[實用新型]變流器裝置、驅動系統和輸送設備

有效

• 申請號: 201720276130.7
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN206727923U
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 馬克思·博伊爾曼
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06;H02M5/40
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 余剛,李慧

技術領域

本實用新型涉及一種變流器裝置，其具有電網側的變流器、負載側的變流器、中間電路和制動電阻，其中，電網側的變流器和負載側的變流器經由中間電路在直流電壓側相互連接，其中，電網側的變流器設計為二極管整流器。本實用新型還涉及具有這樣的變流器裝置的驅動系統，其中，電網側的變流器與供電網連接，并且負載側的變流器與電機電連接。此外，本實用新型涉及具有至少一個這樣的驅動系統的輸送設備，其中，輸送設備設計用于使得輸送物料從第一位置運輸到第二位置。本實用新型還涉及用于通過這樣的變流器裝置吸收電能的方法以及用于制動這樣的驅動系統或者這樣的輸送設備的方法。本實用新型還涉及這樣的變流器裝置的應用。

背景技術

變流器裝置用于為耗電器、特別是電機和連接在其上的也被稱為負載的耗能器供應電能。在此，這樣的變流器裝置具有電網側的變流器、負載側的變流器和中間電路。電網側的和負載側的變流器在直流電壓側經由中間電路相互連接。對于能反饋的耗能器、即對于不僅能夠從供電網中吸收能量還能夠給其供能的耗能器來說合適的是，設置用于存儲這些耗能器的能反饋的變流器裝置。該能反饋的變流器裝置不僅在電網側還在負載側具有能控制的半導體開關，從而能夠將電能經由該變流器裝置在兩個方向上傳輸。為了減少變流器裝置的成本，通常放棄能反饋的輸入電路。在此，變流器裝置的電網側的變流器作為能控制的半導體開關的替代而僅具有帶有二極管的、也被稱為二極管整流器的電路。利用該二極管整流器僅能夠實現將能量從供電網傳輸到中間電路中。利用該二極管整流器不能實現將能量從中間電路反饋到供電網。由能反饋的耗能器提供的能量因此不能反饋到供電網中。在許多應用中，該能量借助于制動電阻轉化為熱能。對此，制動電阻經由半導體開關與變流器裝置的中間電路連接。開關和制動電阻的組合也被稱為制動調節器。借助于半導體開關能夠控制或者調節轉化為熱量的能量。可替換地，制動能量也能夠轉換為電機的熱量損失。相應的方法作為超同步的制動被已知。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，簡化用于制動電驅動裝置的變流器裝置，并且同時能夠實現安全的和可靠的制動。

該目的通過具有電網側的變流器、負載側的變流器、中間電路和制動電阻的變流器裝置實現，其中，電網側的變流器和負載側的變流器經由中間電路在直流電壓側相互連接，其中，電網側的變流器設計為二極管整流器，并且其中，制動電阻借助于機械開關能與中間電路電連接。該目的還通過具有這樣的變流器裝置的驅動系統實現，其中，電網側的變流器與供電網連接，并且負載側的變流器與電機連接，并且其中，電機設計為異步電機。此外，該目的通過具有至少一個這樣的驅動系統的輸送設備實現，其中，輸送設備設計用于使得輸送物料從第一位置運輸到第二位置，其中，輸送物料在第一位置中具有比在第二位置中更高的勢能。該目的還通過用于制動這樣的驅動系統或者這樣的輸送設備的方法實現，其中，為了制動電機而中斷到供電網的電連接，其中，機械開關閉合并且直到電機處于停止狀態為止都保持在閉合狀態中，從而使得制動電阻直到停止狀態為止都與中間電路導電地連接。此外，該目的通過用于位置固定的驅動裝置的該變流器裝置的應用實現。

本實用新型的理念在于，能夠通過如下方式改進變流器裝置，即用于對在電機上例如以轉動能形式存在的動能進行轉換的制動電阻經由機械開關、例如斷路器或真空接觸器與中間電路連接。因此能夠將電機的能量和耦連在該機器上的負載的能量以簡單的方式轉換為熱能。對此，能將能量從中間電路供給到電網中的、能反饋的電網側的變流器是不必要的。同樣地，能夠放棄電機或負載上的易磨損的、機械的制動器。因此，不僅省去用于該機械的制動器的成本，還省去由磨損導致的成本。對此作為例如制動塊和/或制動盤的替代，其能夠利用根據本實用新型的變流器裝置被省去。

通過使用替代半導體開關的機械開關，能夠明顯簡化變流器裝置的結構。半導體開關通常要求用于開關半導體開關的特殊的驅控單元，而機械開關的驅控經由簡單的開關觸點實現。此外，機械開關對于在開關中例如由于電流流動時的損耗所產生的溫度不敏感。對此，為了保護半導體開關通常設置高成本的溫度監視裝置，在其中監視例如是阻擋層溫度的半導體溫度。該高耗費的和因此高成本的監視裝置能夠被放棄。其在制動器的高可用性要求上剛好是有利的，因為制動器的可用性不取決于半導體開關的溫度。因此，在半導體開關中通常對制動調節器進行超規格設計。在應用機械開關時能夠放棄該部分過于昂貴的超規格設計。