一種用于交流驅(qū)動系統(tǒng)的四象限變頻器控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于交流驅(qū)動系統(tǒng)的四象限變頻器控制裝置，四象限變頻器包括由并聯(lián)設(shè)置的整流單元、直流支撐電容和逆變單元構(gòu)成的主電路，控制裝置包括檢測電網(wǎng)三相電源線電流的整流電流傳感器、檢測直流支撐電容電壓的電壓傳感器、檢測交流驅(qū)動系統(tǒng)三相電接線電流的逆變電流傳感器、與整流單元連接的整流側(cè)控制器，以及與逆變單元連接的逆變側(cè)控制器，整流電流傳感器和電壓傳感器與整流側(cè)控制器連接，逆變電流傳感器與逆變側(cè)控制器連接。本發(fā)明有效減少了絕緣柵雙極型晶體管IGBT的開通和關(guān)斷頻率，減少了器件本身的熱損耗，降低了對變頻器的散熱要求，同時提高了四象限變頻器的穩(wěn)定性和可靠性，交流驅(qū)動系統(tǒng)的工作效率明顯提高。
【專利說明】—種用于交流驅(qū)動系統(tǒng)的四象限變頻器控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于交流驅(qū)動系統(tǒng)的四象限變頻器控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]四象限變頻器的四象限運行都是基于全控器件-絕緣柵雙極型晶體管IGBT和PWM脈寬調(diào)制技術(shù)實現(xiàn)。其電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要加裝輸入正弦波濾波器和升壓電抗器，使得變頻器本體體積較大，不利于安裝在內(nèi)部空間較小的交流驅(qū)動系統(tǒng)中；其次，由于絕緣柵雙極型晶體管IGBT的頻繁開通和關(guān)斷，必然增加器件本身的熱損耗，也就對變頻器的散熱能力提出了更高的要求，同時，降低了四象限變頻器的穩(wěn)定性，也降低了交流驅(qū)動系統(tǒng)的工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問題而提供了一種用于交流驅(qū)動系統(tǒng)的四象限變頻器控制裝置。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明的一種用于交流驅(qū)動系統(tǒng)的四象限變頻器控制裝置，所述四象限變頻器包括主電路，所述四象限變頻器控制裝置與該主電路連接，所述主電路由并聯(lián)設(shè)置的整流單元、直流支撐電容和逆變單元構(gòu)成；
[0006]所述整流單元由三路并聯(lián)設(shè)置的整流支路構(gòu)成，每一整流支路由兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT串聯(lián)構(gòu)成，且每一絕緣柵雙極型晶體管IGBT反并聯(lián)有二極管，每一整流支路中兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT之間的連接節(jié)點連接有連接導(dǎo)線，三路整流支路通過連接導(dǎo)線分別與電網(wǎng)的三相電源線連接；
[0007]所述逆變單元由三路并聯(lián)設(shè)置的逆變支路構(gòu)成，每一逆變支路由兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT串聯(lián)構(gòu)成，且每一絕緣柵雙極型晶體管IGBT反并聯(lián)有二極管，每一逆變支路中兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT之間的連接節(jié)點連接有連接導(dǎo)線，三路逆變支路通過連接導(dǎo)線分別與交流驅(qū)動系統(tǒng)的三相電接線連接；
[0008]所述四象限變頻器控制裝置包括分別串接于電網(wǎng)三相電源線中各相電源線上并檢測其電流的第一至第三電流傳感器、并聯(lián)于所述直流支撐電容兩端并檢測其電壓的電壓傳感器、串接于所述交流驅(qū)動系統(tǒng)的三相電接線中各相電接線上并檢測其電流的第四至第六電流傳感器、分別與所述整流單元中絕緣柵雙極型晶體管IGBT連接并控制其開通和關(guān)斷的整流側(cè)控制器，以及分別與所述逆變單元中絕緣柵雙極型晶體管IGBT連接并控制其開通和關(guān)斷的逆變側(cè)控制器，其中，所述第一至第三電流傳感器和電壓傳感器分別與所述整流側(cè)控制器連接，所述第四至第六電流傳感器分別與所述逆變側(cè)控制器連接。
[0009]本發(fā)明有效減少了絕緣柵雙極型晶體管IGBT的開通和關(guān)斷頻率，減少了器件本身的熱損耗，降低了對變頻器的散熱要求，同時提高了四象限變頻器在交流驅(qū)動系統(tǒng)中的穩(wěn)定性和可靠性，交流驅(qū)動系統(tǒng)的工作效率明顯提高；其次，在主電路結(jié)構(gòu)上去掉了正弦波濾波器和升壓電抗器，有效地減少了變頻器本體的體積，利于安裝在內(nèi)部空間較小的交流驅(qū)動系統(tǒng)中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011 ] 下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0012]請參閱圖1，圖中示出了本發(fā)明用于交流驅(qū)動系統(tǒng)的四象限變頻器控制裝置，四象限變頻器包括主電路，四象限變頻器控制裝置與該主電路連接，主電路由并聯(lián)設(shè)置的整流單元1、直流支撐電容2和逆變單元3構(gòu)成；
[0013]整流單元I由三路并聯(lián)設(shè)置的整流支路構(gòu)成，每一整流支路由兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT4串聯(lián)構(gòu)成，且每一絕緣柵雙極型晶體管IGBT4反并聯(lián)有二極管5，每一整流支路中兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT4之間的連接節(jié)點連接有連接導(dǎo)線，三路整流支路通過連接導(dǎo)線分別與電網(wǎng)的A、B、C三相電源線連接；
[0014]逆變單元3由三路并聯(lián)設(shè)置的逆變支路構(gòu)成，每一逆變支路由兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT4串聯(lián)構(gòu)成，且每一絕緣柵雙極型晶體管IGBT4反并聯(lián)有二極管5，每一逆變支路中兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT4之間的連接節(jié)點連接有連接導(dǎo)線，三路逆變支路通過連接導(dǎo)線分別與交流驅(qū)動系統(tǒng)的Al、B1、Cl三相電接線連接；
[0015]四象限變頻器控制裝置包括串接于電網(wǎng)三相電源線中A相電源線上并檢測其電流的第一電流傳感器61、串接于電網(wǎng)三相電源線中B相電源線上并檢測其電流的第二電流傳感器62、串接于電網(wǎng)三相電源線中C相電源線上并檢測其電流的第三電流傳感器63、并聯(lián)于直流支撐電容2兩端并檢測其電壓的電壓傳感器64、串接于交流驅(qū)動系統(tǒng)的三相電接線中Al相電接線上并檢測其電流的第四電流傳感器71、串接于交流驅(qū)動系統(tǒng)的三相電接線中BI相電接線上并檢測其電流的第五電流傳感器72、串接于交流驅(qū)動系統(tǒng)的三相電接線中Cl相電接線上并檢測其電流的第六電流傳感器73、分別與整流單元I中絕緣柵雙極型晶體管IGBT4連接并控制其開通和關(guān)斷的整流側(cè)控制器6，以及分別與逆變單元3中絕緣柵雙極型晶體管IGBT4連接并控制其開通和關(guān)斷的逆變側(cè)控制器7，，第一至第三電流傳感器61-63和電壓傳感器64分別與整流側(cè)控制器6連接，第四至第六傳感器71-73分別與逆變側(cè)控制器7連接。
[0016]三相交流電由電網(wǎng)流向整流單元I，整流側(cè)控制器6控制整流單元I中的所有絕緣柵雙極型晶體管IGBT4關(guān)斷，三相交流電經(jīng)過整流單元I三支路中與絕緣柵雙極型晶體管IGBT4反并聯(lián)的二極管5將交流電轉(zhuǎn)化成直流電；
[0017]逆變側(cè)控制器7控制逆變單元3中六個絕緣柵雙極型晶體管IGBT4開通和關(guān)斷，將整流單元I所產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)化成三相交流電輸出，以驅(qū)動交流驅(qū)動系統(tǒng)工作。
[0018]在上述過程中，對電網(wǎng)A、B、C三相電源線的各相電流以及直流支撐電容2的電壓進(jìn)行采樣，與此同時，對交流驅(qū)動系統(tǒng)的A1、B1、C1三相電接線的各相電流進(jìn)行采樣；
[0019]根據(jù)采樣結(jié)果，判斷實時狀態(tài)下，直流支撐電容2電壓是否達(dá)到設(shè)定值，電網(wǎng)A、B、C三相電源線中電流最高的相線和電流最低的相線，以及交流驅(qū)動系統(tǒng)的A1、B1、C1三相電接線中電流最高的相線和電流最低的相線；
[0020]若直流支撐電容2電壓達(dá)到設(shè)定值，則通過整流側(cè)控制器6控制電流最高的相線和電流最低的相線分別連接的整流支路中絕緣柵雙極型晶體管IGBT4的開通，以及通過逆變側(cè)控制器7控制電流最高的相線和電流最低的相線分別連接的逆變支路中絕緣柵雙極型晶體管IGBT4的開通。
[0021]以上實施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于交流驅(qū)動系統(tǒng)的四象限變頻器控制裝置，所述四象限變頻器包括主電路，所述四象限變頻器控制裝置與該主電路連接，其特征在于，所述主電路由并聯(lián)設(shè)置的整流單元、直流支撐電容和逆變單元構(gòu)成； 所述整流單元由三路并聯(lián)設(shè)置的整流支路構(gòu)成，每一整流支路由兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT串聯(lián)構(gòu)成，且每一絕緣柵雙極型晶體管IGBT反并聯(lián)有二極管，每一整流支路中兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT之間的連接節(jié)點連接有連接導(dǎo)線，三路整流支路通過連接導(dǎo)線分別與電網(wǎng)的三相電源線連接； 所述逆變單元由三路并聯(lián)設(shè)置的逆變支路構(gòu)成，每一逆變支路由兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT串聯(lián)構(gòu)成，且每一絕緣柵雙極型晶體管IGBT反并聯(lián)有二極管，每一逆變支路中兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT之間的連接節(jié)點連接有連接導(dǎo)線，三路逆變支路通過連接導(dǎo)線分別與交流驅(qū)動系統(tǒng)的三相電接線連接； 所述四象限變頻器控制裝置包括分別串接于電網(wǎng)三相電源線中各相電源線上并檢測其電流的第一至第三電流傳感器、并聯(lián)于所述直流支撐電容兩端并檢測其電壓的電壓傳感器、串接于所述交流驅(qū)動系統(tǒng)的三相電接線中各相電接線上并檢測其電流的第四至第六電流傳感器、分別與所述整流單元中絕緣柵雙極型晶體管IGBT連接并控制其開通和關(guān)斷的整流側(cè)控制器，以及分別與所述逆變單元中絕緣柵雙極型晶體管IGBT連接并控制其開通和關(guān)斷的逆變側(cè)控制器，其中，所述第一至第三電流傳感器和電壓傳感器分別與所述整流側(cè)控制器連接，所述第四至第六電流傳感器分別與所述逆變側(cè)控制器連接。
【文檔編號】H02P27/08GK103560681SQ201310556856
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】鄔雁忠, 孫勤, 王敏, 周杰, 徐建標(biāo), 馬丹, 周游游 申請人:上海電氣自動化設(shè)計研究所有限公司, 中國電子器材深圳有限公司