[發明專利]電機驅動器及驅動方法

無效

• 申請號: 201110301317.5
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN103023426A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 莊朝暉;李飛
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李慧

技術領域

本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種電機驅動器及驅動方法。

背景技術

在現有技術中，電機驅動器用于將直流電源的輸出電壓提供給電機以驅動電機工作，該類電機驅動器主要包括直流升壓器和逆變器，將直流電源電壓升高后傳遞到逆變器(Inverter)，然后由逆變器將電池的直流電壓轉換為交流電壓后提供給電機。

美國專利US7164253B2公開了這樣一種電機驅動器，其中，電機驅動器包括直流升壓器(Boost?Converter)12和逆變器14，參見圖1所示。直流升壓器12用于將直流電源的輸出電壓轉變后提供給逆變器14，逆變器14用于將直流升壓器12輸出的直流電壓轉變為交流電壓后提供給電機。但是，在專利US7164253B2提供的方案中，存在當直流升壓器12失效時，會導致電機驅動器失效的問題。

發明內容

本發明的一個方面是提供一種電機驅動器及驅動方法，以在升壓器失效時實現對電機的驅動。

本發明提供了一種電機驅動器，該電機驅動器，包括：直流升壓器，用于升高直流電源的電壓；濾波電容；與所述直流升壓器連接的逆變器，用于將所述直流升壓器升高后的電壓轉換為交流電壓后傳輸給電機；與所述直流升壓器并聯的第一控制開關，所述第一控制開關在所述直流升壓器失效時閉合，從而使失效的所述直流升壓器旁路。由于設置了與直流升壓器并聯的第一控制開關，因此在直流升壓器失效時閉合第一控制開關，使直流電源直接為逆變器提供輸入電壓，能夠有效地避免整個電機驅動器失效，從而提高整個電機驅動器的安全性，穩定性和容錯能力，保證了電機的驅動。

較佳地，該電機驅動器還包括：第二控制開關與電阻，所述第二控制開關和所述電阻串聯后的支路與所述直流升壓器并聯，在電機驅動器啟動時所述第二控制開關閉合，對所述電容進行充電。通過電阻使第二控制開關所在支路的電流較小，在電機驅動器啟動時第二控制開關閉合為電容充電，實現電容的軟啟動，可有效保護電容，防止電容被大電流燒毀。

優選地，該電機驅動器進一步包括一控制部件，連接到所述第一控制開關和所述直流升壓器，用于監測所述直流升壓器的工作狀態及控制所述第一控制開關，當所述直流升壓器失效時，所述控制部件控制所述第一控制開關閉合，進而使所述直流升壓器旁路。利用控制部件對直流升壓器的工作狀態進行監測并對第一控制開關進行控制，能夠更好地提高電機驅動器的性能和可靠性。

優選地，該電機驅動器進一步包括一控制部件，連接到所述第一控制開關、所述直流升壓器和第二控制開關，用于監測所述直流升壓器的工作狀態及控制所述第一控制開關及所述第二控制開關，當所述直流升壓器失效時，所述控制部件控制所述第一控制開關閉合，進而使所述直流升壓器旁路，而當電機驅動器啟動時控制所述第二控制開關閉合，對所述電容進行充電。利用控制部件對直流升壓器的工作狀態進行監測并對第一控制開關及第二控制開關進行控制，能夠更好地提高電機驅動器的性能和可靠性。

優選地，電阻為千級歐姆電阻。這樣可使第二控制開關所在支路的電流較小，在第二控制開關閉合時為電容充電，實現電容的軟啟動，可有效保護電容，防止電容被大電流燒毀。

較佳地，在本發明的電機驅動器中，所述控制部件還連接到所述電機，用于監測所述電機的負載，當所述負載低于一門限時，所述控制部件控制所述常開第一控制開關閉合，使所述直流升壓器旁路。由于在較低負載的工況下，只有當逆變器的輸入電壓等于甚至小于電池電壓時，電機才能工作在最佳效率，因此上述設計操作能夠更快速有效地使電機以最佳效率運行。

優選地，本發明的電機驅動器，還包括第三控制開關，其與所述控制部件相連接。通過該第三控制開關，能夠更方便地對電機驅動器進行開啟關閉操作。

優選地，所述第一控制開關和第二控制開關為一接觸器的兩個觸點，其中所述第一控制開關為主觸點，第二控制開關為輔觸點。

本發明還提供了一種電機驅動器驅動電機的方法，包括以下步驟：監測直流升壓器的工作狀態；當監測到所述直流升壓器失效時，所述控制部件控制與所述直流升壓器并聯的第一控制開關閉合而使所述直流升壓器旁路，直流電源直接為逆變器提供直流，其后電壓逆變器將直流電壓轉變為交流電壓后傳輸給電機。

進一步優選地，所述方法還包括步驟：進一步監測電機的負載，當監測到所述直流升壓器工作正常且電機的負荷小于等于預設的門限時，控制所述第一控制開關閉合。

利用本發明的上述電機驅動器和方法，能夠大大提高電機驅動器的整體可靠性及容錯能力。

附圖說明