[實用新型]一種具有旁路控制的高壓變頻器功率單元控制拓撲結構

有效

• 申請號: 201721028722.3
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN207269197U
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 庚德正;曹鵬;李太峰;周翔;豐樹林;張丹
• 申請（專利權）人: 臥龍電氣集團遼寧榮信電氣傳動有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所21224
• 代理人: 張群

技術領域

本實用新型涉及高壓變頻器技術領域，特別涉及一種具有旁路控制的高壓變頻器功率單元控制拓撲結構。

背景技術

由于高壓變頻器一般采用多個功率單元串聯構成高壓輸出的方式，功率單元的故障率是最高的。有效地保護功率單元穩定可靠的運行是非常必要的，單元旁路技術由此應運而生。

高壓變頻器功率單元旁路裝置是用于實現故障情況下高壓變頻器仍可以切除故障單元繼續工作，完成現場生產任務的目的。

現有技術中的高壓變頻器功率單元的控制板是沒有旁路控制功能的，功率單元的故障狀態信息由功率單元的控制板發送至控制機，當功率單元故障時，需要由另外的旁路控制裝置進行旁路控制輸出，這種旁路控制結構復雜，另外，外置的旁路控制裝置還需要解決高壓10KV的隔離問題。

發明內容

為了解決背景技術中所述問題，本實用新型提供一種具有旁路控制的高壓變頻器功率單元控制拓撲結構，由高壓變頻器的功率單元控制板直接對旁路單元進行控制，在功率單元出現故障時，發出旁路信號，將故障的功率單元進行旁路，同時還能接收旁路單元中的旁路接觸器狀態信號，檢測旁路接觸器在發出旁路指令后是否吸合。內部集成旁路控制的功率單元控制板本身由高壓變頻器內的1KV供電，不需要解決10KV隔離問題，結構簡單、緊湊，節省空間和成本。

為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案實現：

一種具有旁路控制的高壓變頻器功率單元控制拓撲結構，包括控制部分、電源部分和驅動部分。

所述的控制部分包括主控MCU、電壓檢測電路、溫度檢測電路、光纖通訊電路、輸出隔離電路和輸出轉換電路；所述的主控MCU連接電壓檢測電路、溫度檢測電路、光纖通訊電路、輸出隔離電路和輸出轉換電路。

所述的主控MCU為CPLD型芯片，其通過輸出隔離電路連接旁路控制單元，發出旁路控制信號，在故障時控制高壓變頻器功率單元內的旁路接觸器吸合。

所述的主控MCU還通過輸入端口連接旁路控制單元，從旁路控制單元中讀取旁路接觸器的反饋信號。

所述的主控MCU通過電壓檢測電路連接直流母線，檢測功率單元的直流母線電壓，通過溫度檢測電路檢測功率單元內部的溫度。

所述的主控MCU通過光纖通訊電路連接光纖接口，通過光纖接口連接外部的控制裝置。

所述的主控MCU通過輸出轉換電路連接所述的驅動部分，為驅動部分提供多路IGBT觸發信號。

所述的驅動部分為多路IGBT觸發電路，包括多路依次連接的與非門邏輯芯片、隔離驅動芯片、三極管放大電路，最終由多路三極管放大電路輸出多路IGBT驅動信號給變頻器功率單元的IGBT模塊。

所述的驅動部分還包括IGBT電壓檢測電路，包括依次連接的分壓電阻和比較電路，外部端口輸入的IGBT電壓檢測信號經過分壓電阻和比較電路最終發送至控制部分的主控MCU中。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型的一種具有旁路控制的高壓變頻器功率單元控制拓撲結構，由高壓變頻器的功率單元控制板直接對旁路單元進行控制，在功率單元出現故障時，發出旁路信號，將故障的功率單元進行旁路。內部集成旁路控制的功率單元控制板本身由高壓變頻器內的1KV供電，不需要解決10KV隔離問題，結構簡單、緊湊，節省空間和成本。

2、本實用新型的一種具有旁路控制的高壓變頻器功率單元控制拓撲結構，同時還能接收旁路單元中的旁路接觸器狀態信號，檢測旁路接觸器在發出旁路指令后是否吸合。

3、本實用新型的一種具有旁路控制的高壓變頻器功率單元控制拓撲結構，通過電壓檢測電路連接電壓傳感器，檢測功率單元的直流母線電壓，通過溫度檢測電路檢測IGBT單元的溫度，通過這些檢測電路檢測功率單元的故障狀態。

4、本實用新型的一種具有旁路控制的高壓變頻器功率單元控制拓撲結構，還包括IGBT電壓檢測電路，用于檢測IGBT兩端的電壓。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種具有旁路控制的高壓變頻器功率單元控制拓撲結構組成示意圖；

圖2為本實用新型的功率單元控制拓撲結構中的控制部分電路結構示意圖；

圖3為本實用新型的功率單元控制拓撲結構中的驅動部分電路結構示意圖；

圖4為本實用新型用于控制旁路接觸器的使用實施例圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型提供的具體實施方式進行詳細說明。