[發明專利]具有制動電阻連接的逆變器電路

在審

• 申請號: 201810351619.5
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108736753A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 萊安德羅·黛拉弗洛拉;威廉·吉翁特;大衛·米肖;丹·伊薩克松;安德烈亞斯·多克塔爾
• 申請（專利權）人: 丹佛斯電力電子有限公司
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487;H02M3/158
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 潘劍穎

一種電路，包括用于連接到DC鏈路的正電壓的第一電力節點、用于連接到DC鏈路的負電壓的第二電力節點和用于連接到DC鏈路的中點電壓的中點電力節點，該電路進一步包括三電平中性點鉗位轉換器模塊和制動電阻連接。

技術領域

本發明涉及用于逆變器的制動單元(或制動斬波器)。

背景技術

圖1是包括可調速驅動器(ASD)的系統的框圖，該系統總體上由附圖標記1指示。系統1包括AC電源2、ASD 4和負載6(例如電動機)。ASD 4包括整流器8(通常為基于二極管的整流器，如圖1所示，盡管替換方案例如高級前端整流器是大家熟知的)、DC鏈路電容器10、逆變器12和控制模塊14。

AC電源2的輸出連接到整流器8的輸入。整流器8的輸出為逆變器12提供DC電力。進一步如下所述，逆變器12包括用于將DC電壓轉換為AC電壓的切換模塊，AC電壓的頻率和相位取決于門控制信號。門控制信號通常由控制模塊14提供。以這種方式，每個輸入到負載6的頻率和相位均能被控制。

逆變器12通常與控制模塊14進行雙向通信。逆變器12可以監控與負載6的三路連接(假設驅動的是三相負載)中的每一路連接的電流和電壓，并且可以向控制模塊14提供電流和電壓數據(然而使用電流傳感器和電壓傳感器并不是絕對必要的)。控制模塊14可以利用電流和/或電壓數據(可獲得的)來生成為按照預期操作負載所需要的門控制信號；另一種布局是通過得出的電壓和切換型式來估算電流——還存在其他的控制布局。

諸如系統1的系統所具有的普遍問題是負載6在某些情況下可以充當發電機。這種情況下，逆變器12可以將能量反饋給DC鏈路10，使得DC鏈路電壓上升。制動斬波器(或制動單元)是一種可以用于消耗DC鏈路處的能量以降低DC鏈路電壓的電路。本發明尋求提供現有制動斬波器/制動單元電路的替代方案。

附圖說明

現在將參考下面的簡圖進一步詳細地描述本發明，其中：

圖1是驅動負載的現有變頻器系統的框圖；

圖2示出了包括制動斬波器電路的逆變器系統；

圖3示出了可以用于圖2的逆變器系統的單相三電平逆變器電路；

圖4示出了可以用于圖2的逆變器系統的三相三電平逆變器電路；

圖5示出了制動斬波器電路；

圖6是示出圖5的制動斬波器電路的切換狀態的表格；以及

圖7示出了用于制動斬波器電路的控制布局。

具體實施方式

圖2示出了包括連接到DC鏈路的正電壓(DC+)的第一電力節點、連接到DC鏈路的負電壓(DC-)的第二電力節點和用于連接到DC鏈路的中點電壓的中點電力節點(即所謂的“中性點”(NP))的逆變器系統，該逆變器系統總體上由附圖標記20指示。第一DC鏈路電容器21設置在正DC鏈路電壓和中性點之間；第二DC鏈路電壓設置在負DC鏈路電壓和中性點之間。系統20進一步包括逆變器24。逆變器的輸出可以耦接到負載(例如圖1所示的負載6)。

系統還包括與系統20的第一電力節點、第二電力節點和中點電力節點相連接的制動斬波器電路26。制動電阻28設置在制動斬波器單元26的輸出和中點電力節點NP之間。

通過經由制動斬波器電路26將制動電阻28與第一電力節點相連接，可以使第一DC鏈路電容器21放電。同樣地，通過經由制動斬波器電路26將制動電阻28與第二電力節點相連接，可以使第二DC鏈路電容器22放電。通過斷開與制動電阻28的連接，使制動電路26不起作用。因此，制動斬波器電路26可以用于使第一DC鏈路電容器和第二DC鏈路電容器在它們中任意一個的電壓變得非常大時放電。