[實用新型]具有充電功能的交流電動機驅動裝置

有效

• 申請號: 201220452269.X
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN202586862U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 帕沃梅瑞琳娜;尤哈維泰寧
• 申請（專利權）人: 偉肯(蘇州)電氣傳動有限公司
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06;H02M1/32;H02M1/36
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陸明耀;姚姣陽

技術領域

本實用新型涉及一種具有充電功能的交流電動機驅動裝置。

背景技術

對于交流電動機轉速或轉矩的調節，現如今最常用的就是變頻器控制的鼠籠式交流電動機，以下稱之為交流電動機驅動裝置。

目前最常見的變頻器類型是電壓控制的PWM（脈沖寬度調制），該變頻器首先對交流電源電壓進行調節，然后在中間回路中通過具有高電容的電容器進行過濾，以產生恒定的直流電壓，最后通過逆變橋逆變成可調的交流輸出電壓，該電壓所含脈沖的幅值達到恒定的中間回路直流電壓。

在某些應用中，比如電梯，交流電動機驅動裝置無需時刻工作，不過須時刻準備就緒，在接到啟動命令后，能立即運行。快速啟動的要求是，裝置處在待機狀態期間，變頻器須帶電，即在運行狀態時，通過控制邏輯單元始終與交流電壓源連接。

另一方面，一般對低能耗損失有要求，也就是說在此類交流電動機驅動裝置應用中（大多數時候可能處于閑置狀態），應將驅動單元的待機功耗降至最低。通常，在待機狀態時，PWM變頻器消耗的功率主要由輔助電源及中間直流回路的平衡電阻器提供。輔助電源將中間直流回路的高電壓（該電壓在正常輸送電壓水平可能達到數百伏）逆變成較低的隔離電壓，比如控制邏輯回路、測量回路、門驅動器回路所需的5V和15V。例如，在100?kW現代驅動裝置中，運行期間該回路的功耗數量級可能為50W。在待機狀態下，該功耗可能降至25W，主要是因為冷卻風扇及門驅動器停止運行。如果仍要求保持較低的待機功耗，則可通過繼電器等閉合不必要的回路，該解決方案增加了部件數量，因而成本高。平衡電阻器用于平衡變頻器中間直流回路中的串聯電容器電壓。使用的是最常見的電容器類型-電解質電容器時，電容器通常必須串聯。比如，在100?kW現代驅動裝置中，平衡電阻器功率損耗數量級可能約為30W。功率損耗與驅動裝置運行狀態無關。

實用新型內容

本實用新型提供了一種具有充電功能的交流電動機驅動裝置，能降低功耗（特別是平衡電阻器的功耗），從而克服了現有方法存在的問題。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種具有充電功能的交流電動機驅動裝置，由一交流電動機、一變頻器，及一位于交流供電網和變頻器之間的總開關組成，所述變頻器包括一整流器、一帶可控開關的逆變器、一帶電容器單元的中間直流回路、一控制所述變頻器運行的控制單元，及一用于給所述中間直流回路的電容器單元進行充電的充電裝置，所述充電裝置包括與所述中間直流回路電性連接、并為所述電容器單元提供恒定充電電流的調節電源，所述總開關控制所述調節電源的運行。

優選的，所述的調節電源為提供可調或可程控恒定電流的電源。

優選的，所述的調節電源包括能為恒定電流源和巴克型逆變器提供直流電壓的直流電壓源，以及一連接到所述直流電壓源的電源開關、一連接到所述直流中間回路的正、負極的續流二極管、一連接到所述中間直流回路的電抗器。

優選的，所述的直流電壓源包括與至少兩個電源電壓相連接的整流橋電路。

優選的，所述的電源開關與一起控制作用的調節控制器、及一進行電流測量的電流表電性連接。

本實用新型的有益效果是：中間直流回路電壓的降低增大了交流電動機驅動裝置從待機狀態到運行狀態的轉換時間；在中間直流回路電壓上升到正常運行電壓的過程中，即當變頻器與供電網相連、或從待機狀態恢復時，調節電源將提供其容量范圍內的最高充電電流，從而解決了現有技術的問題；可以縮短和精確預測充電時間，從而估計出交流電動機驅動裝置的啟動時間；因為中間直流回路在閉合總開關前可以充電到全電壓，所以恒定的程控電流源還能提供另一個電壓，該電壓可以消除閉合總開關前充電回路中由不完全電阻充電引起的常見的高輸入電流尖脈沖，消除大電流尖脈沖，降低了總開關應力，從而延長了總開關的使用壽命。

附圖說明???

圖1是現有技術交流電動機驅動裝置的主電路圖；

圖2是現有技術交流電動機驅動裝置在啟動階段的特性示意圖；

圖3是本實用新型優選實施例的示意圖；

圖4是本實用新型調節電源優選實施例的電路圖；

圖5是本實用新型交流電動機驅動裝置在啟動階段的特性示意圖；

圖6是本實用新型交流電動機驅動裝置在待機狀態的特性示意圖。

具體實施方式