專利名稱：一種高壓變頻裝置的旁路交叉控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種高壓變頻裝置的控制電路。
背景技術(shù)：
目前，隨著電カ電子技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)等發(fā)展，高壓變頻器得到了快速發(fā)展與廣泛應用。電カ、冶金、化工、市政、煤炭等行業(yè)對高壓變頻器的可靠性要求都非常高，不允許高壓變頻器故障停機。而現(xiàn)在主流高壓變頻器的拓撲結(jié)構(gòu)為功率単元串聯(lián)式，即由多個低壓功率単元輸出疊加形成高壓，功率単元數(shù)量多，器件更好，變頻器的故障多發(fā)生在功率単元上，為了減少不正常停機，大多廠家已經(jīng)開發(fā)了功率単元旁路功能。功率単元旁路方案由多種，其中一種旁路電路由并聯(lián)在功率單元輸出的ニ極管整 流橋和晶閘管或其它類似的電子開關(guān)器件構(gòu)成，整流橋的交流輸入與功率單元輸出相連，整流橋輸出與晶閘管相連，當功率単元故障時，封鎖逆變橋的驅(qū)動脈沖，同時觸發(fā)晶閘管，使得功率単元所在相的相電流流經(jīng)ニ極管整流橋和晶閘管組成的旁路電路，此時故障功率単元被旁路切除，該旁路裝置結(jié)構(gòu)簡單，體積小，然而存在以下問題一，當功率単元功率開關(guān)器件如IGBT控制脈沖被封鎖或功率單元輸出電壓為零電壓時，旁路裝置中的晶閘管兩端電壓為零，此時若控制IGBT使得功率単元輸出電平，功率単元的直流電壓會直接加在晶閘管兩端，使得晶閘管兩端的dv/dt超過其承受能力，易導致誤導通，引發(fā)功率単元故障；ニ，由于旁路裝置和功率単元裝置均由電子開關(guān)器件組成，具有同類型產(chǎn)品共同的缺陷，如當過電壓時某ー器件燒損同時引起另ー器件損壞，使整個系統(tǒng)可靠性降低；三，當前旁路控制大多由功率單元控制板控制，當功率單元控制板發(fā)生故障時，該功率単元不能正常工作，也無法被功率單元控制板控制旁路。另ー種旁路方式由并聯(lián)在功率單元輸出的接觸器和控制接觸器的旁路控制板組成，旁路控制板往往與功率單元本身相連，每個功率単元的接觸器獨立控制。此種方案解決了開關(guān)器件易損壞的問題，但是由于旁路控制板與功率單元本身相連，同樣存在當功率單元故障時，獨立控制的旁路控制板往往也無法正常工作而無法旁路的問題。還有ー種旁路方式也是由并聯(lián)在功率單元輸出的接觸器完成，但功率単元功率單兀的接觸器由一塊芳路控制板集中控制，此方案解決了獨立控制中存在的當功率單兀故障時經(jīng)常無法旁路的問題，但是由于功率單元對地電壓是系統(tǒng)電壓，所以對接觸器和從各功率單元連接到集中旁路控制板的控制線提出了耐壓和走線要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是對現(xiàn)有技術(shù)方案進行完善與改進，提供ー種高壓變頻裝置的旁路交叉控制電路，以達到工作可靠、穩(wěn)定，且耐壓要求低的目的。為此，本實用新型采取以下技術(shù)方案?！N高壓變頻裝置的旁路交叉控制電路，高壓變頻裝置設(shè)偶數(shù)個功率単元及與功率単元相連的旁路控制電路，每一功率単元包括整流電路、濾波電路、H橋逆變電路，其特征在于旁路交叉控制電路至少包括一用于控制功率単元旁路的控制組，一控制組包括由第一功率単元供電的第一旁路控制板、由第二功率単元電供電的第二旁路控制板、第一旁路接觸器及第ニ旁路接觸器，所述的第一旁路接觸器、第二旁路接觸器的主觸頭分別與第二功率単元、第一功率單元連接，所述的第一旁路接觸器、第二旁路接觸器的線圈分別與第一旁路控制板、第二旁路控制板連接。兩個相連功率単元互相控制旁路接觸器，當ー個功率單元故障時，相鄰功率單元控制故障功率単元的旁路接觸器動作，保證故障功率単元能被有效芳路。作為對上述技術(shù)方案的進ー步完善和補充，本 實用新型還包括以下附加技術(shù)特征。連接同一控制組的第一功率単元、第二功率単元為相鄰功率単元。由于是相鄰功率単元，接觸器的控制回路與主觸頭間的耐壓要求為兩功率單元間的耐壓要求，而不是系統(tǒng)耐壓，比較容易實現(xiàn)耐壓要求。第一旁路控制板、第二旁路控制板分別與第一功率單元、第二功率單元的直流母線相連以獲取電源。第一旁路控制板、第二旁路控制板分別與第一功率単元、第二功率単元的三相輸入中任意兩相連接以獲取電源。第一旁路接觸器、第二旁路接觸器的兩個或三個主觸頭分別與第二功率単元、第一功率單元輸入端的任意兩相或三相連接。有益效果兩個相連功率単元互相控制旁路接觸器，當一個功率単元故障時，相鄰功率單元控制故障功率単元的旁路接觸器動作，保證故障功率単元能被有效旁路。且由于同一控制組的兩功率単元相鄰，接觸器的控制回路與主觸頭間的耐壓要求為兩功率單元間的耐壓要求，而不是系統(tǒng)耐壓，容易實現(xiàn)耐壓要求。

圖I為本實用新型第一實施例的旁路電路原理圖。圖2為本實用新型第二實施例的旁路電路原理圖。圖3為本實用新型第三實施例的旁路電路原理圖。圖中1-第一功率單元；2 —第二功率單元；3 —第一旁路控制板；4 一第二旁路控制板；5 —第二旁路接觸器；6 —第一旁路接觸器；7、10 —整流電路、8、11 ー濾波電路；9、12 一 H橋逆變電路。
具體實施方式
以下結(jié)合說明書附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進ー步的詳細說明。實施例一如圖I所示，第一功率単元I的主電路包括整流電路7、濾波電路8、H橋逆變電路9，相鄰功率第二功率單元2的主電路也一祥，包括整流電路10、濾波電路11、H橋逆變電路12。旁路交叉控制電路至少包括一控制組，一控制組包括由第一功率單元I供電的第一旁路控制板3、由第二功率單元2電供電的第二旁路控制板4、第一旁路接觸器6及第ニ旁路接觸器5，所述的第一旁路接觸器6、第二旁路接觸器5的主觸頭分別與第二功率単元2、第一功率単元I連接，所述的第一旁路接觸器6、第二旁路接觸器5的線圈分別與第一旁路控制板3、第二旁路控制板4連接。第一旁路控制板3與第一功率単元I的直流母線相連，為第一旁路控制板3提供工作電源；第二旁路控制板4與第二功率單元2的直流母線相連，為第二旁路控制板4提供工作電源。第一功率単元I和第二功率単元2為主電路上串聯(lián)相鄰的兩個功率単元。第一旁路控制板3控制第二功率單元2的旁路接觸器6的線圈；第二旁路控制板4控制第一功率單元I的旁路接觸器5的線圈。當?shù)谝还β蕝g元I故障時，高壓變頻器主控接收到故障信號，封鎖所有功率単元的輸出，通過正常的第二功率單元2的第二旁路控制板4發(fā)出吸合第二旁路接觸器5的動作，第一功率単元I被旁路，高壓變頻器再開通所有功率單元輸出，變頻器恢復運行，整個過程約幾百ms。當?shù)诙β蕝g元2故障吋，高壓變頻器主控接收到故障信號，封鎖所有功率単元 的輸出，通過正常的第一功率単元I的第一旁路控制板3發(fā)出吸合第一旁路接觸器6的動作，第二功率單元2被旁路。一般6 kV的高壓變頻器每相由6個功率単元，那么每相有3組上述控制組，整機三相有9組控制組。一般IOkV的高壓變頻器每相由8個功率単元，那么每相有4組控制組，整機三相有I 2組控制組。實施例ニ，如圖2所示，與實施例一的區(qū)別在于第一、第二功率單元旁路控制板
3、4與第一、第二功率単元1、2主電路的連接端由整流橋后的直流母排替換為功率單元三相輸入整流橋前的任意兩相，其旁路工作原理與第一實施例相同。實施例三，如圖3所示，與實施例一的區(qū)別在于第一、第二旁路接觸器6、5増加了與第二、第一功率単元2、1連接的主觸頭，増加的主觸頭連接到功率單元輸入的三相中的任意兩相，使功率單元旁路地更加徹底。以上所述，僅為本實用新型的具體實例，并不以此限定本實用新型的保護范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本實用新型技術(shù)方案所作的任何等效變換，均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高壓變頻裝置的旁路交叉控制電路，高壓變頻裝置設(shè)偶數(shù)個功率單元及與功率單元相連的旁路控制電路，每一功率單元包括整流電路(7、10 )、濾波電路(8、11)、H橋逆變電路(9、12)，其特征在于旁路交叉控制電路至少包括一用于控制功率單元旁路的控制組，一控制組包括由第一功率單元(I)供電的第一旁路控制板(3)、由第二功率單元(2)供電的第二旁路控制板(4)、第一旁路接觸器(6)及第二旁路接觸器(5)，所述的第一旁路接觸器(6)、第二旁路接觸器(5)的主觸頭分別與第二功率單元(2)、第一功率單元(I)連接，所述的第一旁路接觸器(6)、第二旁路接觸器(5)的線圈分別與第一旁路控制板(3)、第二芳路控制板(4 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高壓變頻裝置的旁路交叉控制電路，其特征在于連接同一控制組的第一功率單元(I)、第二功率單元(2)為相鄰功率單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高壓變頻裝置的旁路交叉控制電路，其特征在于第一旁路控制板(3)、第二旁路控制板(4)分別與第一功率單元(I )、第二功率單元(2)的直流母線相連以獲取電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高壓變頻裝置的旁路交叉控制電路，其特征在于第一旁路控制板(3)、第二旁路控制板(4)分別與第一功率單元(I)、第二功率單元(2)的三相輸入中任意兩相連接以獲取電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一權(quán)利所述的一種高壓變頻裝置的旁路交叉控制電路，其特征在于第一旁路接觸器(6)、第二旁路接觸器(5)的兩個或三個主觸頭分別與第二功率單元(2)、第一功率單元(I)輸入端的任意兩相或三相連接。
專利摘要一種高壓變頻裝置的旁路交叉控制電路，涉及一種高壓變頻裝置的控制電路。目前功率單元旁路不能兼顧工作可靠、穩(wěn)定和耐壓。本實用新型特征在于旁路交叉控制電路至少包括一用于控制功率單元旁路的控制組，一控制組包括由第一功率單元供電的第一旁路控制板、由第二功率單元電供電的第二旁路控制板、第一旁路接觸器及第二旁路接觸器，所述的第一旁路接觸器、第二旁路接觸器的主觸頭分別與第二功率單元、第一功率單元連接，所述的第一旁路接觸器、第二旁路接觸器的線圈分別與第一旁路控制板、第二旁路控制板連接。本技術(shù)方案工作可靠，容易實現(xiàn)耐壓要求。
文檔編號H02M1/32GK202535260SQ20122022449
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者馮芬, 徐迅, 李長龍 申請人:臥龍電氣集團杭州研究院有限公司, 臥龍電氣集團股份有限公司