[實用新型]一種用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路

有效

• 申請號: 201220565796.1
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN202978808U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 王陳建
• 申請（專利權）人: 王陳建
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00
• 代理公司: 杭州裕陽專利事務所(普通合伙) 33221
• 代理人: 應圣義

技術領域

本發明涉及電機驅動領域，尤其涉及一種用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路。?

背景技術

傳統的交流電動機驅動回路見附圖1，交流電動機的狀態完全由驅動裝置的主回路固態器件IGBT1-6決定，在由這類電路構成的電機驅動系統中，電機的啟停和正反轉的控制直接由固態器件操控。?

在某些特殊的應用中，如果涉及到重要邏輯安全或者要求對系統狀態有邏輯冗余要求的場合，這類回路將難以滿足要求。?

發明內容

本實用新型解決的技術問題是提供一種簡單的實現邏輯冗余的回路，以確保電動機的狀態。?

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路，與外部交流電源、IGBT器件連接，其特征在于：包括主控CPU、冗余電位鎖閉控制回路、電源控制電路；?

所述的電源控制電路包括交流電源繼電器C1及直流預充電回路；所述交流電源繼電器C1與交流電源連接，直流預充電回路用于當交流電源繼電器C1斷開時提供維持電壓；

所述冗余電位鎖閉控制回路包括安全繼電器，所述安全繼電器與外部的IGBT器件連接；

所述主控CPU與冗余電位鎖閉控制回路、電源控制電路連接，控制安全繼電器、交流電源繼電器C1導通或關閉。

本實用新型的第一優選方案為，所述外部IGBT器件為6個，任一IGBT器件柵極與發射極間并聯一個安全繼電器。?

本實用新型的第二優選方案為，所述安全繼電器一端串聯一個安全電阻。?

本實用新型的第三優選方案為，所述直流預充電回路包括小功率變壓器Tr1及其整流器，所述小功率變壓器Tr1、整流器、交流電源繼電器C1串聯。?

本實用新型的第四優選方案為，所述的多個安全繼電器以一個多接點的安全繼電器替代。?

本實用新型的技術優勢在于：在固態器件的控制電極上設置由機械常閉接點構成的冗余電位鎖閉控制回路，每個繼電器都設有常開反饋接點，向系統反饋鎖閉繼電器狀態，在固態器件的交流電源端設置由交流電源繼電器C1構成的電源控制點，實現安全冗余。為了抑制由于交流電源繼電器C1頻繁動作對直流回路電壓帶來的波動，設立了由小功率變壓器Tr1及其整流器構成的直流預充電回路，使交流電源繼電器C1斷開的時候直流回路依然有足夠的維持電壓，這樣既保證了直流回路的安全冗余又消除了由于電容器充放電帶來的時間延時。?

附圖說明

圖1是現有技術中電機驅動回路圖。?

圖2為實施例1和2用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路電路部分圖。?

圖3為實施例1用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路示意圖。?

圖4為實施例2用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路示意圖。?

具體實施方式

下面結合具體實施例對實用新型做進一步說明。?

實施例1。?

參考圖2、圖3，一種用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路，與外部交流電源、IGBT器件連接，包括主控CPU、冗余電位鎖閉控制回路、電源控制電路；電源控制電路包括交流電源繼電器C1及直流預充電回路；交流電源繼電器C1與交流電源連接，直流預充電回路用于當交流電源繼電器C1斷開時提供維持電壓；冗余電位鎖閉控制回路包括安全繼電器，安全繼電器與外部的IGBT器件連接；主控CPU與冗余電位鎖閉控制回路、電源控制電路連接，控制安全繼電器、交流電源繼電器C1導通或關閉。?

外部IGBT器件為6個，任一IGBT器件柵極與發射極間并聯一個安全繼電器與一個安全電阻的串聯電路。直流預充電回路包括小功率變壓器Tr1及其整流器，小功率變壓器Tr1、整流器、交流電源繼電器C1串聯。?

在系統接入電源后，三相電源通過變壓器Tr1及其整流器D1向直流回路充電，當直流回路電壓達到設定點后，接觸器C3閉合。?

在系統獲得電機“運轉”命令后，安全繼電器Relay?1-6?得電，IGBT器件柵極全部解除鎖閉，可以接受驅動電流，如果安全繼電器Relay1-6反饋接點全部呈現“接通”的狀態，交流電源繼電器C1得電閉合，電源被接通待命，IGBT器件的柵極驅動回路即可向IGBT器件提供驅動電壓，電動機運轉。?