电机驱动器制造技术

发明专利技术涉及一种电机驱动器(10)，其包括用于连接电源的整流桥(12)，配置成与升降机电机相连接的换流器桥(26)，以及在中间的中间DC电路(28)，其中在中间DC电路(28)的正支和负支(30、32)之间连接至少一个电容器(34)和/或电池，其中在整流桥(12)的电源侧安排有包括接触开关(16a、16b、16c)的受控的主继电器(14)，所述接触开关(16a、16b、16c)配置成将整流桥(12)与对应的电源相(L1、L2、L3)连接或断开，其特征在于电机驱动器(10)包括连接在电源与整流桥(12)和/或中间DC电路(28)之间的充电电路(24)，该充电电路包括与至少一个限流元件(22、42)串联连接的至少一个充电开关(20)。

Motor driver

\u53d1\u660e\u6d89\u53ca\u4e00\u79cd\u7535\u673a\u9a71\u52a8\u5668(10)\uff0c\u5176\u5305\u62ec\u7528\u4e8e\u8fde\u63a5\u7535\u6e90\u7684\u6574\u6d41\u6865(12)\uff0c\u914d\u7f6e\u6210\u4e0e\u5347\u964d\u673a\u7535\u673a\u76f8\u8fde\u63a5\u7684\u6362\u6d41\u5668\u6865(26)\uff0c\u4ee5\u53ca\u5728\u4e2d\u95f4\u7684\u4e2d\u95f4DC\u7535\u8def(28)\uff0c\u5176\u4e2d\u5728\u4e2d\u95f4DC\u7535\u8def(28)\u7684\u6b63\u652f\u548c\u8d1f\u652f(30\u300132)\u4e4b\u95f4\u8fde\u63a5\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2a\u7535\u5bb9\u5668(34)\u548c/\u6216\u7535\u6c60\uff0c\u5176\u4e2d\u5728\u6574\u6d41\u6865(12)\u7684\u7535\u6e90\u4fa7\u5b89\u6392\u6709\u5305\u62ec\u63a5\u89e6\u5f00\u5173(16a\u300116b\u300116c)\u7684\u53d7\u63a7\u7684\u4e3b\u7ee7\u7535\u5668(14)\uff0c\u6240\u8ff0\u63a5\u89e6\u5f00\u5173(16a\u300116b\u300116c)\u914d\u7f6e\u6210\u5c06\u6574\u6d41\u6865(12)\u4e0e\u5bf9\u5e94\u7684\u7535\u6e90\u76f8(L1\u3001L2\u3001L3)\u8fde\u63a5\u6216\u65ad\u5f00\uff0c\u5176\u7279\u5f81\u5728\u4e8e\u7535\u673a\u9a71\u52a8\u5668(10)\u5305\u62ec\u8fde\u63a5\u5728\u7535\u6e90\u4e0e\u6574\u6d41\u6865(12)\u548c/\u6216\u4e2d\u95f4DC\u7535\u8def(28)\u4e4b\u95f4\u7684\u5145\u7535\u7535\u8def(24)\uff0c\u8be5\u5145\u7535\u7535\u8def\u5305\u62ec\u4e0e\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2a\u9650\u6d41\u5143\u4ef6(22\u300142)\u4e32\u8054\u8fde\u63a5\u7684\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2a\u5145\u7535\u5f00\u5173(20)\u3002

【技术实现步骤摘要】
电机驱动器
本专利技术涉及电机驱动器，其能够以经济的方式实现电机接地故障保护。
技术介绍
如果将一个或多个电机输出接地，则会发生电机接地故障。应当检测这样的接地故障以防止过量电流流过并损坏电机驱动器的任何元件。在电机驱动器的运行期间发生接地故障的可能性相当低，但是在电源切断时，在安装期间很可能发生接地故障。因此，在大多数情况下，当连接市电电源时检测接地故障的情况，然后通过使用一些开关元件来防止接地故障电流的流动是足够的。本申请的图2示出了在这种情况下用于防止接地故障电流的流动的内部已知的解决方案。在已知的解决方案中，电机驱动器包括整流桥，即有源的半导体桥或无源的二极管桥，其经由主继电器或接触器(contactor)连接到电源。在电机侧存在使用有源的半导体开关的换流器桥，该换流器桥使用开关元件(如电机继电器)连接到升降机电机。在整流桥和换流器桥之间存在包括电容器或电池的中间DC电路。如果存在电机的接地短路，则因为电机侧中的电机继电器是打开的，所以不会防止中间DC电路的充电。在对中间DC电路或DC连接充电之后，当由于升降机运行开始驱动序列时，闭合电机继电器。当接通换流器桥的半导体开关时，去饱和检测电路将跳闸(trip)并保护换流器免受接地故障电流的影响。无论如何，如果换流器和升降机电机之间的电机继电器不存在，则将有大量电流流过中间DC电路的电容器蓄电池(capacitoraccumulator)和换流器桥的IGBT晶体管的反并联二极管。在将电容器充电之前，该电流可以达到几百安培，其破坏IGBT并联二极管。因此，为此在换流器桥和升降机电机之间提供高电流接触器是必要的，但这是昂贵的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是能够以经济的方式实现接地故障检测并防止高的故障电流。使用根据权利要求1的电机驱动器解决本专利技术的目的。专利技术的各优选实施例是从属权利要求的主题。在说明书以及附图中也描述了专利技术的各有益的实施例。专利技术的电机驱动器包括用于与电源连接的整流桥，配置成与升降机电机连接的换流器桥，以及中间的中间DC电路，其中在中间DC电路的正支和负支之间连接有至少一个电容器和/或电池。在整流桥的电源侧安排有受控的主继电器，整流桥包括用于至少两个电源相中的每一个的开关，其配置成将整流桥与/从对应的电源相连接或断开。根据专利技术，电机驱动器包括充电电路，其连接在一方面电源和另一方面整流桥或中间DC电路之间。充电电路包括至少一个充电开关，其与至少一个限流元件串联连接。电机驱动器进一步包括连接在中间DC电路的正支和负支之间的电压传感器，将该电压传感器连接到故障评估电路，该故障评估电路包括用于至少一个参考值的存储器和比较器，该评估电路配置成将电压测量电路的实际传感器信号与参考值相比较，并根据比较结果操作主继电器。另一方面，在接地故障的情况下，也可能DC链接电压没有被充电，但是对于评估电路(电机驱动器内部的微处理器)保持太低以致于无法唤醒，因此防止主继电器的闭合。根据专利技术，在主继电器接通之前，存在附加的充电开关，其用作与市电电源的初始连接。通过使用电压传感器测量电压，仅当充电开关闭合时可以评估是否存在接地电流故障。如果是这种情况，则可以防止主继电器的闭合。在此电压传感器与评估电路连接，该评估电路是电机驱动器的一部分或升降机控制器的一部分。该评估电路将在中间DC电路中测量的电压与至少一个参考值(其也可以为零)进行比较。如果参考值超过阈值，则发出/开始紧急信号和/或程序。这当然包括为了保护限流元件而防止主继电器的闭合以及(也可能的)充电开关的打开。专利技术的基本益处是其不需要包括相当昂贵的高电流开关的电机继电器的事实。由此得出专利技术的电机驱动器在换流器桥和升降机电机之间不包括任何开关。这意味着换流器桥和电机之间的连接是直接的、永久的、各自不间断的。检测接地故障的另一种可能性是监控流过限流元件的电流，例如，通过测量所述元件上的电压。如果将PTC电阻器用作限流元件，则该解决方案优选地是有益的。当发生接地故障时，限流元件上的电流变得过高，在这种情况下，位于升降机控制器中或电机驱动器的微控制器中的评估电路防止继电器接触开关(contact)的闭合。如果PTC电阻器流过过量电流，则在过大的电流流过的过程中，当它们升温时它们的电值升高，其然后导致电流下降，并因此导致防止PTC电阻器的损坏。同样在这种情况下，可以将限流元件上的电压下降用作用于防止主继电器闭合的信号。在进一步的可替代的解决方案中，充电电路旁路整流桥并且直接与中间DC电路相连接，当然经由对应的二极管或其他电压整流元件。同样在这种情况下，限流元件上的电流和/或中间DC电路中的电压可以用作防止主继电器闭合的信号，并且还将再次打开充电开关以防止限流元件的损坏。例如，限流元件可以是正常电阻器、变阻器或PTC电阻器。优选地，充电电路与一个或两个接触器并联连接。经由该方式获得经由限流元件在电源两相和整流桥之间的电流路径，使得在主继电器闭合之前可以对中间DC电路中的电容器或电池充电。该解决方案可以使用相对小和便宜的电子元件实现。不需要高功率元件。在专利技术的优选实施例中，主继电器配置成由升降机控制器控制。在优选的实施例中，主继电器不用作安全元件，但是用别的方式确保安全(所谓的没有主接触器或主继电器的驱动器)。在专利技术的优选实施例中，评估电路也配置成根据比较结果操作充电开关。在这种情况下也可以防止在接地电流故障的情况下因为过量电流而损坏充电电路的限流元件。优选地，充电开关(其与主继电器或接触器相比是低电流开关)由充电继电器操作，该充电继电器也由升降机控制器中或执行接地故障电流测试的电机驱动器的微处理器中的评估电路控制。低电流元件基本上比电机侧的高电流接触器便宜。在专利技术的优选实施例中，电机驱动器包括连接到中间DC电路的电压传感器，该电压传感器配置成连接到评估电路(例如，位于电机驱动器的微处理器中)。评估电路包括用于至少一个电压参考值的存储器和将电压传感器信号与存储的参考值相比较的比较器，并根据比较结果发出故障信号，或者开始故障程序，例如打开充电电路并防止主继电器的闭合。可替代地，评估电路可以位于与升降机控制器相连接的位置。使用该解决方案，可以立即检测到电机或电机驱动器的接地故障电流，并且可以防止电机驱动器与电源的连接，使得可以有效防止电机驱动器元件的实质损害。优选地，充电电路包括第二限流元件，其与充电继电器或主继电器的接触开关并联连接，使得电流能够从电源流到DC中间电路。本专利技术还包括升降机，其包括升降机控制器、配置成移动至少一个升降机轿厢的升降机电机，以及用于由升降机控制器控制的升降机电机的电机驱动器。电机驱动器对应于前面描述的专利技术的电机驱动器中的一个。专利技术允许在充电电路闭合之前和之后检查中间DC电路电压，以在连接主继电器之前检查电机驱动器和电机是否存在任何接地故障电流。进一步地，在中间DC电路中的电容器或电池充电期间，可以监视充电电路的限流元件上的电压以检测接地故障电流的情况，如果该限流元件不是一种自我保护的PTC电阻器，则接地故障电流将导致不当的电流，其可能会损害限流元件。在优选的实施例中，升降机控制器与连接到中间DC电路的电压传感器相连接，以及升降机控制器包括评估电路，其具有用于至少一个电压参考值的存储器和将实际D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机驱动器(10)，其包括用于与电源连接的整流桥(12)，配置成与升降机电机相连接的换流器桥(26)，以及在中间的中间DC电路(28)，其中在中间DC电路(28)的正支和负支(30、32)之间连接至少一个电容器(34)和/或电池，其中在整流桥(12)的电源侧安排有包括接触开关(16a、16b、16c)的受控的主继电器(14)，所述接触开关(16a、16b、16c)配置成将整流桥(12)与对应的电源相(L1、L2、L3)连接或断开，其特征在于，电机驱动器(10)包括连接在电源与整流桥(12)或中间DC电路(28)之间的充电电路(24)，该充电电路包括与至少一个限流元件(22、42)串联连接的至少一个充电开关(20)，以及该电机驱动器(10)包括连接在中间DC电路(28)的正支和负支之间的电压传感器(38)，该电压传感器(38)连接到包括至少一个参考值和比较器的故障评估电路(40)，该评估电路(40)配置成将电压传感器(38)的实际传感器(38)信号与参考值相比较，并根据比较结果操作主继电器(14)。

【技术特征摘要】
2016.09.26 EP 16190669.81.一种电机驱动器(10)，其包括用于与电源连接的整流桥(12)，配置成与升降机电机相连接的换流器桥(26)，以及在中间的中间DC电路(28)，其中在中间DC电路(28)的正支和负支(30、32)之间连接至少一个电容器(34)和/或电池，其中在整流桥(12)的电源侧安排有包括接触开关(16a、16b、16c)的受控的主继电器(14)，所述接触开关(16a、16b、16c)配置成将整流桥(12)与对应的电源相(L1、L2、L3)连接或断开，其特征在于，电机驱动器(10)包括连接在电源与整流桥(12)或中间DC电路(28)之间的充电电路(24)，该充电电路包括与至少一个限流元件(22、42)串联连接的至少一个充电开关(20)，以及该电机驱动器(10)包括连接在中间DC电路(28)的正支和负支之间的电压传感器(38)，该电压传感器(38)连接到包括至少一个参考值和比较器的故障评估电路(40)，该评估电路(40)配置成将电压传感器(38)的实际传感器(38)信号与参考值相比较，并根据比较结果操作主继电器(14)。2.根据权利要求1所述的电机驱动器(10)，其特征在于所述限流元件是PTC电阻器(22)。3.根据权利要求1或2所述的电机驱动器(10)，其特征在于所述充电电路(24a、24b、24c)与接触开关(16a、16b、16c)的至少一个并联连接。4.根据前述任一权利要求所述的电机驱动器(10)，其特征在于充电电路(60)连接到中间DC电路(28)。5.根据前述任一权利要求所述的电机驱动器(10)，其特征在于所述主继电器(14)配置成由升降机控制器控制。6.根据前述任一权利要求所述的电机驱动器(10)，其特征在于通过充电继电器(18)操作所述至少一个充电开关(20a、20b、20c)。7.根据权利要求6所述的电机驱动器(10)，其特征在于所述评估电路(40)是电机驱动器(10)的微处理器电路的一部分或升降机控制器的一部分。8.根据前述任一权利要求所述的电机驱动器(10)，其特征在于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：P拉西纳，J尼坎德，P林内萨里，AP拉赫蒂宁，A纳卡里，O波基宁，
申请(专利权)人：通力股份公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI