專利名稱：一種用于高壓變頻器的功率單元的保護(hù)旁路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于高壓變頻器的功率單元的保護(hù)旁路。
背景技術(shù)：
變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，高壓大功率變頻調(diào)速裝置不斷地成熟起來，原來一直難于解決的高壓?jiǎn)栴}，近年來通過器件串聯(lián)或單元串聯(lián)得到了很好的解決。其應(yīng)用的領(lǐng)域和范圍也越來越為大，這使得高效、合理地利用能源(尤其是電能)成為了可能。高壓大功率變頻調(diào)速裝置被廣泛地應(yīng)用于大型礦泉水應(yīng)用生產(chǎn)廠、石油化工、市政供水、冶金鋼鐵、電力能源等行業(yè)的各種風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)、軋鋼機(jī)等。目前，絕緣柵雙極晶體管(IGBT)在變頻器中得到普遍應(yīng)用。然而在應(yīng)用的過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)某個(gè)或幾個(gè)IGBT發(fā)生故障的情況，此時(shí)容易引起變頻器中功率單元的故障，往往會(huì)造成系統(tǒng)停止運(yùn)行的結(jié)果。為了使得高壓變頻器還能繼續(xù)正常工作，不影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，要盡快將故障的功率單元退出并能在不停機(jī)的情況下在線更換，如何實(shí)現(xiàn)這一目的，是業(yè)內(nèi)人士亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種用于高壓變頻器的功率單元的保護(hù)旁路，在功率單元發(fā)生故障的情況下自動(dòng)將其旁路，保證功率單元的輸出電壓為0，系統(tǒng)可以繼續(xù)運(yùn)行而不必停機(jī)，因而大大提高了系統(tǒng)的可靠性。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種用于高壓變頻器的功率單元的保護(hù)旁路，所述功率單元包括三相整流橋、接在該三相整流橋的兩輸出端的濾波電容以及連接該濾波電容兩端的逆變橋，所述保護(hù)旁路接在所述逆變橋的兩輸出端之間，且該保護(hù)旁路包括第七至第十整流二極管和一可控硅，其中第七整流二極管和第八整流二極管同向串聯(lián)形成的支路、第九整流二極管和第十整流二極管同向串聯(lián)形成的支路以及所述可控硅相互并聯(lián)；第七整流二極管和第八整流二極管的相接端連接所述逆變橋的一輸出端，第九整流二極管和第十整流二極管的相接端連接所述逆變橋的另一輸出端；所述可控硅的陽極連接第七整流二極管的負(fù)極和第九整流二極管的負(fù)極；所述可控硅的陰極連接第八整流二極管的正極和第十整流二極管的正極。在上述的用于高壓變頻器的功率單元的保護(hù)旁路中，所述逆變橋包括第一至第四IGBT、第一吸收電容和第二吸收電容，其中第一 IGBT和第二 IGBT串聯(lián)形成的支路、第一吸收電容、第三IGBT和第四IGBT串聯(lián)形成的支路和第二吸收電容依次并聯(lián)；第一 IGBT和第二 IGBT的相接端作為所述逆變橋的一輸出端，第三IGBT和第四IGBT的相接端作為所述逆變橋的另一輸出端。[0011]在上述的用于高壓變頻器的功率單元的保護(hù)旁路中，所述可控硅的控制極連接所述逆變橋。在上述的用于高壓變頻器的功率單元的保護(hù)旁路中，所述三相整流橋接入電網(wǎng)三相電壓。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型能在功率單元發(fā)生故障的情況下自動(dòng)將其旁路，保證該功率單元的輸出電壓為0，不會(huì)過壓導(dǎo)致爆掉，并且會(huì)重新調(diào)整其余的功率單元的輸出波形，實(shí)現(xiàn)不斷電、小擾動(dòng)繼續(xù)運(yùn)行，從而使得系統(tǒng)可以繼續(xù)運(yùn)行而不必停機(jī)，因而大大提高了系統(tǒng)的可靠性。

圖I是本實(shí)用新型中高壓變頻器的功率單元連接保護(hù)旁路的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。請(qǐng)參閱圖1，高壓變頻器的功率單元包括三相整流橋11、接在三相整流橋11的兩輸出端的濾波電容C以及連接濾波電容C的兩端的逆變橋12，其中三相整流橋11由接入電網(wǎng)三相電壓R、S、T，且由6個(gè)二極管，即第一至第六整流二極管D1-D6組成，將輸入的交流進(jìn)行整流后形成脈動(dòng)直流電，然后由濾波電容C進(jìn)行濾波從而在正、負(fù)母線之間形成直流電壓，供給逆變橋12 ；逆變橋12包括第一至第四IGBT Q1-Q4、第一吸收電容Cl和第二吸收電容C2，其中 第一 IGBT Ql和第二 IGBT Q2串聯(lián)形成的支路、第一吸收電容Cl、第三IGBT Q3和第四IGBT Q4串聯(lián)形成的支路和第二吸收電容C2依次并聯(lián)；第一 IGBT Ql和第二 IGBT Q2的相接端作為逆變橋12的一輸出端LI，第三IGBT Q3和第四IGBT Q4的相接端作為逆變橋12的另一輸出端L2。本實(shí)用新型的用于高壓變頻器的功率單元的保護(hù)旁路2，接在逆變橋12的兩輸出端LI、L2之間，且該保護(hù)旁路2包括第七至第十整流二極管D7-D10和一可控硅21，其中第七整流二極管D7和第八整流二極管D8同向串聯(lián)形成的支路、第九整流二極管D9和第十整流二極管DlO同向串聯(lián)形成的支路以及可控硅21相互并聯(lián)；第七整流二極管D7和第八整流二極管D8的相接端連接逆變橋12的一輸出端LI，第九整流二極管D9和第十整流二極管DlO的相接端連接逆變橋12的另一輸出端L2 ；可控硅21的陽極連接第七整流二極管D7的負(fù)極和第九整流二極管D9的負(fù)極；可控硅21的陰極連接第八整流二極管D8的正極和第十整流二極管DlO的正極；可控硅21的控制極連接逆變橋12。本實(shí)用新型原理本實(shí)用新型的保護(hù)旁路2應(yīng)用于若干個(gè)功率單元，每個(gè)功率單元與其相接如圖I所示。當(dāng)某個(gè)功率單元在輸入側(cè)失電(如熔絲斷等)、IGBT短路、IGBT斷路、控制板嚴(yán)重故障(包括單元處理器停止工作)、主控單元連續(xù)通訊失敗等故障下時(shí)，則旁路掉該故障的功率單元，即系統(tǒng)關(guān)斷逆變橋12，觸發(fā)可控硅21，保證電流能通過，仍形成通路，從而實(shí)現(xiàn)不斷電繼續(xù)運(yùn)行，大幅度提高整個(gè)變頻器的可靠性。[0024]以上實(shí)施例僅供說明本實(shí)用新型之用，而非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域 的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本實(shí)用新型的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求1.一種用于高壓變頻器的功率單元的保護(hù)旁路，所述功率單元包括三相整流橋、接在該三相整流橋的兩輸出端的濾波電容以及連接該濾波電容兩端的逆變橋，其特征在于，所述保護(hù)旁路接在所述逆變橋的兩輸出端之間，且該保護(hù)旁路包括第七至第十整流二極管和一可控娃，其中 第七整流二極管和第八整流二極管同向串聯(lián)形成的支路、第九整流二極管和第十整流二極管同向串聯(lián)形成的支路以及所述可控硅相互并聯(lián)；第七整流二極管和第八整流二極管的相接端連接所述逆變橋的一輸出端，第九整流二極管和第十整流二極管的相接端連接所述逆變橋的另一輸出端； 所述可控硅的陽極連接第七整流二極 管的負(fù)極和第九整流二極管的負(fù)極；所述可控硅的陰極連接第八整流二極管的正極和第十整流二極管的正極。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于高壓變頻器的功率單元的保護(hù)旁路，其特征在于，所述逆變橋包括第一至第四IGBT、第一吸收電容和第二吸收電容，其中 第一 IGBT和第二 IGBT串聯(lián)形成的支路、第一吸收電容、第三IGBT和第四IGBT串聯(lián)形成的支路和第二吸收電容依次并聯(lián)；第一 IGBT和第二 IGBT的相接端作為所述逆變橋的一輸出端，第三IGBT和第四IGBT的相接端作為所述逆變橋的另一輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于高壓變頻器的功率單元的保護(hù)旁路，其特征在于，所述可控硅的控制極連接所述逆變橋。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于高壓變頻器的功率單元的保護(hù)旁路，其特征在于，所述三相整流橋接入電網(wǎng)三相電壓。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于高壓變頻器的功率單元的保護(hù)旁路，所述功率單元包括三相整流橋、濾波電容和逆變橋，所述保護(hù)旁路包括第七至第十整流二極管和一可控硅，其中第七和第八整流二極管同向串聯(lián)形成的支路、第九和第十整流二極管同向串聯(lián)形成的支路以及所述可控硅相互并聯(lián)；第七和第八整流二極管的相接端連接所述逆變橋的一輸出端，第九和第十整流二極管的相接端連接所述逆變橋的另一輸出端；所述可控硅的陽極連接第七和第九整流二極管的負(fù)極；所述可控硅的陰極連接第八和第十整流二極管的正極。本實(shí)用新型在功率單元發(fā)生故障的情況下自動(dòng)將其旁路，使得變頻器可以繼續(xù)運(yùn)行而不必停機(jī)。
文檔編號(hào)H02M1/32GK202435257SQ201220024059
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者唐麗嬋, 李勁, 湯雪華, 賈廷綱, 陳江洪, 齊亮 申請(qǐng)人:上海賽柯控制技術(shù)有限公司