一种T型三电平提升机电控系统的制作方法

本申请涉及变频器技术领域，尤其涉及一种t型三电平提升机电控系统。

背景技术：

目前的提升机绞车电控系统大多采用三电平等拓扑原理，npc三电平电路输出波形相对于两电平更接近正弦波、可以减少滤波电感或降低开关频率，但是中点电压需要均衡控制，否则外侧的两个开关管可能会承受高于1/2的直流母线电压，但是npc三电平电路使用的器件多、设备成本高且结构复杂、损坏大。

技术实现要素：

本实用新型正是针对现有技术中存在的问题，提供一种t型三电平提升机电控系统，t型三电平相较于npc三电平相比较，使用的器件更少输出正电平或负电平时，电流流经的器件个数减少，相应的传导损耗也会减少，在一定条件下，更有利于功率密度的提升，具有一定发展优势。

本实用新型提供了一种t型三电平提升机电控系统，包括柜体、整流器模组、逆变器模组、进线控制模组、输入滤波模组、隔离电源模组及控制模组；其中，所述整流器模组安装于柜体的上部；所述逆变器模组安装于整流器模组的下方；所述进线控制模组安装在柜体前侧中部靠右位置；所述隔离电源模组安装在柜体后部右侧；所述输入滤波模组安装在柜体后部左侧；所述控制模组安装在柜体前侧左下部，所述整流器模组、逆变器模组、进线控制模组、输入滤波模组、隔离电源模组、控制模组通过螺栓固定在柜体的相应位置。

优选的，所述整流器模组和逆变器模组均包括单元外壳、t型三电平叠层母线、t型三电平功率模块及驱动控制板、脉冲控制系统、散热器。

优选的，所述单元外壳采用emc绝缘材料配合钣金件组合安装而成。

优选的，所述t型三电平叠层母线，采用交直流一体式叠层结构。

优选的，所述t型三电平功率模块及驱动控制板包含三组功率模块及驱动控制板，每组功率模块及驱动控制板包含一个t型三电平单桥功率模块、一个驱动控制板。

优选的，所述脉冲控制系统包括脉冲分配板、电源分配板、pt温度控制。

优选的，整流器模组、逆变器模组后部设置相应风道。

优选的，所述进线控制模组包括塑壳断路器、真空接触器、r冲放电阻、快速熔断器、电流传感器、充放电接触器。

优选的，所述输入滤波模组包括输入滤波电抗器。

优选的，所述控制模组包括变频器主控板、多路电源板、接触器、继电器、端子。

相对于现有技术，本实用新型具有如下优点：减小了整流器、逆变器主单元数量，在一个柜体内实现了放置交直交变频器柜、调节柜、进出线柜、输入电抗器滤波柜所需的全部器件，整体结构更加紧凑，优化了柜体结构，充分领用了柜体空间，减少设备体积，降低了设备成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本实用新型的不当限定。下面结合附图及实施例对本申请进行详细说明。

图1为t型三电平拓扑原理图；

图2为t型三电平整流器、逆变器原理图(a为t型三电平整流器原理图，b为t型三电平逆变器原理图)；

图3为实施例t型三电平提升机电控系统组成结构图；

图4为实施例整流器模组、逆变器模组组成结构图；

图5为实施例交直流一体式叠层母线结构示意图；

图中，1、柜体，2、整流器模组，3、逆变器模组，4、进线控制模组，5、输入滤波模组，6、隔离电源模组，7、控制模组。

具体实施方式

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种交直交t型三电平提升机电控系统。本实用新型采用如图1所示的t型三电平拓扑原理图，提供了如图3所示t型三电平提升机电控系统，该系统包括：柜体1，整流器模组2，逆变器模组3，进线控制模组4，输入滤波模组5，隔离电源模组6，控制模组7。其中，整流器模组2安装于柜体1的上部；逆变器模组3安装于整流器模组2的下方；进线控制模组4安装在柜体1前侧中部靠右位置；隔离电源模组6安装在柜体1后部右侧；输入滤波模组5安装在在柜体后部左侧；控制模组7安装在柜体1前侧左下部，整流器模组2、逆变器模组3、进线控制模组4、输入滤波模组5、隔离电源模组6、控制模组7，通过螺栓固定在柜,1的相应位置。

本实用新型中的整流器模组2、逆变器模组3采用了图2给出的t型三电平整流器、逆变器原理。整流器模组2、逆变器模组3，包含模组单元外壳201、t型三电平叠层母线202、t型三电平功率模块及驱动控制板203、脉冲控制系统204、散热器205，其还包括一些常规配合使用的器件，由于是一些常用配件，因此未在图4中标出。

进一步，模组单元外壳201采用emc绝缘材料配合钣金件组合安装而成，利用钣金件便于加工的特性，既保证的单组外壳的强度，同时利用emc材料高绝缘特性，极大的提升了整体空间的利用率。

进一步，t型三电平叠层母线202，采用交直流一体式叠层结构，参照图5所示。t型三电平叠层母线202直接连接t型三电平三个桥臂功率器件、直流支撑电容器，形成一个完整t型三电平拓扑原理回路的整流器或逆变器，交直流一体式叠层结构，保证了最佳的电流回路，解决了杂散电感问题，有效抑制系统过压对功率器件造成的损坏。

进一步，t型三电平功率模块及驱动控制板203，包含三组功率模块及驱动控制板，每组功率模块及驱动控制板包含一个t型三电平单桥功率模块、一个驱动控制板，每个功率模块内部采用一个完整的t型三电平单桥臂回路，通过驱动控制板对功率模块进行触发、控制。

进一步，脉冲控制系统204，包含脉冲分配板、电源分配板、pt温度控制以及一些常规配合使用的器件，分别通过光纤、排线等方式连接驱动控制板、pt模组，实现数据采集、触发、转换、控制等功能。所述整流器模组、逆变器模组风分别固定在柜体7上部，整流器、逆变器后部设置相应风道，风道内安装电压传感器、均衡电阻、连接母排等器件，合理利用风道空间。

进一步，整流器模组2交流层接线端直接输入三相交流电，经过t型三电平叠层母线202直接连接t型三电平三个桥臂功率器件、直流支撑电容器，利用t型三电平原理回路转换成三电平直流电，连接逆变器模组3直流端，经过t型三电平叠层母线202直接连接t型三电平三个桥臂功率器件、直流支撑电容器，利用t型三电平原理回路转换成三电平交流电，连接提升机电机，进行变频电气性能控制。

进一步，进线控制模组4包含塑壳断路器、真空接触器、r冲放电阻、快速熔断器、电流传感器、充放电接触器，塑壳断路器作为主控器件手动送电，真空接触器在主控器件接通后，进行远程通断控制，并在其两端跨接冲放电阻、串联快速熔断器等进行保护，便于运行、维护监控；进线控制模组4安装在柜体柜体前侧中部靠右位置，分别与外部进线及输入滤波模组5相连接。

进一步，输入滤波模组5包含输入滤波电抗器，有效抑制高次谐波；所述隔离电源模组6，包含两组同步变压器、一组隔离变压器、一台预充变压器，为整个变频器系统提供稳定的控制电源等。隔离电源模组安装在柜体后部右侧，输入滤波模组安装在柜体后部左侧，前后分别与进线控制模组4、整流器模组2交流侧连接。

进一步，控制模组7，包含变频器主控板、多路电源板、接触器、继电器、端子，多路电源板提供控制模组、整流器、逆变器、变频器主控板等驱动电源，变频器主控板控制整个系统控制，控制模组7安装在柜体前侧左下部。

进一步，柜体外壳的顶部设置有吊环，便于使用吊车移动柜体。

本实用新提供的t型三电平提升机电控系统，利用原先一个变流柜的尺寸大小，在一个柜体内实现了放置交直交变频器柜、调节柜、进出线柜、输入电抗器滤波柜所需的全部器件，灵活的设计成一个集控制、变频、滤波、保护为一体的交直交t型三电平提升机电控系统。t型三电平提升机电控系统应用在提升机绞车电气控制上，即有两电平变频器传导热损耗低、功率器件少，兼有三电平变频器交流输出波形、效率高的优点，整体结构更紧凑，空间利用率更高，在保证电气控制性能的基础上，极大的减少了现场空间的占用。