專利名稱：逆變器中的方法和裝置的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種在逆變器中用于減小與半導(dǎo)體元件的溫度變化有關(guān)的影響的方法和裝置。
逆變器是一種在其中有可能生成具有可變頻率的電壓的電子器件。逆變器典型地在電動機(jī)中被使用來以交變頻率或當(dāng)把電功率傳送回網(wǎng)絡(luò)時控制電動機(jī)，在這種情形下逆變器生成其頻率相應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)頻率的電壓。這種給網(wǎng)絡(luò)供電的逆變器通常稱為網(wǎng)絡(luò)逆變器。
今天，作為快速的、柵極控制元件的IGB晶體管(絕緣柵雙極性晶體管，IGBT)，典型地被用作逆變器的功率半導(dǎo)體，即用來生成輸出電壓的開關(guān)元件。最大的IGBT元件的電流承載能力是幾百安培，它們的最大電壓是幾千伏。在逆變器中，開關(guān)元件被純粹地用作為開關(guān)，在這種情形下，它們實(shí)際上具有兩個狀態(tài)，即完全導(dǎo)通和完全阻斷。改變狀態(tài)要盡可能快地完成，以避免在元件中出現(xiàn)并存的電壓和電流。
這里提到的IGBT是由幾個部分組成的元件，并且同時是由具有不同熱電阻的幾塊組成的。半導(dǎo)體元件可被看作為是由基板、基片和實(shí)際的半導(dǎo)體單元，即芯片構(gòu)成的?；宓淖饔檬前言猩傻臒崃總鲗?dǎo)到散熱片等等?；诨逯?，并且在其上固定有芯片。顯然，作為電阻性元件的芯片由于流過元件的電流而發(fā)熱最快和最多。而基板在各元件部分中發(fā)熱最慢且最少，即它部分地由于冷卻和部分地由于熱量分布到基板的大的體積上而具有最高的溫度時間常數(shù)。
半導(dǎo)體元件的不同部分不單具有不同的溫度時間常數(shù)，而且具有不同的熱膨脹系數(shù)。熱膨脹系數(shù)表示在一個部件中由溫度改變而造成的膨脹的大小。因?yàn)榘雽?dǎo)體元件的各部分常常緊密地被焊接在一起，所以在它們之間由于不同尺寸的膨脹而出現(xiàn)了機(jī)械力，機(jī)械力使得元件張緊(strain)并且不久以后將破壞它。
當(dāng)使功率半導(dǎo)體按循環(huán)地加載時，這種熱應(yīng)力的問題特別大。循環(huán)加載是指不均勻的、但是是在功率半導(dǎo)體的負(fù)載在一段時間為高但此后為低的情形下所形成的負(fù)載。這樣的負(fù)載在功率半導(dǎo)體中生成許多溫度變化，在高負(fù)載(即大電流)期間溫度猛烈地上升，而在負(fù)載減小時溫度下降。循環(huán)加載使得功率半導(dǎo)體過早地老化。
逆變器中循環(huán)驅(qū)動的例子是起重機(jī)、離心機(jī)、和電梯驅(qū)動。例如，在離心機(jī)驅(qū)動中，逆變器控制電動機(jī)來旋轉(zhuǎn)離心機(jī)，離心機(jī)需要很大的轉(zhuǎn)矩來加速，這意味著在半導(dǎo)體中的大的電流和高的溫度增加。在加速后，離心機(jī)以運(yùn)轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，在這種情形下，當(dāng)需要的轉(zhuǎn)矩降低時，逆變器的輸出電流顯著地下降。在加速期間加熱的半導(dǎo)體元件此刻開始冷卻。如果離心機(jī)進(jìn)一步被再生地(regeneratively)減慢，即通過使用電動機(jī)作為發(fā)電機(jī)，則再次有大電流流過開關(guān)元件，并且該元件加熱。相同的情形應(yīng)用于電梯和起重機(jī)驅(qū)動以及其它循環(huán)驅(qū)動。
一種當(dāng)前的量度驅(qū)動大小的方法是根據(jù)由于循環(huán)加載造成的半導(dǎo)體溫度變化(即振幅)來進(jìn)行的。半導(dǎo)體制造商指示出半導(dǎo)體所容忍的可能的循環(huán)數(shù)目作為溫度變化的函數(shù)。當(dāng)溫度變化下降時，許可的最大循環(huán)數(shù)目增加。
今天，像其它電子設(shè)備一樣，逆變器通過風(fēng)扇或液體冷卻來主動地冷卻。在這樣的解決方案中，熱量被從設(shè)備中傳出，以便冷卻發(fā)熱的設(shè)備的元件。通常，這是通過持續(xù)的冷卻進(jìn)行的，在這種情形下，不管功率半導(dǎo)體的溫度如何，冷卻風(fēng)扇或泵以恒定的旋轉(zhuǎn)速度運(yùn)轉(zhuǎn)。在某些解決方案中，也已知使用根據(jù)溫度而直接改變的冷卻，在這種情形下，當(dāng)熱量的產(chǎn)生增加時，冷卻功率增加，以便限制溫度的增加。
顯然，通過使用風(fēng)扇來冷卻元件，元件的最高溫度可以被降低。然而，僅僅使用風(fēng)扇使得不可能降低元件的溫度分布(profile)以便避免特別是在循環(huán)驅(qū)動中由于溫度改變而造成的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在逆變器中的方法和裝置，以及一種逆變器，以使得避免上述的缺點(diǎn)，并使能以一種減小由于循環(huán)加載造成的熱應(yīng)力且從而提高逆變器的使用壽命的方式來控制逆變器。這個目的是通過本發(fā)明的一種方法和裝置來實(shí)現(xiàn)的，該方法和裝置的特征在于獨(dú)立權(quán)利要求1和9中所陳述的。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中公開。
本發(fā)明是基于這樣的概念在逆變器中，通過在高負(fù)載時主動減小和在低負(fù)載時主動增加半導(dǎo)體中的瞬時損耗而使功率半導(dǎo)體元件中的損耗校平。通過元件損耗的受控制的改變和基于元件溫度的冷卻控制可以顯著地限制元件的溫度改變的速率和大小。
本發(fā)明的解決方案提供了以下優(yōu)點(diǎn)通過管理功率半導(dǎo)體的溫度，元件的使用壽命可以顯著地延長，特別是在與循環(huán)使用有關(guān)時，在循環(huán)使用中當(dāng)使用現(xiàn)有技術(shù)時由于溫度變化的結(jié)果，會使功率半導(dǎo)體被相當(dāng)大地張緊。另外，通過利用本發(fā)明，可以使設(shè)備的熱尺寸量度比以前更優(yōu)化，即不需要過量度(over-dimension)該設(shè)備的尺寸。當(dāng)使用于逆變器時，本發(fā)明的解決方案對于被耦合到逆變器的電動機(jī)的性狀沒有影響，并且電動機(jī)能夠以正常的方式被加載。


現(xiàn)在藉助于優(yōu)選實(shí)施例并參考附圖來更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖1顯示本發(fā)明的解決方案的總體框圖；以及圖2顯示本發(fā)明的方法的應(yīng)用的示例性曲線。
具體實(shí)施例方式
圖1在總體級別上顯示了實(shí)施本發(fā)明方法的本發(fā)明裝置的框圖。該裝置與一逆變器相結(jié)合地被顯示，對于該逆變器沒有示出具體的應(yīng)用目標(biāo)。因此，顯然地本方法和裝置可被利用于任何使用逆變器的應(yīng)用。
圖1顯示了處理器單元1如何按照在處理器中的控制算法來控制門驅(qū)動器GD1、GD2、GD3。門驅(qū)動器被相應(yīng)地連接來控制功率半導(dǎo)體2，在圖1上只顯示了兩個功率半導(dǎo)體，即一個開關(guān)對，它典型地形成單相(onephase)。在常規(guī)的三相系統(tǒng)中，有三個這種類型的開關(guān)對。
按照本發(fā)明的方法，確定一個或多個功率半導(dǎo)體元件2的溫度T或影響該溫度的電量。溫度的確定最簡單地可以通過用適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳒y量元件的溫度而完成。然而，藉助于現(xiàn)代的快速處理器，可以由程序通過使用由功率半導(dǎo)體元件組成的熱模型來十分精確地計算出溫度，由此可以實(shí)時地得到功率半導(dǎo)體的不同部分的溫度信息。當(dāng)使用熱模型時，不需要測量溫度的單獨(dú)的傳感器；只要測量參考點(diǎn)(例如基板)的溫度就足夠了。
當(dāng)知道流過半導(dǎo)體元件的電流的大小I、在元件上的電壓的大小U和切換頻率fSW(即每個單位時間切換的次數(shù))時，半導(dǎo)體元件的溫度T可以通過使用熱模型以本身已知的方式被確定。在半導(dǎo)體元件中，溫度是由功率損耗形成的，而功率損耗是由接通狀態(tài)損耗和切換損耗形成的。流過元件的電流的大小I影響接通狀態(tài)損耗的大小，而影響切換損耗大小的不單有電流的大小I而且還有元件上的電壓的大小U，自然還有切換頻率fSW。按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，元件溫度的確定包括確定元件的電流和電壓的大小，從而通過使用由元件構(gòu)成的溫度模型來確定溫度的步驟。
因?yàn)樵臏囟茸鳛榱鬟^元件的負(fù)載電流的函數(shù)而改變，所以溫度的量值可以通過負(fù)載電流被近似到某種程度。然而，從電流的大小不可能推斷出元件中的實(shí)際的溫度。對于幾個轉(zhuǎn)矩控制的逆變器，有可能通過機(jī)器的轉(zhuǎn)矩來估計溫度的情況?？梢栽谀孀兤鞯目刂齐娐分锌煽康赜嬎氵@個轉(zhuǎn)矩。按照本發(fā)明的實(shí)施例，該轉(zhuǎn)矩被使用來表示溫度改變。該轉(zhuǎn)矩可以是由被控制的機(jī)器提供的實(shí)際的轉(zhuǎn)矩信息，它是依據(jù)機(jī)器的通量和電流計算出來的，或者它可以是給予機(jī)器的轉(zhuǎn)矩指令—如果該機(jī)器是轉(zhuǎn)矩控制的話。相應(yīng)地，當(dāng)機(jī)器是電流控制的時，電流指令或由電流指令生成的量可被用作表示溫度改變的信號。
按照本方法，進(jìn)一步確定一個或多個功率半導(dǎo)體元件的溫度上的改變，或影響該溫度的量上的改變。通過例如把規(guī)定的溫度值存儲到位于處理器中的存儲器內(nèi)，溫度上的改變可以被確定。然而，對于實(shí)施本方法來說，存儲在存儲器中的溫度值的數(shù)目不需要很大。而且，如果不是確定實(shí)際的溫度，而是確定影響溫度的量，諸如電流或轉(zhuǎn)矩，則這些值也被存儲到存儲器中，并且確定這個量的改變。
而且，按照本發(fā)明的方法，控制設(shè)備1GD1、GD2、GD3響應(yīng)于用以生成輸出電壓的控制量和功率半導(dǎo)體元件的溫度的改變速率或影響該溫度的量的改變速率而控制半導(dǎo)體元件2來減小溫度的改變速率?？刂圃O(shè)備以本身已知的方式接收控制量作為輸入，控制量例如可以是想要的輸出電壓、電流、或轉(zhuǎn)矩?？刂圃O(shè)備的主要任務(wù)自然是確保實(shí)施按照控制量的控制。在本發(fā)明的解決方案中，控制設(shè)備也接收有關(guān)功率半導(dǎo)體元件的溫度改變速率或有關(guān)影響它的量的信息作為輸入。控制設(shè)備然后按照本發(fā)明來控制半導(dǎo)體元件，以這樣的方式使溫度改變和改變速率最小化。
按照本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施例，響應(yīng)于功率半導(dǎo)體元件的溫度的改變速率或影響該溫度的量的改變速率，而控制逆變器的功率半導(dǎo)體元件的冷卻單元3來減小溫度改變速率。在這種情形下，當(dāng)溫度開始顯著增加時，冷卻單元3(比如優(yōu)選地是一個風(fēng)扇)的旋轉(zhuǎn)速率增加，因此提高冷卻以減小溫度增加速率。相應(yīng)地，當(dāng)功率半導(dǎo)體元件的溫度下降時，將大大地減少冷卻，或甚至完全停止冷卻。
在功率半導(dǎo)體元件的輸出電流顯著下降的情形下，元件開始快速地冷卻。在這樣的情形下，冷卻元件的單元首先被控制來減小冷卻功率，并且利用了增加半導(dǎo)體的溫度的程序解決方案。在程序解決方案中，控制半導(dǎo)體的控制設(shè)備以這樣的方式改變調(diào)制，使得在半導(dǎo)體中產(chǎn)生更多的耗散功率，由此元件的溫度不能快速下降。
通過程序來管理功率半導(dǎo)體元件的溫度分布，可以通過例如更改與交流驅(qū)動有關(guān)的負(fù)載的無功電流電平而被實(shí)施。增加無功電流電平會增加元件中的電流，但不會以任何方式影響用作為負(fù)載的電動機(jī)的工作特性。增加無功電流電平是簡單的計劃性過程，在該過程中電壓或電流指令被更改，以這樣的方式使磁化水平增加。
用于通過程序來管理溫度分布的另一個替換例是增加把輸出功率半導(dǎo)體元件切換到負(fù)載的切換頻率。由于增加切換頻率的結(jié)果，每個時間單位在半導(dǎo)體元件中切換的次數(shù)增加，這又導(dǎo)致每個時間單位在切換期間的損耗增加。
在本發(fā)明的裝置中，控制設(shè)備響應(yīng)于控制量和元件的溫度來控制輸出功率半導(dǎo)體。這個控制可以以這樣的方式由程序來實(shí)施，使得控制量的實(shí)施成為主要任務(wù)，在此以后，軟件影響元件的耗散功率數(shù)量以控制溫度改變速率。控制設(shè)備還以這樣的方式控制冷卻單元，使在那里產(chǎn)生的、諸如空氣那樣的冷卻媒介的流動可按需要進(jìn)行改變。
在許多應(yīng)用中，溫度分布的均衡可以搶先(proactively)開始；換句話說，以這樣的方式，使得開始均衡并不需要有關(guān)溫度改變的實(shí)際信息?？梢岳绺鶕?jù)進(jìn)入到控制設(shè)備的電流或電壓指令中的改變、或通過有關(guān)這些指令中即將到來的改變的信息而起動搶先的動作。在循環(huán)驅(qū)動中，搶先的行動甚至可以比這個更有效地被實(shí)施，因?yàn)樵S多的循環(huán)使用是持續(xù)一個特定的時間周期。例如，在離心機(jī)驅(qū)動中，常?？傻玫接嘘P(guān)離心或?qū)﹄x心速度的加速進(jìn)行多長時間的精確的信息。同樣地，在電梯驅(qū)動中，電梯廂的加速在每種情形下花費(fèi)基本上相同數(shù)量的時間。另外，在電梯驅(qū)動中，電梯的可能的最短距離也是已知的。在電梯驅(qū)動方面，也可以利用關(guān)于呼叫電梯的信息來執(zhí)行搶先的行動，因?yàn)榈湫偷?，從呼叫電梯到電梯?shí)際運(yùn)動要花費(fèi)幾秒鐘。那么有可能在電動機(jī)需要很大轉(zhuǎn)矩之前已經(jīng)開始增加控制電梯電動機(jī)的逆變器的溫度，因此，按照本發(fā)明，溫度分布可以被校平。在電梯驅(qū)動中，還有可能在基本循環(huán)中訓(xùn)練均衡該溫度改變的系統(tǒng)到搶先的行動，基本循環(huán)是加速、恒速和減速。以恒速行進(jìn)的距離自然取決于行進(jìn)的樓層的數(shù)目，這僅僅在電梯被呼叫后或當(dāng)電梯被使用時才知道。然而，在不同長度的距離內(nèi)存在有限次數(shù)的可能的循環(huán)。所以，風(fēng)扇和逆變器的切換頻率的控制可以對于不同的樓層距離事先被編程。
基于這個信息，有可能在循環(huán)驅(qū)動中以這樣的方式使用本方法和裝置的解決方案，使得溫度的改變速率盡可能有效地最小化。
使用本方法的例子是圖2中以曲線圖解地顯示的狀況，在其中逆變器應(yīng)用本方法來控制在循環(huán)驅(qū)動中的電動機(jī)，所述循環(huán)驅(qū)動在本例中是離心機(jī)驅(qū)動。圖上顯示了驅(qū)動電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速率、所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的絕對值、受控風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速率、逆變器的切換頻率、和功率半導(dǎo)體元件的溫度。
一開始，離心機(jī)從零開始加速。為了達(dá)到有效的加速度，以最大轉(zhuǎn)矩進(jìn)行加速。當(dāng)逆變器產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)矩時，顯然地功率元件趨于猛烈加熱。因?yàn)?，為了提高元件的?qiáng)度，本發(fā)明力圖減慢快速的溫度改變，所以風(fēng)扇被命令去提供強(qiáng)的冷卻，它以最好的可能的方式限制元件的溫度增加。這個強(qiáng)的冷卻在圖2上被顯示為風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速率。同時，逆變器被控制成使用產(chǎn)生盡可能低的損耗的調(diào)制，即逆變器的切換頻率被降低。
當(dāng)電動機(jī)被加速到全運(yùn)轉(zhuǎn)速度時，所需要的轉(zhuǎn)矩的大小顯著地下降。因?yàn)樵撨\(yùn)轉(zhuǎn)速度和加速期間的瞬時速度是已知的，所以可以例如依據(jù)該運(yùn)轉(zhuǎn)速度和瞬時速度之間的差值來預(yù)見到轉(zhuǎn)矩的下降。另一個可能的預(yù)見方式是事先確定在循環(huán)中使用的切換頻率和風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速率。在離心機(jī)驅(qū)動中，負(fù)載的慣性矩是已知的，所以有可能根據(jù)機(jī)器產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩來事先計算出加速所需要的時間。
當(dāng)達(dá)到該運(yùn)轉(zhuǎn)速度時，或當(dāng)預(yù)見到它時，就可以開始將溫度下降速率減小的步驟。在圖2的例子中，以這樣的方式完成了上述這一點(diǎn)，使得通過減小風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速率而減少冷卻，并且通過程序?qū)τ趽p耗數(shù)量起作用，以便增加損耗，即增加開關(guān)元件的切換頻率。應(yīng)當(dāng)記得，不斷地獲得有關(guān)元件溫度的實(shí)時信息，這使得有可能進(jìn)行溫度控制。如果必要的話，冷卻的減少和所有計劃性地利用的措施可以同時被使用。圖2的例子使用了受控風(fēng)扇和改變切換頻率這兩者。當(dāng)以運(yùn)轉(zhuǎn)速度來運(yùn)轉(zhuǎn)離心機(jī)時，功率半導(dǎo)體趨于快速冷卻，因?yàn)榘雽?dǎo)體中電流的大小也快速地下降。
在以恒定速率的離心完成后，對離心機(jī)進(jìn)行減速以停止它。減速常常是利用電動機(jī)來完成的，由此電動機(jī)需要相反的轉(zhuǎn)矩來加速。功率半導(dǎo)體然后再次趨于相當(dāng)大地加熱。在減速期間，再次使用低損耗的調(diào)制以在元件中產(chǎn)生盡可能小的耗散功率。冷卻也被增強(qiáng)，以限制溫度增加速率，如圖2所示。
應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明的解決方案不打算降低元件的最高溫度，而只是降低溫度改變和改變速率，這在循環(huán)使用中對于提高利用功率半導(dǎo)體的設(shè)備的使用壽命來說是決定性因素。換句話說，本發(fā)明的方法力圖保持設(shè)備的溫度盡可能地恒定。
還應(yīng)當(dāng)指出，盡管本發(fā)明在上面具體地是結(jié)合IGBT元件來描述的，但本發(fā)明的解決方案適用于在逆變器中使用的所有的功率開關(guān)。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然本發(fā)明的基本概念可以以許多不同的方式來實(shí)施。本發(fā)明和它的實(shí)施例因此不限于以上描述的例子，而是可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1.一種與逆變器有關(guān)的方法，該逆變器包括幾個功率半導(dǎo)體元件和一個用來控制它們的控制設(shè)備，所述控制設(shè)備被安排成響應(yīng)于用于生成輸出電壓的控制量來控制所述功率半導(dǎo)體元件，該方法包括以下步驟確定一個或多個功率半導(dǎo)體元件的溫度或影響該溫度的電量，其特征在于，該方法還包括以下步驟確定一個或多個功率半導(dǎo)體元件的溫度的改變或影響該溫度的電量的改變，以及響應(yīng)于用于生成輸出電壓的控制量和功率半導(dǎo)體元件的溫度的改變速率或影響該溫度的量的改變速率，而用控制設(shè)備來控制功率半導(dǎo)體元件去以這樣的方式減小溫度變化，即使得當(dāng)溫度或影響溫度的量增加時減慢溫度增加速率，以及當(dāng)溫度或影響溫度的量下降時減慢溫度下降速率。
2.如權(quán)利要求1中要求的方法，其中逆變器還包括一個被安排來冷卻功率半導(dǎo)體元件的冷卻單元，其特征在于，該冷卻單元是可控制的冷卻單元，以及該方法還包括以下步驟響應(yīng)于功率半導(dǎo)體元件的溫度的改變速率或影響該溫度的量的改變速率，而控制逆變器的功率半導(dǎo)體元件的冷卻單元來減小溫度改變和改變速率。
3.如權(quán)利要求1或2中要求的方法，其特征在于，確定功率半導(dǎo)體元件的溫度包括以下步驟確定流過該元件的電流的大小和該元件上的電壓的大小，確定在功率半導(dǎo)體元件中切換的次數(shù)，以及通過使用功率半導(dǎo)體元件的事先制定的溫度模型，根據(jù)所確定的電流和電壓的大小以及切換的次數(shù)，計算功率半導(dǎo)體元件的溫度。
4.如權(quán)利要求1或2中要求的方法，其特征在于，響應(yīng)于功率半導(dǎo)體元件的溫度的改變速率或影響該溫度的量的改變速率而控制功率半導(dǎo)體元件來減小溫度改變和改變速率包括以下步驟響應(yīng)于功率半導(dǎo)體元件的溫度的或影響該溫度的量的下降，而增加功率半導(dǎo)體元件的切換頻率，或響應(yīng)于功率半導(dǎo)體元件的溫度的或影響該溫度的量的增加，而降低功率半導(dǎo)體元件的切換頻率。
5.如權(quán)利要求1、2或4中要求的方法，其特征在于，響應(yīng)于功率半導(dǎo)體元件的溫度的改變速率或影響該溫度的量的改變速率而控制功率半導(dǎo)體元件來減小溫度改變和改變速率包括以下步驟響應(yīng)于功率半導(dǎo)體元件的溫度的或影響該溫度的量的下降，而增加功率半導(dǎo)體元件的無功電流電平，或響應(yīng)于功率半導(dǎo)體元件的溫度的或影響該溫度的量的增加，而降低功率半導(dǎo)體元件的無功電流電平。
6.如權(quán)利要求2到5的任一項(xiàng)中要求的方法，其中冷卻單元是電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)扇，其特征在于，響應(yīng)于功率半導(dǎo)體元件的溫度的改變速率或影響該溫度的量的改變速率而控制冷卻單元包括以下步驟響應(yīng)于功率半導(dǎo)體元件的溫度的或影響該溫度的量的增加，而增加電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速率，或響應(yīng)于功率半導(dǎo)體元件的溫度的或影響該溫度的量的下降，而降低電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速率。
7.如權(quán)利要求1到6的任一項(xiàng)中要求的方法，其特征在于，該方法還包括以下步驟預(yù)見到導(dǎo)致溫度改變的控制量的將來的改變，并響應(yīng)于所述的預(yù)見而采取步驟來減小溫度改變。
8.如權(quán)利要求1到7的任一項(xiàng)中要求的方法，其特征在于，所述影響溫度的量是機(jī)器的轉(zhuǎn)矩、電流或電壓指令、或規(guī)定的轉(zhuǎn)矩、電流或電壓。
9.一種與逆變器有關(guān)的裝置，該逆變器包括幾個功率半導(dǎo)體元件和一個用來控制它們的控制設(shè)備，所述控制設(shè)備被安排成響應(yīng)于用于生成輸出電壓的控制量而控制所述功率半導(dǎo)體元件，該裝置包括用于確定一個或多個功率半導(dǎo)體元件的溫度或影響該溫度的電量的裝置，其特征在于，該方法還包括用于確定一個或多個功率半導(dǎo)體元件的溫度或影響該溫度的電量的裝置，以及一個控制設(shè)備，響應(yīng)于用于生成輸出電壓的控制量和功率半導(dǎo)體元件的溫度或影響該溫度的量而控制功率半導(dǎo)體元件來以這樣的方式減小溫度變化，即使得當(dāng)溫度或影響溫度的量增加時減慢溫度增加速率，以及當(dāng)溫度或影響溫度的量下降時減慢溫度下降速率。
10.如權(quán)利要求9中要求的裝置，其中所述逆變器還包括一個被安排來冷卻功率半導(dǎo)體元件的冷卻單元，其特征在于，該冷卻單元是可控制的冷卻單元，以及該裝置還包括用于響應(yīng)于功率半導(dǎo)體元件的溫度的改變速率或影響該溫度的量的改變速率而控制逆變器的功率半導(dǎo)體元件的冷卻單元來減小溫度改變和改變速率的裝置。
全文摘要
一種與逆變器有關(guān)的方法和裝置，該逆變器包括幾個功率半導(dǎo)體元件和一個用來控制它們的控制設(shè)備，所述控制設(shè)備被安排成響應(yīng)于控制量而控制所述功率半導(dǎo)體元件以生成輸出電壓。該方法包括以下步驟確定一個或多個功率半導(dǎo)體元件的溫度的改變或影響該溫度的量的改變，以及響應(yīng)于用來生成輸出電壓的控制量和功率半導(dǎo)體元件的溫度的改變速率或影響該溫度的量的改變速率而用所述控制設(shè)備來控制功率半導(dǎo)體元件以減小溫度改變和改變速率。
文檔編號H02M5/00GK1875479SQ200480032575
公開日2006年12月6日 申請日期2004年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月30日
發(fā)明者T·龍凱寧, V·許韋里寧, P·思蒂寧 申請人:Abb 有限公司