与所述第三IGBT与所述第六IGBT的串联电路并联,所述第一IGBT的集电极、所述第二IGBT的集电极与所述第三IGBT的集电极共同连接到所述第一次级抽头,所述第四IGBT的发射极、所述第五IGBT的发射极与所述第六IGBT的发射极共同连接到所述第二次级抽头,为所述IGBT桥臂提供高压直流电压。
优选地,所述升压单元包括电池组件、第一场效应管桥,所述第一场效应管桥包括第一场效应管和第二场效应管,
所述第一变压器的初级绕组具有至少位于绕组两端的第一初级抽头、第二初级抽头及位于所述第一初级抽头与第二初级抽头之间的第三初级抽头,所述第三初级抽头与电池组件的正极连接,所述第一初级抽头与所述第一场效应管的漏极连接,所述第二初级抽头与所述第二场效应管的漏极连接,所述第一场效应管的源极、所述第二场效应管的源极与电池组件的负极共同接地;
所述控制单元向所述第一场效应管与所述第二场效应管发出驱动信号,控制所述第一场效应管与所述第二场效应管交替导通,在所述第一变压器的初级侧形成低压直流的回路。
优选地,所述升压单元包括第二场效应管桥,所述第二变压器的初级绕组具有第四初级抽头、第五初级抽头,
所述第二场效应管桥包括第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管以及第六场效应管,所述第三场效应管与所述第五场效应管串联,所述第四场效应管与所述第六场效应管串联后再并联在串联的所述第三场效应管与所述第五场效应管两端;
所述第三场效应管的漏极、所述第四场效应管的漏极同时连接到外部电源的正端,所述第三场效应管的源极、所述第四场效应管的源极同时连接到外部电源的负端;
所述第三场效应管的源极与所述第五场效应管的漏极连接并连接到所述第四初级抽头,所述第四场效应管的源极与所述第六场效应管的漏极连接并连接到所述第五初级抽头;
所述控制单元向所述第三场效应管、所述第四场效应管、所述第五场效应管及所述第六场效应管发出驱动信号,控制所述第三场效应管、所述第四场效应管、所述第五场效应管及所述第六场效应管进行交替导通,在所述第二变压器的初级侧形成低压直流的回路。
优选地,所述次级绕组具有第四次级抽头、第五次级抽头,所述第四次级抽头与所述第一IGBT的集电极、所述第二IGBT的集电极与所述第三IGBT的集电极共同连接,所述第五次级抽头与所述第四IGBT的发射极、所述第五IGBT的发射极与所述第六IGBT的发射极共同连接,为所述IGBT桥臂提供高压直流电压。
优选地,所述次级绕第四次级抽头连接在所述第一二极管的正极与所述第三二极管的负极之间,所述第五次级抽头连接在所述第二二极管正极与所述第四二极管负极之间,所述第二二极管与所述第四二极管串联,所述第一二极管与所述第三二极管串联后再和所述第二二极管与所述第四二极管并联,为电路提供整流电压。
优选地,所述升压单元还包括高频整流桥、第一滤波电感器、第一滤波电容器及第二滤波电感器,所述高频整流桥具有第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管,所述第一二极管的正极与所述第三二极管的负极连接,所述第二二极管的正极与所述第四二极管的负极连接,所述第一次级抽头连接到所述第一二极管的正极与所述第三二极管的负极之间,所述第二次级抽头连接到所述第二二极管正极与所述第四二极管负极之间,所述第二二极管与所述第四二极管串联,所述第一二极管与所述第三二极管串联后再和所述第二二极管与所述第四二极管并联;
所述第一二极管的负极与所述第二二极管的负极共同连接到所述第一滤波电感器的一端,所述第一滤波电感器的另一端与所述第一滤波电容器的正极、所述第一IGBT的集电极、所述第二IGBT的集电极及所述第三IGBT的集电极共同连接,所述第三二极管的正极与所述第四二极管的正极共同连接到所述第二滤波电感器的一端,所述第二滤波电感器的另一端与所述第一滤波电容器的负极、所述第四IGBT的发射极、所述第五IGBT的发射极及所述第六IGBT的发射极共同连接。
优选地,所述升压单元还包括第二电容器,所述第二电容器的一端与所述第一二极管的负极、所述第二二极管的一端与所述第一滤波电感器的一端共同连接,所述第二电容器的另一端与所述第三二极管(D3)的正极、所述第四二极管的正极及所述第二滤波电感器的一端共同连接。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
图1是交流异步电动机驱动装置流程图;
图2(a)是第一种实施方式的驱动装置电路图;
图2(b)是第二种实施方式的驱动装置电路图;
图2(c)是第三种实施方式的机驱动装置电路图;
图3(a)是第二种实施方式场效应管的驱动信号图;
图3(b)是第一种和第三种实施方式场效应管的驱动信号图;
图4是IGBT桥臂逆变输出三相电压波形图;
图5是IGBT桥臂逆变输出三相电压相位角图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
图1是交流异步电动机驱动装置流程图。如图1所示,在本实用新型的一种优选的实施方式中,主要包括升压单元100、控制单元101、及逆变单元102。如图2所示,升压单元100主要包括场效应管、升压变压器、高频整流桥、电感器及电容器等,逆变单元102至少由六个相同参数的组成的IGBT桥臂。升压单元100的主要作用在于将低压的直流电压通过场效应管的交替导通,形成具有固定移相角的电压,在升压变压器初级侧形成低压回路,变压器将低压直流电压变为高压直流电压,经过高频整流桥高频整流后向LC振荡电路,利用LC振荡电路产生一定频率的脉动的直流电流,然后将脉动的直流电流输送到IGBT桥臂。再控制单元101的主要作用是向升压单元100及逆变单元102发出触发信号,使升压单元100及IGBT桥臂导通工作,每个桥臂的同一相上、下桥臂交替导,通导电角度为120°,将这个直流电压转换为三相的交流电压。控制单元还用于对交流电压的信息进行采集比对及监测,控制所述IGBT桥臂输出的交流电压。
在本实施方式中,由蓄电池提供的直流低压电压先经过变压器升压后,输出到高频整流桥内,经整流后再输入到LC振荡电路,将高频的直流电流振荡变为脉动的直流电流,再经IGBT桥臂逆变后输出交流电压输出到负载,因此,蓄电池不再是直接向电动机输出电压,而是通过交流电动机驱动装置改善此前的输出方式,可以有效的延长蓄电池的使用周期。另外,交流电动机驱动装置是一个可移动的电源装置,可应用到移动式设备上或没有交流电供给的地方,因此,在选择和应用上可以更加灵活。
在本实施方式中,为了保证驱动装置可以获得具有较好的正负半周高压直流电压,可在驱动装置的升压电路中设置电池组件、场效应管桥及第一变压器Tr1。电池组件为电路提供低压直流电源。图2(a)所示,第一场效应管桥由第一场效应管Q1及第二场效应管Q2组成,第一场效应管Q1及第二场效应管Q2的导通或截止的状态受控于控制单元101发出的触发信号。第一变压器Tr1是升压变压器,第一变压器Tr1的初级绕组和次级绕组分别具有三组抽头,初级绕组具有至少位于绕组两端的第一初级抽头11、第二初级抽头12以及位于第一初级抽头11与第二初级抽头12之间的第三初级抽头13,次级绕组具有至少位于绕组两端的第一次级抽头14、第二次级抽头15以及位于第一次级抽头14与第二次级抽头15之间的第三次级抽头16,第三次级抽头16接地。第三初级抽头13与电池组件的正极连接,电流流向变压器的第三初级抽头13时,第一初级抽头11与第二初级抽头12也同时得电,此时控制单元101向第一场效应管Q1的栅极与第二场效应管Q2的栅极发出驱动信号,如图3(b)第一场效应管Q1与第二场效应管Q2交替导通,电流从第一初级抽头11流向第一场效应管Q1的漏极,再由第一场效应管Q1的源极流回蓄电池的负极,电流第二初级抽头12流向第二场效应管Q2的漏极,再由第二场效应管Q2的源极流回蓄电池的负极,第一场效应管Q1的源极、第二场效应管Q2的源极与电池组件的负极共同连接,在第一变压器Tr1的初级侧形成低压的直流回路,经第一变压器Tr1升压输出到第一次级抽头14和第二次级抽头15上,第一次级抽头14与IGBT上桥臂连接,第二次级抽头15与IGBT下桥臂连接,为IGBT桥臂提供高压的直流电压。
进一步地,如图2(b)所示的第二种实施方式驱动装置电路图,升压单元100中的第二变压器Tr2和场效应管桥还可以选用另一种连接方式,第二变压器Tr2和第一变压器Tr1的结构不一样,功能都是具有升压的作用,而第二变压器Tr2的初级绕组和次级绕组都具有两组抽头,第二变压器Tr2的初级绕组具有第四初级抽头30和第五初级抽头31,次级绕组具有第四次级抽头32和第五次级抽头33。第二场效应管桥是由至少四个场效应管组合连接而成,包括第三场效应管Q3、第四场效应管Q4、第五场效应管Q5以及第六场效应管Q6。结合图3(b)对触发信号场效应管的交替导通情况进行说明,首先四个场效应管不能够同时导通,第三场效应管Q3、第四场效应管Q4、第五场效应管Q5以及第六场效应管Q6的导通或截止的状态受控于控制单元101发出的触发信号,第三场效应管Q3与第六场效应管Q6共用同一组驱动信号源,第四场效应管Q4与第五场效应管Q5共用同一组驱动信号源。
对第三场效应管Q3、第六场效应管Q6同时导通而第四场效应管Q4和第五场效应管Q5同时截止及第四场效应管Q4、第五场效应管Q5同时导通而第三场效应管Q3和第六场效应管Q6同时截止的情况进行说明,具体地,当在第三场效应管Q3的栅极与第六场效应管Q6的栅极施加触发信号时,电流从第三场效应管Q3的漏极流向第三场效应管Q3的源极,再从源极流出,流向第四初级抽头30,电流从第四初级抽头30流向第五初级抽头31,从第五初级抽头31流出,流向第六场效应管Q6的漏极,再从漏极流回电源负极,形成正半周电压。在第五场效应管Q5与第四场效应管Q4的栅极施加触发信号时,电流从第五场效应管Q5的源极流向第五场效应管Q5的漏极,再从漏极流出,流向第五初级抽头31,电流从第五初级抽头31流向第四初级抽头30,从第四初级抽头30流出,流向第四场效应管Q4的源极,再从源极流回电源正极,形成负半周电压。第三场效应管Q3与第五场效应管Q5串联,第四场效应管Q4与第六场效应管Q6串联后再并联在串联的第三场效应管Q3与第五场效应管Q5两端,第三场效应管Q3的漏极、第四场效应管Q4的漏极同时连接到外部电源的正端,第三场效应管Q3的源极、第四场效应管Q4的源极同时连接到外部电源的负端。
第三场效应管Q3的源极与第五场效应管Q5的漏极连接并连接到第四初级抽头30,第四场效应管Q4的源极与所述第六场效应管Q6的漏极连接并连接到第五初级抽头31,在第二变压器Tr2的初级侧形成低压的直流回路,经第二变压器Tr2升压输出到第四次级抽头32和第五次级抽头33,第四次级抽头32与IGBT上桥臂连接,第五次级抽头33与IGBT下桥臂连接,为IGBT桥臂提供高压的直流电压。
在本实施方式中,为了保证驱动装置可以向负载输出稳定的交流电压,可在驱动装置电路中设置一组IGBT桥臂。如驱动装置电路图所示,IGBT桥臂是由上桥臂第一IGBTQ7、第二IGBT Q8及第三IGBT Q9与下桥臂第四IGBT Q10、第五IGBT Q11及第六IGBT Q12共同组成,IGBT桥臂的主要作用是将脉动的直流电压转变为频率稳定的脉动交流电压。IGBT桥臂的六个IGBT不能同时导通,上桥臂第一IGBT Q7、第二IGBT Q8及第三IGBT Q9不能同时导通,下桥臂第四IGBT Q10、第五IGBT Q11及第六IGBT Q12不能同时导通,IGBT的上桥臂与下桥臂导通或截止的状态受控于控制单元101发出的触发信号。结合图4对IGBT桥臂逆变输出三相电压波形图进行说明,第一IGBT Q7与第四IGBT Q10使用一组信号,第二IGBT Q8与第五IGBT Q11使用同一组信号,第三IGBT Q9与第六IGBT Q12使用同一组信号,如图5所示,每两组信号触发的通导电角度为120°。正向时,第一IGBT Q7导通时第四IGBT Q10截止,第二IGBT Q8导通时第五IGBT Q11截止,第三IGBT Q9导通时第六IGBT Q12截止,反向时各组IGBT的导通或截止与正向时相反。
第一IGBT Q7的集电极、第二IGBT Q8的集电极与第三IGBT Q9的集电极共同连接到第一次级抽头14和/或第四次级抽头32,第四IGBT Q10的发射极、第五IGBT Q11的发射极与第六IGBT Q12的发射极共同连接到第二次级抽头15和/或第五次级抽头33。第一IGBT Q7与第四IGBT Q10串联连接,控制单元101向第一IGBT Q7的栅极和第四IGBT Q10的栅极发出的触发信号,使得第一IGBT Q7和第四IGBT Q10交替导通,在正向时,第一IGBT Q7导通、第四IGBT Q10截止,电流由变压器的第一次级抽头14和/或第四次级抽头32流向第一IGBT Q7的集电极,集电极电流经第一IGBT Q7的发射极的电流为正电压。在负向时,第四IGBT Q10导通、第一IGBT Q7截止,电流由变压器的第二次级抽头15和/或第五次级抽头33流向第四IGBT Q10发射极,发射极电流经第四IGBT Q10的集电极的电流为负电压,在第一IGBT Q7与第四IGBT Q10之间形成220V的电位差,经第一IGBT Q7和第四IGBT Q10逆变为脉动的交流电压。
第二IGBT Q8与第五IGBT Q11串联连接,控制单元101向第二IGBT Q8的栅极和第五IGBT Q11的栅极发出的触发信号,使得第二IGBT Q8和第五IGBT Q11交替导通,在正向时,第二IGBT Q8导通、第五IGBT Q11截止,电流由变压器的第一次级抽头14和/或第四次级抽头32流向第二IGBT Q8的集电极,集电极电流经第二IGBT Q8的发射极的电流为正电压。在负向时,第五IGBT Q11导通、第二IGBT Q8截止,电流由变压器的第二次级抽头15和/或第五次级抽头33流向第五IGBT Q11发射极,发射极电流经第五IGBT Q11的集电极的电流为负电压,在第二IGBT Q8与第五IGBT Q11之间形成220V的电位差,经第二IGBT Q8和第五IGBTQ11逆变为脉动的交流电压。
第三IGBT Q9与第六IGBT Q12串联连接,控制单元101向第三IGBT Q9的栅极和第六IGBT Q12的栅极发出的触发信号,使得第三IGBT Q9和第六IGBT Q12交替导通,在正向时,第三IGBT Q9导通、第六IGBT Q12截止,电流由变压器的第一次级抽头14和/或第四次级抽头32流向第三IGBT Q9的集电极,集电极电流经第三IGBT Q9的发射极的电流为正电压。在负向时,第六IGBT Q12导通、第三IGBT Q9截止,电流由变压器的第二次级抽头15和/或第五次级抽头33流向第六IGBT Q12发射极,发射极电流经第六IGBT Q12的集电极的电流为负电压,在第三IGBT Q9与第六IGBT Q12之间形成220V的电位差,经第三IGBT Q9和第六IGBTQ12逆变为脉动的交流电压。第一IGBT Q7与第四IGBT Q10的串联电路与第二IGBT Q8与第五IGBT Q11串联电路并联,第二IGBT Q8与第五IGBT Q11串联的电路与第三IGBT Q9与第六IGBT Q12的串联电路并联。IGBT将交流220V电源的三个电源其中的任意一相保留,另两相串并联电容和电阻使之其中一相相位角超前保留相120°,另一相滞后120°形成三相交流电压。
在本实施方式中,逆变单元能够同时产生互差120°相位角的三相交流电压,可以有效解决安装在移动设备上的交流异步电动机电源的问题,进一步提高生产效率。
在本实施方式中,为了驱动装置可以获得高频的、脉动的直流电压,可在驱动装置的升压电路中设置高频整流桥、第一滤波电感器L1、第一滤波电容器C1及第二滤波电感器L2。高频整流桥的作用是将低频直流电压变为高频直流电压,第一滤波电感器L1、第一滤波电容器C1及第二滤波电感器L2组成LCL振荡电路,作用是将高频直流电压变为一定频率的脉动的直流电流,经隔直系统去掉直流分量,保留交变分量。进一步地,高频整流桥具有第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3及第四二极管D4,当高频整流桥工作在正半周时,第一二极管D1与第四二极管D4导通,当高频整流桥工作在负半周时,第二二极管D2与第三二极管D3导通。第一二极管D1的正极与第三二极管D3的负极连接,第二二极管D2的正极与第四二极管D4的负极连接。第一次级抽头14连接到第一二极管D1的正极与第三二极管D3的负极之间,第二次级抽头15连接到第二二极管D2正极与第四二极管D4负极之间,第二二极管D2与第四二极管D4串联,第一二极管D1与第三二极管D3串联后再和所述第二二极管D2与第四二极管D4并联。
高频整流桥工作在正半周时,电流从第一次级抽头14流入第一二极管D1的正极,电流从负极流向第一滤波电感器L1的一端,经高频滤波后再从第一滤波电感器L1的领一端流向第一滤波电容器C1的正极、第一IGBT Q7的集电极、第二IGBT Q8的集电极及第三IGBTQ9的集电极,经IGBT上桥臂流出,再从第四IGBT Q10的发射极、第五IGBTQ11的发射极、第六IGBTQ12的发射极及第一滤波电容器C1的负极流出,流向第二滤波电感器L2的一端,电流从第二滤波电感器L2的另一端向第四二极管D4的正极流入,从第四二极管D4的负极回到第二次级抽头15,形成正半周回路。
高频整流桥工作在负半周时,电流从第二次级抽头15流入第二二极管D2的正极,电流从负极流向第一滤波电感器L1的一端,经高频滤波后再从第一滤波电感器L1的领一端流向第一滤波电容器C1的正极、第一IGBT Q7的集电极、第二IGBT Q8的集电极及第三IGBTQ9的集电极,经IGBT上桥臂流出,再从第四IGBT Q10的发射极、第五IGBTQ11的发射极、第六IGBTQ12的发射极及第一滤波电容器C1的负极流出,流向第二滤波电感器L2的一端,电流从第二滤波电感器L2的另一端向第三二极管D3的正极流入,从第三二极管D3的负极回到第一次级抽头14,形成负半周回路。
本实施在本实施方式中,通过在驱动装置的升压电路中设置高频整流桥及LCL振荡电路,能够将低频直流电压变为含有高频脉动的直流电压,为IGBT桥臂逆变前输出高质量的脉动的直流电压。
进一步地,本实施方式还可以有另一种连接输出电路,所选用的升压变压器的初级绕组及次级绕组分别具有两组抽头,第二变压器Tr2的次级绕第四次级抽头32连接在第一二极管D1的正极与第三二极管D3的负极之间,第五次级抽头33连接在第二二极管D2正极与第四二极管D4负极之间,第二二极管D2与第四二极管D4串联,第一二极管D1与第三二极管D3串联后再和第二二极管D2与第四二极管D4并联,为电路提供整流电压。
在本实施方式中,如图2(c)所示,还可以在升压单元电路上连接一个无极性第二电容器C2,第二电容器C2的作用是吸收高频整流桥输出的波峰电压,起到保护后级电子元件不受瞬间高压击穿。第二电容器C2的正极与第一二极管D1的负极、第二二极管D2的一端与第一滤波电感器L1的一端共同连接,第二电容器C2的另一端与第三二极管D3的正极、第四二极管D4的正极及第二滤波电感器L2的一端共同连接。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (7)
1.一种交流异步电动机驱动装置,其特征在于,主要包括升压单元(100)、控制单元(101)及逆变单元(102),所述逆变单元(102)包括IGBT桥臂,
所述控制单元(101)用于控制所述升压单元(100)及所述IGBT桥臂工作,
所述升压单元(100)用于将低压直流电压变为高压直流电压输出到所述IGBT桥臂,
所述IGBT桥臂可交替导通工作,用于将高压直流电压转换为脉动的交流电压,
所述控制单元(101)还用于对交流电压的信息进行采集比对及监测,控制所述IGBT桥臂输出的交流电压。
2.如权利要求1所述的交流异步电动机驱动装置,其特征在于,所述升压单元(100)包括第一变压器(Tr1),所述第一变压器(Tr1)的次级绕组具有至少位于绕组两端的第一次级抽头(14)、第二次级抽头(15)及位于所述第一次级抽头(14)与所述第二次级抽头(15)之间的第三次级抽头(16),所述第三次级抽头(16)接地,
所述IGBT桥臂包括第一IGBT(Q7)、第二IGBT(Q8)、第三IGBT(Q9)、第四IGBT(Q10)、第五IGBT(Q11)与第六IGBT(Q12),所述第一IGBT(Q7)的发射极与所述第四IGBT(Q10)的集电极连接,所述第二IGBT(Q8)的发射极与所述第五IGBT(Q11)的集电极连接,所述第三IGBT(Q9)的发射极与所述第六IGBT(Q12)的集电极连接;
所述第一IGBT(Q7)与所述第四IGBT(Q10)串联连接,所述第二IGBT(Q8)与所述第五IGBT(Q11)串联连接,所述第三IGBT(Q9)与所述第六IGBT(Q12)串联连接,所述第一IGBT(Q7)与所述第四IGBT(Q10)的串联电路与所述第二IGBT(Q8)与所述第五IGBT(Q11)串联电路并联,所述第二IGBT(Q8)与所述第五IGBT(Q11)串联的电路与所述第三IGBT(Q9)与所述第六IGBT(Q12)的串联电路并联,所述第一IGBT(Q7)的集电极、所述第二IGBT(Q8)的集电极与所述第三IGBT(Q9)的集电极共同连接到所述第一次级抽头(14),所述第四IGBT(Q10)的发射极、所述第五IGBT(Q11)的发射极与所述第六IGBT(Q12)的发射极共同连接到所述第二次级抽头(15),为所述IGBT桥臂提供高压直流电压。
3.如权利要求2所述的交流异步电动机驱动装置,其特征在于,所述升压单元(100)包括电池组件、第一场效应管桥,所述第一场效应管桥包括第一场效应管(Q1)和第二场效应管(Q2),
所述第一变压器(Tr1)的初级绕组具有至少位于绕组两端的第一初级抽头(11)、第二初级抽头(12)及位于所述第一初级抽头(11)与第二初级抽头(12)之间的第三初级抽头(13),所述第三初级抽头(13)与电池组件的正极连接,所述第一初级抽头(11)与所述第一场效应管(Q1)的漏极连接,所述第二初级抽头(12)与所述第二场效应管(Q2)的漏极连接,所述第一场效应管(Q1)的源极、所述第二场效应管(Q2)的源极与电池组件的负极共同接地;
所述控制单元(101)向所述第一场效应管(Q1)与所述第二场效应管(Q2)发出驱动信号,控制所述第一场效应管(Q1)与所述第二场效应管(Q2)交替导通,在所述第一变压器(Tr1)的初级侧形成低压直流的回路。
4.如权利要求1或2所述的交流异步电动机驱动装置,其特征在于,所述升压单元(100)包括第二变压器(Tr2)、第二场效应管桥,所述第二变压器(Tr2)具有初级绕组和次级绕组,所述初级绕组具有第四初级抽头(30)、第五初级抽头(31),
所述第二场效应管桥包括第三场效应管(Q3)、第四场效应管(Q4)、第五场效应管(Q5)以及第六场效应管(Q6),所述第三场效应管(Q3)与所述第五场效应管(Q5)串联,所述第四场效应管(Q4)与所述第六场效应管(Q6)串联后再并联在串联的所述第三场效应管(Q3)与所述第五场效应管(Q5)两端;
所述第三场效应管(Q3)的漏极、所述第四场效应管(Q4)的漏极同时连接到外部电源的正端,所述第三场效应管(Q3)的源极、所述第四场效应管(Q4)的源极同时连接到外部电源的负端;
所述第三场效应管(Q3)的源极与所述第五场效应管(Q5)的漏极连接并连接到所述第四初级抽头(30),所述第四场效应管(Q4)的源极与所述第六场效应管(Q6)的漏极连接并连接到所述第五初级抽头(31);
所述控制单元(101)向所述第三场效应管(Q3)、所述第四场效应管(Q4)、所述第五场效应管(Q5)及所述第六场效应管(Q6)发出驱动信号,控制所述第三场效应管(Q3)、所述第四场效应管(Q4)、所述第五场效应管(Q5)及所述第六场效应管(Q6)进行交替导通,在所述第二变压器(Tr2)的初级侧形成低压直流的回路。
5.如权利要求2所述的交流异步电动机驱动装置,其特征在于,所述次级绕组具有第四次级抽头(32)、第五次级抽头(33),所述第四次级抽头(32)与所述第一IGBT(Q7)的集电极、所述第二IGBT(Q8)的集电极与所述第三IGBT(Q9)的集电极共同连接,所述第五次级抽头(33)与所述第四IGBT(Q10)的发射极、所述第五IGBT(Q11)的发射极与所述第六IGBT(Q12)的发射极共同连接,为所述IGBT桥臂提供高压直流电压。
6.如权利要求2所述的交流异步电动机驱动装置,其特征在于,所述升压单元(100)还包括高频整流桥、第一滤波电感器(L1)、第一滤波电容器(C1)及第二滤波电感器(L2),所述高频整流桥具有第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)及第四二极管(D4),所述第一二极管(D1)的正极与所述第三二极管(D3)的负极连接,所述第二二极管(D2)的正极与所述第四二极管(D4)的负极连接,所述第一次级抽头(14)连接到所述第一二极管(D1)的正极与所述第三二极管(D3)的负极之间,所述第二次级抽头(15)连接到所述第二二极管(D2)正极与所述第四二极管(D4)负极之间,所述第二二极管(D2)与所述第四二极管(D4)串联,所述第一二极管(D1)与所述第三二极管(D3)串联后再和所述第二二极管(D2)与所述第四二极管(D4)并联;
所述第一二极管(D1)的负极与所述第二二极管(D2)的负极共同连接到所述第一滤波电感器(L1)的一端,所述第一滤波电感器(L1)的另一端与所述第一滤波电容器(C1)的正极、所述第一IGBT(Q7)的集电极、所述第二IGBT(Q8)的集电极及所述第三IGBT(Q9)的集电极共同连接,所述第三二极管(D3)的正极与所述第四二极管(D4)的正极共同连接到所述第二滤波电感器(L2)的一端,所述第二滤波电感器(L2)的另一端与所述第一滤波电容器(C1)的负极、所述第四IGBT(Q10)的发射极、所述第五IGBT(Q11)的发射极及所述第六IGBT(Q12)的发射极共同连接。
7.如权利要求6所述的交流异步电动机驱动装置,其特征在于,所述升压单元(100)还包括第二电容器(C2),所述第二电容器(C2)的一端与所述第一二极管(D1)的负极、所述第二二极管(D2)的一端与所述第一滤波电感器(L1)的一端共同连接,所述第二电容器(C2)的另一端与所述第三二极管(D3)的正极、所述第四二极管(D4)的正极及所述第二滤波电感器(L2)的一端共同连接。
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