[發明專利]一種高壓大功率電機驅動保護系統及方法

有效

• 申請號: 201711339859.5
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108270203B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 王強;陳永剛;趙闖;劉文陽;何雄;紀梟雄;張利莉;劉鑫;穆城
• 申請（專利權）人: 北京衛星制造廠
• 主分類號: H02H7/085
• 分類號: H02H7/085
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發明公開了一種高壓大功率電機驅動保護系統及方法。其中，該系統包括高壓大功率電源、高壓電機驅動模塊、驅動軟硬件保護電路、三相電流檢測電路、電源硬件保護電路；其中，電機瞬時堵轉和電機瞬時大負載擾動時，驅動軟硬件保護電路根據三相電流檢測電路的電流信號、電機轉速和高壓母線電流采樣電路采集的電流信號產生不同的保護信號送到高壓電機驅動模塊，高壓電機驅動模塊將關斷自身的功率輸出以保護自身和高壓電機。本發明對不同的故障狀態采用不同的保護策略，既能判斷高壓大功率電機驅動器和高壓大功率電機故障狀態，同時保證其安全性與可靠性。

技術領域

本發明屬于航天總體技術領域，尤其涉及一種高壓大功率電機驅動保護系統及方法。

背景技術

隨著航天技術的發展，星載機構類產品的不斷增多，為其提供傳動類設備需求不斷增多，承擔電氣傳動的電機的功率不斷提升，導致電機的體積不斷增加，為了減小電機體積重量要適當減小電機的繞組電流，為了保持功率不變必然要提高電機繞組相電壓，其繞組電壓提高到80～100V之間，對于電機驅動器而言，高壓電機驅動需要可靠的保護策略來提高其可靠性和安全性，這種保護策略可適應不同高壓大功率電機驅動器。既保證高壓大功率電機可靠性和安全性，又可以提高高壓大功率電機的可靠性和安全性。

高壓大功率電機驅動器保護策略需要根據高壓電機驅動器在驅動電機工作模式來判斷，進而采用相應的保護模式。高壓電機驅動器在驅動電機工作時，可能出現高壓電機溫度過高、高壓電機繞組電流過大、高壓大功率電機驅動器高壓母線電流過高、高壓大功率電機驅動器高壓母線電壓過高、高壓大功率電機驅動器輸入母線功率過高等現象，均能對高壓大功率電機驅動器和高壓電機造成損害，從而導致高壓大功率電機驅動器和高壓電機不能正常工作。當上述現象消失后，仍需要保證高壓大功率電機驅動器和高壓電機恢復正常工作，因此需要采取相應的保護策略保護高壓大功率電機驅動器和高壓電機。現有技術中沒有有關高壓大功率電機驅動保護策略。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種高壓大功率電機驅動保護系統及方法，對不同的故障狀態采用不同的保護策略，既能判斷高壓大功率電機驅動器和高壓大功率電機故障狀態，同時保證其安全性與可靠性。

本發明目的通過以下技術方案予以實現：根據本發明的一個方面，提供了一種高壓大功率電機驅動保護系統，包括：高壓電機驅動模塊、驅動硬件保護電路和三相電流檢測電路；其中，高壓電機在高壓大功率電機瞬時堵轉、高壓大功率電機瞬時大負載擾動時，三相電流檢測電路采集到三相電流信號送到驅動硬件保護電路，驅動硬件保護電路根據三相電流信號值與設定瞬時電流值進行比較產生保護信號送到高壓電機驅動模塊，高壓電機驅動模塊將關斷自身的功率輸出，使得高壓電機停止工作；高壓電機在高壓大功率電機瞬時堵轉、高壓大功率電機瞬時大負載擾動消失后，驅動硬件保護電路根據三相電流信號值與設定瞬時電流值進行比較產生解除保護信號送到高壓電機驅動模塊，高壓電機驅動模塊將恢復功率輸出，高壓電機恢復工作。

上述高壓大功率電機驅動保護系統中，還包括：軟件保護電路；其中，三相電流檢測電路采集到三相電流信號送到軟件保護電路，軟件保護電路判斷三相電流信號超過設定瞬時電流值的時間超過設定時間值，軟件保護電路產生的保護信號送給高壓電機驅動模塊，高壓電機驅動模塊將關斷自身的功率輸出，使得高壓電機停止工作；軟件保護電路根據高壓電機的轉速與第一設定轉速值比較，若電機轉速值低于第一設定轉速值且持續超過設定時間值，軟件保護電路產生的保護信號送給高壓電機驅動模塊，高壓電機驅動模塊將關斷自身的功率輸出，使得高壓電機停止工作；若電機轉速值高于第一設定轉速值低于第二設定轉速值且三相電流信號超過設定平均電流值，軟件保護電路產生的保護信號送給高壓電機驅動模塊，高壓電機驅動模塊將關斷自身的功率輸出，使得高壓電機停止工作。