[發(fā)明專利]一種變頻器內(nèi)IGBT模塊的保護裝置、方法和電機系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011090144.2
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112152188A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設計）人: 劉玲;曹巍;于安波;劉金芝;歸柒榮;花峰海
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12;H02H7/122;H03K17/082;H02M5/458
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 朱清娟;梁永芳

本發(fā)明公開了一種變頻器內(nèi)IGBT模塊的保護裝置、方法和電機系統(tǒng)，該裝置包括：采集單元，采集變頻器的三相電流，采集所述IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間的尖峰電壓，并采集直流電源的母線電壓；控制單元，根據(jù)采集到的三相電流、尖峰電壓、母線電壓中的至少之一，確定變頻器是否正常工作；以及，在變頻器未正常工作的情況下，控制所述IGBT模塊保持關(guān)閉狀態(tài)，并發(fā)起控制信號，以控制IGBT尖峰電壓抑制單元對IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間的尖峰電壓進行抑制。該方案，通過在變頻器過載和逆變橋發(fā)生橋臂短路時，關(guān)閉IGBT，并抑制IGBT模塊尖峰電壓，避免IGBT模塊在變頻器過載或逆變橋發(fā)生橋臂短路損壞器件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于變頻器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變頻器內(nèi)IGBT模塊的保護裝置、方法和電機系統(tǒng)，尤其涉及一種變頻器內(nèi)IGBT模塊故障檢測裝置、方法和電機系統(tǒng)。

背景技術(shù)

變頻器的前端，通過整流橋?qū)⒐I(yè)用的交流電轉(zhuǎn)成直流電供給后端；變頻器的后端，可以由IGBT模塊構(gòu)成的可控逆變橋來實現(xiàn)將直流電逆變成交流電供給電機繞組，驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)。其中，IGBT模塊在變頻器過載、或逆變橋發(fā)生橋臂短路時，會損壞器件。

上述內(nèi)容僅用于輔助理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不代表承認上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種變頻器內(nèi)IGBT模塊的保護裝置、方法和電機系統(tǒng)，以解決IGBT模塊在變頻器過載或逆變橋發(fā)生橋臂短路時會損壞器件的問題，達到避免IGBT模塊在變頻器過載或逆變橋發(fā)生橋臂短路損壞器件的效果。

本發(fā)明提供一種變頻器內(nèi)IGBT模塊的保護裝置，包括：采集單元、IGBT尖峰電壓抑制單元和控制單元；其中，所述采集單元，被配置為在所述變頻器上電后逆變橋工作的情況下，采集所述變頻器的三相電流，采集所述IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間的尖峰電壓，并采集所述變頻器的直流電源的母線電壓；所述控制單元，被配置為根據(jù)采集到的所述變頻器的三相電流、所述IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間的尖峰電壓、以及所述變頻器的直流電源的母線電壓中的至少之一，確定所述變頻器是否正常工作；以及，在所述變頻器未正常工作的情況下，控制所述IGBT模塊保持關(guān)閉狀態(tài)，并發(fā)起能夠?qū)λ鯥GBT尖峰電壓抑制單元進行控制的控制信號；所述IGBT尖峰電壓抑制單元，被配置為在所述控制信號的控制下，對所述IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間的尖峰電壓進行抑制。

在一些實施方式中，所述采集單元，包括：電流采集單元、電壓采集單元和電壓捕獲單元；所述電壓采集單元的數(shù)量，與逆變橋中IGBT模塊的數(shù)量一致；每個所述電壓采集單元，被配置為在所述變頻器上電后逆變橋工作的情況下，采集與其對應的一個IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間的尖峰電壓；其中，所述采集單元，采集所述變頻器的三相電流，并采集所述IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間的尖峰電壓，包括：所述電流采集單元，被配置為采集所述變頻器的三相電流；所述電壓采集單元，被配置為采集所述IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間的尖峰電壓；所述電壓捕獲單元，被配置為采集所述變頻器的直流電源的母線電壓；相應地，所述控制單元，根據(jù)采集到的所述變頻器的三相電流、所述IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間的尖峰電壓、以及所述變頻器的直流電源的母線電壓中的至少之一，確定所述變頻器是否正常工作，包括：若采集到的所述變頻器的三相電流，顯示所述變頻器有正常的三相電流輸出，且所述變頻器輸出的三相電流的幅值變大且超過設定電流幅值，則確定所述變頻器過載；以及，若采集到的所述IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間的尖峰電壓超過設定電壓閾值，則確定所述變頻器未正常工作，即確定所述變頻器過載且未正常工作；或者，將采集到的所述IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間的尖峰電壓，與該IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間的設定電壓進行比較；并將所述變頻器的直流電源的母線電壓與設定母線電壓進行比較；以及，若采集到的所述IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間的尖峰電壓，相對于該IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間的設定電壓發(fā)生突變；并且，所述變頻器的直流電源的母線電壓，相對于所述設定母線電壓拉低，則確定所述變頻器未正常工作，即確定所述逆變橋的橋臂短路。