[實用新型]一種高可靠、冗余性逆變電路

有效

• 申請號: 201822156387.6
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN209313743U
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 孟健;高闖;閆永金;劉鵬飛;鄧思維;崔鑫杰;婁海偉
• 申請（專利權）人: 博眾精工科技股份有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/32;H02P27/06
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

本實用新型公開了一種高可靠、冗余性逆變電路，包括U、V、W三相橋臂，三相橋臂分別包括上橋臂和下橋臂，U、V、W三相橋臂的上橋臂和下橋臂均由兩個開關管并聯構成。電機驅動器工作時，每相電流會由兩個并聯的開關管分流，實際流過每個開關管的電流為相電流的一半，這就減輕了每個功率器件的電流壓力，在選型時可大幅度降低所需功率開關管的電流容量。并且因為兩路橋臂是并聯關系，因此當某一個開關管或某一路橋臂損壞后電機在另一路橋臂的作用下仍能正常運行，因此此結構還具有一定的冗余容錯能力，具有較大的實用和經濟價值。

技術領域

本實用新型涉及電機驅動領域，特別涉及一種高可靠、冗余性逆變電路。

背景技術

電機控制系統中功率逆變器的選擇和結構非常重要，在電機驅動的過程中經常會發生因電流過大、功率逆變器選擇不合適而燒毀的情況，尤其是在電機起動瞬間和堵轉的情況下，電機的電流會急劇增大，更易燒毀功率開關器件。再加上功率開關器件本身幾乎不能維修并且更換過程緩慢繁瑣，因此，功率器件一旦損壞，必將造成較長的時間延誤和較大的經濟損失。雖然現在的電機驅動系統都為防止此類情況的發生進行了多種硬件保護和軟件限制，但因為有時電流的激增是瞬時的，軟件和硬件保護都有一定的延時，因此目前并不能完全杜絕這類情況的發生。

如下圖1所示，是傳統電機驅動器三相全橋逆變電路的拓撲結構，電機的每相橋臂由上下兩個開關管組成，電機運行時，電機的相電流會完全通過其中某一個開關管，當電機起動瞬間或發生堵轉時，電機電流瞬間增大，會對功率開關管造成較大的沖擊，這時就會使開關管發熱嚴重甚至可能被燒毀。為了適應這種情況保護功率開關管，往往就需要選用具有較大電流裕度的功率開關器件，并且隨著驅動器功率的提升，選用的開關器件的容量和電流裕度也要相應成倍的增加，這樣會造成容量的浪費和單價成本的提升。

實用新型內容

本實用新型目的是：提供一種高可靠性且有冗余容錯功能的逆變電路，旨在進一步保證并提高功率開關器件在不同工況和不同功率要求情況下工作的安全性和可靠性。

本實用新型的技術方案是：

一種高可靠、冗余性逆變電路，包括U、V、W三相橋臂，三相橋臂分別包括上橋臂和下橋臂， U、V、W三相橋臂的上橋臂和下橋臂均由兩個開關管并聯構成。

具體的，電機驅動器工作時，每相電流由逆變電路兩個并聯的開關管分流，實際流過每個開關管的電流為相電流的一半。

具體的，當某一個開關管損壞后，電機在另一路并聯的開關管的作用下仍正常運行。

或者，所述U、V、W三相橋臂的上橋臂和下橋臂均由三個以上開關管并聯構成。

本實用新型的優點是：

1、本方案在電機起動瞬間或發生堵轉而使得電機電流激增時，能更大程度的保證功率開關器件不受損壞；

2、本方案與傳統逆變器結構相比，在同等條件下能大幅度降低所需功率逆變器的電流容量；

3、本方案采用冗余結構，在一定程度上具有容錯性能，能提高電機驅動系統的穩定可靠性；

4、本方案電機和驅動系統長時間運行時流過功率開關管的電流與傳統逆變器結構相比一直較小，能大幅度提高功率開關器件的使用壽命，進一步提高驅動器運行壽命。

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述：

圖1為傳統電機驅動器三相全橋逆變電路的拓撲結構；

圖2為本實用新型的高可靠、冗余性逆變器電路拓撲結構。

具體實施方式