专利名称：设有过电流分流装置的高压变频器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高压变频器领域，尤其是涉及设有过电流分流装置的高压变频器
背景技术：
随着我国正在积极推进工业化和现代化能源创新体制，能源发展面临严峻的形式 和挑战，提高能效、节约能源将作为能源战略的重要目标和措施。电动机采用变频调速后， 节电率可达30% 50%左右，而高压变频器具有对外部电网和负载电机无谐波污染和绝 缘损害，效率高等优点。变频调速已成为节能的一项重要推广技术，特别列入为“发展、推广”的高效节能 产品，受到政府和企业的普遍重视；大力支持节能项目和产品的科技工艺攻关，研发，对“节 能、减排”的体制创新和技术创新，具有巨大潜力，因为节能不仅是企业降本增效的需要，更 是我国实现可持续发展，保障能源安全的必然选择，是经济持续、快速、健康发展的重要保 证。高压变频器是由移相隔离变压器的多抽头二次绕阻输出电源，分别为每相多个 IGBT功率单元供电，通过每相多个IGBT功率单元串联叠加后，输出高压到高压电动机。高 压变频器的主控DSP通过光纤通讯连接、控制每个功率单元的DSP并传达指令给定工作频 率、电压、功率等运行指令，每个功率单元的DSP同时也将检测控制的数据信息，上传给高 压变频器的主控DSP系统。每个IGBT功率单元内都设有DSP控制和旁路装置及过电流分 流装置。每个功率单元内置的DSP根据上级高压变频器主控DSP指令，控制功率单元逆变 器的IGBT的驱动信号及控制旁路装置可控硅(Si)进行导通与关断和控制过电流分流装置 的IGBT(Tl)导通与关断的驱动信号，还包括完善的检测控制电路，所述的检测控制电路是 包括旁路装置的检测控制电路、过电流分流装置的检测控制电路、功率单元逆变器的IGBT 检测控制电路等和整个功率单元的检测控制电路。过电流分流装置位于高压变频器每个IGBT功率单元旁路装置回路后面。由一只 IGBT模块(Tl)和一只功率电阻(Rl)组成的过电流分流装置，其控制由功率单元DSP控制， 过电流分流装置的IGBT模块(Tl)导通或关断，也就控制功率电阻(Rl)串入分流或退出分流。IGBT模块的特性是例如高压变频器的主控设定输出频率为30HZ，不管IGBT模 块功率余量多大，但输出的功率是与30HZ相等的功率，在这期间如果电动机拖动的负载突 然变化时(特别是电厂、新干法水泥厂，平时存在着塌料现象)造成电动机瞬间堵转时电流 突变，电机瞬间严重过载，在这时必将导致功率单元IGBT严重过电流，使功率单元故障。过 电流分流装置是针对功率单元的IGBT过电流进行分流，其控制是由功率单元的DSP控制系 统，检测功率单元的IGBT模块过电流时，就导通了过电流分流装置的IGBT(Tl)串入功率电 阻(Rl)分流。当DSP检测到功率单元的IGBT模块过电流彻底消除后，DSP控制系统就关 断过电流分流装置的IGBT(Tl)使功率电阻(Rl)退出了分流，所有控制信号全部采用光纤 输送。大部分电气产品包括高压变频器都是因过电流或过电压引起系统故障的较多，高压变频器的主要器件就是靠功率单元的IGBT模块，所以解决了功率单元的IGBT模块过电 流，就保证了高压变频的可靠性及稳定性和高压电动机的安全运行，增强了生产效益。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种设有过电流分流装置的高压变频器，能使高压 变频器功率单元IGBT模块的过电流彻底消除，提高了高压变频器的可靠性及稳定性。为了实现上述目的，本实用新型提供一种设有过电流分流装置的高压变频器它 包括移相隔离变压器、高压变频器主控DSP系统及PLC控制器和每个功率单元DSP控制，所 述的高压变频器主控DSP系统，控制整个高压变频器的每个功率单元，每个功率单元DSP控 制每个功率单元的IGBT驱动及旁路装置和过电流分流装置；其特征在于该过电流分流装 置位于高压变频器每个功率单元旁路装置电路回路后面；由每个功率单元DSP控制其导通 与断开。为对上述技术方案作进一步的细化该过电流分流装置是由一只IGBT模块(Tl) 和一只功率电阻(Rl)组成的装置；由IGBT模块(Tl)作快速导通和关断作用，IGBT模块 (Tl)导通时使功率电阻(Rl)串入分流，IGBT模块(Tl)关断时使功率电阻(Rl)退出分流。为对上述技术方案作进一步的细化所述的过电流分流装置，是由每个功率单元 的DSP来控制过电流分流装置的IGBT模块(Tl)导通与关断，由每个功率单元的DSP检测 到，功率单元IGBT模块运行的电流，超过正常运行设定的保护值时，功率单元的DSP就控制 导通了过电流分流装置的IGBT模块(Tl)使功率电阻(Rl)串入了分流。当DSP检测到功 率单元的IGBT模块过电流彻底消除后，功率单元DSP就控制关断了过电流分流装置的IGBT 模块(Tl)，使功率电阻(Rl)退出了分流。为对上述技术方案作进一步的细化每个IGBT功率单元内都设有DSP控制和旁路 装置及过电流分流装置；每个功率单元内置的DSP根据上级高压变频器主控DSP指令，控 制功率单元逆变器的IGBT的驱动信号及控制旁路装置(Si)可控硅进行导通与关断作用和 控制过电流分流装置的IGBT模块(Tl)导通与关断的驱动信号，还包括完善的检测控制电路。为对上述技术方案作进一步的细化高压变频器的主控DSP通过光纤通讯连接， 控制每个功率单元的DSP并传达指令，每个功率单元的DSP同时也将检测控制的数据信息， 上传给高压变频器的主控DSP系统，所有控制均采用光纤通讯连接。发明效果是本实用新型能有效的消除高压变频器功率单元IGBT逆变器的过电 流。解除了高压变频器功率单元因过电流引发的故障，提高了高压变频器的可靠性与稳定 性。
图1为本实用新型的原理图。
具体实施方式
为了更进一步的说明本实用新型的结构，
以下结合附图对本实用新型作更详细的 描述如图1所示的设有过电流分流装置，在整个高压变频器系统中构成的原理及位置和 控制方式所述的高压变频器是由移相隔离变压器的二次绕阻多抽头输出电源，分别为每 相多个IGBT功率单元供电，通过每相多个IGBT功率单元串联叠加后，输出高压到高压电动 机。高压变频器的主控DSP通过光纤通讯连接、控制每个功率单元的DSP并传达指令给定工作频率、电压、功率等运行指令，每个功率单元的DSP同时也将检测控制的数据信息，上 传给高压变频器的主控DSP系统。每个IGBT功率单元内都设有DSP控制和旁路装置及过电流分流装置。每个功率 单元内置的DSP根据上级高压变频器主控DSP指令，控制功率单元逆变器的IGBT的驱动信 号及控制旁路装置(Si)可控硅驱动信号和控制过电流分流装置的(Tl) IGBT的驱动信号， 还包括完善的检测控制电路，所述的检测控制电路是包括旁路装置、过电流分流装置、功率 单元逆变器的IGBT检测控制电路等和整个功率单元的检测控制电路。该过电流分流装置是在高压变频器功率单元旁路装置回路后面，由一只(Tl) IGBT 模块和一只(Rl)功率电阻组成的过电流分流装置，由功率单元的DSP控制过电流分流装置 的(Tl) IGBT作快速导通和关断作用，当DSP检测到功率单元IGBT模块过电流时，就导通了 过电流分流装置的(Tl) IGBT使(Rl)功率电阻串入分流，当DSP检测到功率单元IGBT模块 过电流彻底消除后，DSP就关断过电流分流装置的(Tl)IGBT使(Rl)功率电阻退出了分流， 从而消除了功率单元IGBT过电流，所有通讯信号均采用光纤输送，装置结构简单、可靠性 高、成本低、作用大等特点，提高了高压变频器的可靠性及稳定性。1.具有更为显著的是过电流分流装置，能有效的消除高压变频器功率单元IGBT 逆变器的过电流。解除了高压变频器功率单元因过电流引发的故障，提高了高压变频器的 可靠性与稳定性。2.过电流分流装置由功率单元DSP检测控制，过电流分流装置的IGBT驱动导通与 关断，使功率电阻串入分流与退出分流，所有控制信号均采用光纤输送，采用集电力、电子 技术、自动化控制技术、微电子技术、计算机技术、光电通讯技术等先进技术，提高了系统先 进性与可靠性。3.过电流分流装置的构成简单、可靠性高、成本低、作用大，提高了高压变频器的 整体运行效率。以上所述是本使用新型的具体实施及所运用的技术原理，任何基于本实用新型技 术的等效变换，均落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种设有过电流分流装置的高压变频器它包括移相隔离变压器、高压变频器主控DSP系统及PLC控制器和每个功率单元DSP控制，所述的高压变频器主控DSP系统，控制整个高压变频器的每个功率单元，每个功率单元DSP控制每个功率单元的IGBT驱动及旁路装置和过电流分流装置；其特征在于该过电流分流装置位于高压变频器每个功率单元旁路装置电路回路后面；由每个功率单元DSP控制其导通与断开。
2.根据权利要求1所述的一种设有过电流分流装置的高压变频器其特征在于该过 电流分流装置是由一只IGBT模块(Tl)和一只功率电阻(Rl)组成的装置；由IGBT模块 (Tl)作快速导通和关断作用，IGBT模块(Tl)导通时使功率电阻(Rl)串入分流，IGBT模块 (Tl)关断时使功率电阻(Rl)退出分流。
3.根据权利要求2所述的一种设有过电流分流装置的高压变频器其特征在于所述 的过电流分流装置，是由每个功率单元的DSP来控制过电流分流装置的IGBT模块(Tl)导 通与关断，由每个功率单元的DSP检测到，功率单元IGBT模块运行的电流，超过正常运行设 定的保护值时，功率单元的DSP就控制导通了过电流分流装置的IGBT模块(Tl)使功率电 阻(Rl)串入了分流，当DSP检测到功率单元的IGBT模块过电流彻底消除后，功率单元DSP 就控制关断了过电流分流装置的IGBT模块(Tl)，使功率电阻(Rl)退出了分流。
4.根据权利要求3所述的一种设有过电流分流装置的高压变频器其特征在于每个 IGBT功率单元内都设有DSP控制和旁路装置及过电流分流装置；每个功率单元内置的DSP 根据上级高压变频器主控DSP指令，控制功率单元逆变器的IGBT的驱动信号及控制旁路装 置(Si)可控硅进行导通与关断作用和控制过电流分流装置的IGBT模块(Tl)导通与关断 的驱动信号，还包括完善的检测控制电路。
5.根据权利要求4所述的一种设有过电流分流装置的高压变频器其特征在于高压 变频器的主控DSP通过光纤通讯连接，控制每个功率单元的DSP并传达指令，每个功率单元 的DSP同时也将检测控制的数据信息，上传给高压变频器的主控DSP系统，所有控制均采用 光纤通讯连接。
专利摘要本实用新型涉及高压变频器领域，尤其涉及设有过电流分流装置的高压变频器。目的在于提供一种设有过电流分流装置的高压变频器，能使高压变频器功率单元模块的过电流彻底消除，提高了高压变频器的可靠性及稳定性。为达目的它包括移相隔离变压器、高压变频器主控系统及控制器和每个功率单元控制，所述的高压变频器主控系统，控制整个高压变频器的每个功率单元，每个功率单元控制，每个功率单元的驱动及旁路装置和过电流分流装置。其特征在于该过电流分流装置位于高压变频器每个功率单元旁路装置电路回路后面；由每个功率单元控制其导通与断开。本实用新型结构简单、可靠性高、成本低、作用大，提高了高压变频器的整体运行效率。
文档编号H02M1/32GK201733239SQ20102018361
公开日2011年2月2日 申请日期2010年5月5日 优先权日2010年5月5日
发明者黄松强 申请人:上海南征电子电气成套有限公司