[發明專利]動態制動電路及使用該動態制動電路的半導體換流器

有效

• 申請號: 00805215.8
• 申請日: 2000-03-13
• 公開（公告）號: CN1347586A
• 公開（公告）日: 2002-05-01
• 發明（設計）人: 小野彰久
• 申請（專利權）人: 株式會社安川電機
• 主分類號: H02P3/22
• 分類號: H02P3/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉宗杰,王忠忠

技術領域

本發明涉及防止由半導體開關元件所構成的換流器裝置所驅動的馬達的動態制動電路的錯誤動作。

背景技術

一般都使用在緊急時欲停止由永久磁鐵式同步電動機所代表的換流器驅動馬達，停止換流器的動作，將發生于由慣性回轉的馬達的供電線的電力以制動電阻器加以短路作為熱能消耗使其吸收能量施加制動的被稱為動態制動器等的方式。

第5圖是以往的換流器驅動馬達的制動裝置的電路圖。

在圖中，將6個二極管25連接于3相交流電源的電橋電路的輸出正極26其一端連接平滑電阻器27的一端，此平滑電阻器27他端與電橋電路的輸出的負極28之間連接有平滑電容器29。與此平滑電容器29并聯，直接連接2個將晶體管或晶閘管(thyristor)等半導體開關元件30的組為連接有3組。此半導體開關元件30的中間連接點連接于馬達31的供電線32，馬達31由半導體開關元件30的開關時間決定的相位所驅動。

另一方面，為了施加制動于此馬達31，裝設有：連接于供電線32的二極管33的3相電橋整流電路與半導體開關的晶閘管34與制動電阻器35的串聯電路。將串聯連接緩沖器電阻器36與緩沖器電容器37的緩沖電路與此晶閘管34并聯連接。圖中，38是觸發用限流電阻器，39是發光二極管與光電晶閘管所構成的光電耦合器，40是偏壓電容器，41是偏壓電阻器，都構成晶閘管34的觸發控制電路。

在這種現有裝置中，欲緊急停止馬達31時，例如停止半導體開關元件30的導通從而停止對于馬達31的供電，并且，使光電耦合器39一方的發光二極管發光，將光電晶閘管以電氣絕緣性地觸發時，因對于晶閘管34的門板施加信號，所以晶閘管34會觸發導通。由此，從馬達31發電傳輸到供電線32的電力，流動于二極管33，晶閘管34，制動電阻器35，二極管33，供電線32，在制動電阻器35被發熱吸收，由此可快速制動馬達31。然而，在現有裝置中，在換流器運轉時的半導體開關元件30的開關動作，若電壓變化率dv/dt太大時就超過晶閘管的臨界關斷電壓上升率，而錯誤觸發光電耦合器39的光電晶閘管34，因沒有要求制動卻將換流器輸出間，亦即，供電線32間會短路。

如上所述，若依據現有裝置，由于換流器的半導體開關元件的動作，而發生大的電壓變化dv/dt，由于其大的電壓變化dv/dt的施加錯誤觸發半導體制動開關，有時會在換流器輸出線間短路。

為了防止此現象，將緩沖器電路的電容量作成為充分控制電壓變化dv/dt，所以，必須選擇臨界關斷電壓上升率充分大的半導體制動開關。因此，電路變成大型化，復雜化，或零件成本上升。

于是，本發明的目的是提供一種由換流器的半導體開關元件的動作所發生的電壓變化dv/dt不會直接施加于半導體制動開關的安全的換流器驅動馬達的制動裝置。

發明的公開

為了達到上述目的，若依據權利要求第1項的發明，具有：將負載的電能變換為熱的電阻與半導體開關元件的串聯連接電路，與包括在該半導體開關元件并聯連接的電容器的緩沖器電路，其特征為具有：驅動上述負載之前，預先對于上述電容器充電的充電電路。

又，若依據權利要求第2項的發明，具有：整流交流的第1整流部，平滑該第1整流部輸出的平滑部，與將該平滑部的輸出以所需的時間由第1半導體開關元件進行換接的換流器，并且，具有整流上述換流器輸出的第2整流部，與連接于該第2整流部的輸出端子的第1電阻與第2半導體開關元件的串聯連接電路所構成的動態制動電路，與包括對于該第2半導體元件并聯連接的電容器的緩沖器電路，上述換流器部為開始換流動作之前對于上述電容器預先充電的充電電路。

并且，若依據權利要求第3項的發明，其特征為：上述充電電路，為由連接于上述平滑部的正極側與上述動態制動電路的正極側間的第2電阻，與第3開關元件所構成。

又，若依據權利要求第4項的發明，其特征為：替代上述第3開關元件，兼用上述第1半導體開關元件的1部。

并且，若依據權利要求第5項的發明，其是具有與上述第1半導體開關元件反并聯連接的續流二極管(fly-wheel?diode)的權利要求第2項的換流裝置，其特征為：替代構成上述第2整流部一方的臂的二極管，兼用上述續流二極管。

附圖簡單說明

第1圖是表示依據本發明的附動態制動電路的半導體換流器裝置的1實施例的電路圖。

第2圖是表示具有與第1圖相異的晶閘管觸發電路的半導體換流器裝置的圖。

第3圖是表示第1圖的變形例的電路圖。

第4圖是表示第2圖的變形例的電路圖。

第5圖是現有裝置的電路圖。