[發明專利]一種大功率制動單元

無效

• 申請號: 200910261551.2
• 申請日: 2009-12-14
• 公開（公告）號: CN101741230A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 吳保寧;馬保慧;黨懷東;王有云;楊有濤;楊榮;燕偉康
• 申請（專利權）人: 天水電氣傳動研究所有限責任公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M1/36
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 周春雷

技術領域

本發明屬于自動控制技術和電力電子技術領域，涉及一種基于IGBT器件的驅動控制電路，特別涉及一種大功率制動單元并聯工作時實現同步觸發。

背景技術

大功率制動單元是大型傳動系統能耗制動最關鍵的設備之一，它的質量好壞將直接影響整個系統的安全及整體性能。比如在石油鉆機系統中，鉆頭在深入地下數千米的巖層工作，由于地質情況異常復雜和不可控制，鉆機電控系統要不斷為鉆頭提供高效可靠的電動力，而制動單元就肩負著將鉆機電控系統回饋制動時產生的多余的能量以能耗散熱的方式泄放的重要任務，時刻保護整個地下鉆探系統的安全乃至整個工程的成敗，責任重大。

目前，國內外大功率制動單元主要以Siemens：委托第三方為其制造、ABB、Vacon等國際大公司產品為主，其價格高、供貨周期長、且售后服務難以保證，這給國內用戶帶來了很大的不便。國內也有公司推出了小功率300kW左右的制動單元，但因為無法進入大功率應用的場合，所以還難以和國際大公司的產品競爭和抗衡。實際在大功率應用的場合，經常需要多臺制動單元聯合使用，以滿足制動轉矩和制動功率的需要。綜合分析已知的包括國際大公司的產品，由于其制動電壓閾值的差異和電路參數的分散性，當多臺制動單元并聯使用時，均無法實現同步投入和同步觸發。這將造成先投入的制動單元負擔過重，甚至過載，如果后續的制動單元不能及時投入，則先投入的制動單元損壞的可能性極大，工程實踐也證明了這一點。因此，市場急需當多臺并聯使用時，能實現同步投入和同步觸發的制動單元。

發明內容

本發明的目的是提供一種大功率制動單元并聯使用時能夠實現同步投入和同步觸發，使得并聯工作的各臺制動單元的制動功率均衡大功率制動單元。

為解決上述的技術問題，本發明采用如下的技術方案：一種大功率制動單元，由大功率控制單元的控制系統U控制連接直流斬波電路中大功率制動單元專用的絕緣柵雙極型晶體管IGBT組成，所述大功率控制單元的控制系統U內的控制系統直流母線的線路上連接有至少兩臺并聯在一起的同步觸發裝置，所述每個同步觸發裝置通過導線與一個絕緣柵雙極型晶體管IGBT連接。

所述該控制系統U上還設有控制調節同步觸發裝置的故障復位開關S₁，放電閾值切換開關S₂，全載工作開關S₃，工作模式轉換開關S₄，負載比調節器PD。

所述控制系統U的公共直流母線電連接至少兩個電壓檢測單元，所述每個電壓檢測單元的另一端都連有接一個脈沖發生單元，所述每個脈沖發生單元都并聯有至少兩個同步觸發裝置，所述一個同步觸發裝置通過導線對應連接一個脈沖發生單元，其他剩余的同步觸發裝置通過光纖并聯在該脈沖發生單元上，即所述每個脈沖發生單元上都并聯有所有同步觸發裝置，所述每個同步觸發裝置上都一一對應連接有絕緣柵雙極型晶體管IGBT。

所述同步觸發裝置接收脈沖發生單元的輸出脈沖Vin，輸出脈沖Vin通過電阻R1電連接作為自身的或門邏輯電路U2的2號端輸入信號，同時輸出脈沖Vin通過三極管V1放大直接驅動三路光纖發送設備A11、A12、A13工作，光纖發送設備A11中設有光纖發送頭U1，光纖發送頭上連有限流電阻R4、R5，防止光纖發送頭U1因過流被燒毀，光纖接受設備B11的光纖接受頭U3的光纖接受頭電源的1、2號端子間設有突波吸收電容C1，作用是防止因電源的突變而燒毀光纖接受頭，光纖接受頭的輸出電阻R2，其一端與光纖接受頭U3的3號端相連，另外一端與控制系統的工作電源VCC相連，光纖接受頭U3接受到高電平信號時，此時3號端通過電阻R2輸出為高電平信號，當光纖接受頭U3接受到低電平信號時，其3號端輸出為低電平信號，最終光纖接受頭U3的3號端輸出信號作為或門邏輯電路U2的3號端的輸入信號，光纖接受設備B11、B12、B13電路原理一樣，同理B12的輸出信號作為門邏輯電路U2的4號端的輸入信號，光纖接受設備B13的輸出信號作為或門邏輯電路U2的5號端的輸入信號，或門邏輯電路U2為四二輸入的或門邏輯電路，或門邏輯電路U2的1號端為同向輸出端，通過1號端的輸出電阻R3的輸出信號Vout作為絕緣柵雙極型晶體管IGBT的驅動脈沖，去驅動絕緣柵雙極型晶體管IGBT安全可靠的工作。