[發(fā)明專(zhuān)利]一種改進(jìn)的電壓型變頻器制動(dòng)電路保護(hù)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010980772.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112234584A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅銳軍;趙旭明;劉少軍;李會(huì)欣;朱科;趙秀良;張炳森
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 邯鄲鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司;河鋼股份有限公司邯鄲分公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02H7/20
• 分類(lèi)號(hào): H02H7/20;H02M1/36
• 代理公司: 石家莊冀科專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的電壓型變頻器制動(dòng)電路保護(hù)方法，屬于變頻調(diào)速技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的技術(shù)方案是：（1）進(jìn)行大慣量變頻傳動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)單元二次擴(kuò)容；（2）制動(dòng)單元輸入主回路增加過(guò)流檢測(cè)和快速動(dòng)作的過(guò)流保護(hù)器件；(3)預(yù)充電電路增加快速動(dòng)作的過(guò)流保護(hù)器件；（4）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)制動(dòng)功率，判斷機(jī)械抱閘是否有劣化失靈。本發(fā)明的有益效果是：硬件方案和軟件方案結(jié)合實(shí)現(xiàn)減少制動(dòng)單元故障率和故障的次生危害，提高變頻傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定性，整個(gè)系統(tǒng)可以與自動(dòng)化PLC系統(tǒng)交換信息實(shí)現(xiàn)集成最優(yōu)控制，高效、安全，能夠有效解決變頻器延壽服役的可靠性問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的電壓型變頻器制動(dòng)電路保護(hù)方法，屬于變頻調(diào)速技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在變頻器服役期間，各個(gè)功率模塊和控制模塊都面臨電子元件老化、尤其是大容量開(kāi)關(guān)元件老化的問(wèn)題。設(shè)計(jì)配置有制動(dòng)單元的變頻調(diào)速設(shè)備，制動(dòng)單元主電路的開(kāi)關(guān)管（IGBT或晶閘管）可能會(huì)因?yàn)閭鲃?dòng)工況惡化、大功率頻繁制動(dòng)加速元器件老化。一旦制動(dòng)單元主電路的斬波開(kāi)關(guān)管擊穿短路，斬波功能失效，變頻器只要上電、600V左右的中間回路直流電壓就會(huì)較長(zhǎng)時(shí)間全壓施加到制動(dòng)電阻（阻值一般在4Ω～80Ω）上，大電流導(dǎo)致功率元件損壞和變頻器跳閘，如圖1。

有的變頻器在上電初始階段專(zhuān)門(mén)有一個(gè)小功率的預(yù)充電電路經(jīng)過(guò)充電電阻給中間回路濾波電容器充電，完成充電后才切換到整流器、接通主回路直流電壓去逆變器。這種情況下，制動(dòng)單元主回路開(kāi)關(guān)管的擊穿會(huì)接通預(yù)充電直流電壓（400V左右）加到較小電阻值的制動(dòng)電阻上，如圖2。

大電流導(dǎo)致預(yù)充電電路的破壞，如小功率整流橋放炮、預(yù)充電電阻燒壞，最大的破壞是連帶損壞附近的主回路整流器的觸發(fā)板等關(guān)鍵控制電路。使用單位常因?yàn)榫S護(hù)人員對(duì)設(shè)備了解深度不夠、軟硬件優(yōu)化不到位，導(dǎo)致故障連發(fā)、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本居高不下。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種改進(jìn)的電壓型變頻器制動(dòng)電路保護(hù)方法，硬件方案和軟件方案結(jié)合實(shí)現(xiàn)減少制動(dòng)單元故障率和故障的次生危害，提高變頻傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定性，整個(gè)系統(tǒng)可以與自動(dòng)化PLC系統(tǒng)交換信息實(shí)現(xiàn)集成最優(yōu)控制，高效、安全，能夠有效解決變頻器延壽服役的可靠性問(wèn)題，有效地解決了背景技術(shù)中存在的上述問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種改進(jìn)的電壓型變頻器制動(dòng)電路保護(hù)方法，包含以下步驟：（1）進(jìn)行大慣量變頻傳動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)單元二次擴(kuò)容；（2）制動(dòng)單元輸入主回路增加過(guò)流檢測(cè)和快速動(dòng)作的過(guò)流保護(hù)器件；(3)預(yù)充電電路增加快速動(dòng)作的過(guò)流保護(hù)器件；（4）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)制動(dòng)功率，判斷機(jī)械抱閘是否有劣化失靈。

所述步驟（1）中，二次擴(kuò)容通過(guò)制動(dòng)單元斬波元件采用高容量級(jí)別的開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)。

所述步驟（1）中，二次擴(kuò)容通過(guò)制動(dòng)單元斬波元件采用并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)。

所述開(kāi)關(guān)管為晶閘管。

所述開(kāi)關(guān)管為IGBT模塊。

本發(fā)明的有益效果是：硬件方案和軟件方案結(jié)合實(shí)現(xiàn)減少制動(dòng)單元故障率和故障的次生危害，提高變頻傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定性，整個(gè)系統(tǒng)可以與自動(dòng)化PLC系統(tǒng)交換信息實(shí)現(xiàn)集成最優(yōu)控制，高效、安全，能夠有效解決變頻器延壽服役的可靠性問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明背景技術(shù)中大電流導(dǎo)致功率元件損壞和變頻器跳閘電路示意圖；

圖2為本發(fā)明背景技術(shù)中加裝小功率的預(yù)充電電路的變頻器電路示意圖；

圖3為本發(fā)明大慣量變頻傳動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)單元二次擴(kuò)容的電路示意圖；

圖4為本發(fā)明制動(dòng)單元輸入主回路增加過(guò)流檢測(cè)和快速動(dòng)作的過(guò)流保護(hù)器件的電路示意圖；

圖5為本發(fā)明預(yù)充電電路增加快速動(dòng)作的過(guò)流保護(hù)器件的電路示意圖；