[實用新型]具有能量回饋功能的電機控制裝置

有效

• 申請號: 201220740069.4
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN203026963U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 李運德;楊雙飛;駱薇薇;沈敏泉
• 申請（專利權）人: 深圳市匯川技術股份有限公司;蘇州匯川技術有限公司;蘇州默納克控制技術有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

技術領域

本實用新型涉及變頻器領域，更具體地說，涉及一種具有能量回饋功能的電機控制裝置。

背景技術

變頻器（Variable-frequency?Drive，VFD）是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。隨著工業自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。

能量回饋單元可以實現變頻器與電網之間能量的雙向流動，一方面可以通過電能轉化成機械能，控制電機的運行；另一方面可以將機械能轉化成電能，實現能量回饋給電網，達到節能的效果。如圖1所示，為回饋單元11和變頻器12組成的框圖，回饋單元11接于在變頻器12與電網之間。能量的雙向流動通過變頻器12與回饋單元11之間連接的母線實現，如圖2所示，當電機處于電動狀態時，電網能量經母線傳輸變頻器12控制電機運行；當電機處于發電狀態時，能量通過變頻器12經母線進入回饋單元11，再回饋給電網。

然而，上述系統存在環流比較大的問題，在能量回饋給電網時有很大諧波，將造成很大影響。當電機處于發電狀態，能量從電機經變頻器逆變橋，再到回饋單元，最后回饋給電網。這時，回饋單元和變頻器的整流二極管就組成一個回路，環流因而產生。這種環流如圖3和圖4所示，能明顯可以看出這種環流的走向，在三相中都能形成。

另外，由于在回饋單元和變頻器之間使用二極管，這種回饋電路只能是單向流動，存在一個很大弊端，并且當變頻器整流橋二極管由于某些原因出現失效時（雖然出現這種情況的幾率很小，但還是會存在），整個電路就不能工作，特別是在非常緊急的情況下，會嚴重影響生產，造成較大損失。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于，針對上述變頻器能量回饋存在較大環流及變頻器整流二極管失效而導致電路無法工作的問題，提供一種具有能量回饋功能的電機控制裝置。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案是，提供一種具有能量回饋功能的電機控制裝置，包括變頻器和回饋單元，所述電機控制裝置還包括電抗器，且該電抗器包括第一電感和第二電感，其中：所述第一電感的兩端分別連接變頻器的正直流母線和回饋單元的正直流母線；所述第二電感的兩端分別連接變頻器的負直流母線和回饋單元的負直流母線。

在本實用新型所述的具有能量回饋功能的電機控制裝置中，所述回饋單元的前端具有LCL濾波電路并經由所述LCL濾波電路連接電網。

在本實用新型所述的具有能量回饋功能的電機控制裝置中，所述回饋單元包括三路電流轉換子單元及接于正直流母線和負直流母線之間的儲能電容，每一路電流轉換子單元包括由第一IGBT模塊和第二IGBT模塊組成的上下橋臂，其中第一IGBT模塊的集電極連接到回饋單元的正直流母線、發射極與第二IGBT模塊的集電極相連并連接到LCL濾波電路，第二IGBT模塊的發射極連接到回饋單元的負直流母線。

本實用新型的具有能量回饋功能的電機控制裝置具有以下有益效果：通過在變頻器的直流母線和回饋單元的直流母線之間增加電抗器，可使環流得到充分抑制，同時在變頻器整流二極管失效時也可通過簡單改變裝置使回饋單元進行整流，保證整個系統正常工作。

附圖說明

圖1是現有變頻器能量回饋系統的實現原理圖。

圖2是圖1中變頻器能量回饋系統的電路圖。

圖3是圖1中變頻器能量回饋系統中環流的示意圖。

圖4是圖1中變頻器能量回饋系統中另一環流的示意圖。

圖5是本實用新型具有能量回饋功能的電機控制裝置實施例的示意圖。

圖6是圖5中具有能量回饋功能的電機控制裝置實現的電路圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖5-6所示，是本實用新型具有能量回饋功能的電機控制裝置實施例的示意圖。本實施例中的電機控制裝置包括變頻器53、回饋單元51以及電抗器52，其中變頻器53的整流單元連接到電網，回饋單元51也連接到電網。上述的回饋單元51和變頻器53都可以是現有的通用設備。

電抗器52接于回饋單元51和變頻器53之間，且該電抗器52包括第一電感和第二電感，其中第一電感的兩端分別連接變頻器53的正直流母線和回饋單元51的正直流母線；第二電感的兩端分別連接變頻器53的負直流母線和回饋單元51的負直流母線。通過上述連接方式，電能和機械能即可實現雙向流動。