一种高压变频器双控制机冗余拓扑结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种高压变频器双控制机冗余拓扑结构，级联型高压变频器的驱动部分由多个功率单元级联构成，本实用新型专利技术的高压变频器的控制部分包括第一控制机A和第二控制机B；第一控制机A和第二控制机B通过光纤互联，两台控制采用独立电源供电，实现电气上完全隔离，并且，高压变频器的每个功率单元的单元驱动板均设置有两路光纤接口，两路光纤接口分别通过光纤与第一控制机A和第二控制机B相连。不仅可以避免单控制机系统故障导致整个变频系统无法继续运行的问题，而且可以克服双CPU冗余方式无法在线断电维护以及两台变频器冗余方式成本极大浪费等缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种高压变频器双控制机冗余拓扑结构
本技术涉及高压变频器
，特别涉及一种高压变频器双控制机冗余拓扑结构。
技术介绍
随着电力电子技术快速发展和响应国家节能政策号召，高压变频器在工业领域得到更广泛应用，其控制系统性能及稳定性至关重要。目前，高压变频器控制系统基本处于单机无冗余控制方式，存在极大隐患，一旦在关键场合发生控制系统问题将引起事故而造成不可估量的损失；现有的冗余控制方式多采用双CPU冗余方式，原理是将两块控制芯片或控制模块置于同一个控制箱里来实现，可以提高一定的控制可靠性，但存在不可在线断电维护等缺点；另外，也有采用两套完整变频器实现并联冗余控制的，该方式不仅需要依赖中间同步系统，增加变频系统复杂度和不稳定因素，影响切换实时性且扰动大，而且设备制造成本是原来的两倍，严重影响经济效益。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
提出的技术问题，本技术提供一种高压变频器双控制机冗余拓扑结构，不仅可以避免单控制机系统故障导致整个变频系统无法继续运行的问题，而且可以克服双CPU冗余方式无法在线断电维护以及两台变频器冗余方式成本极大浪费等缺点。为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案实现：一种高压变频器双控制机冗余拓扑结构，级联型高压变频器的驱动部分由多个功率单元级联构成，本技术的高压变频器的控制部分包括第一控制机A和第二控制机B；第一控制机A和第二控制机B通过光纤互联，并且，高压变频器的每个功率单元的单元驱动板均设置有两路光纤接口，两路光纤接口分别通过光纤与第一控制机A和第二控制机B相连。进一步地，所述的功率单元的单元驱动板的电路结构包括主控CPLD芯片和与其端口相连接的光纤接口一和光纤接口二，主控CPLD芯片通过光纤接口一和光纤接口二分别接收第一控制机A和第二控制机B的指令，对功率单元的逆变模块进行控制。进一步地，所述的第一控制机A由第一电源A供电，第二一控制机B由第二电源B供电，两路电源完全独立，保证双控制机在电气上完全隔离。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、双控制机冗余系统，结构上完全电气隔离并独立供电，便于控制机在线退出进行单独维护和无扰切换，双控制机均具有独立控制通道，实现双路数据冗余监测，有利于数据可靠性校验，提高控制性能和可靠性；2、单元驱动板具有两组光纤收发接口，分别与两台控制机进行光纤通讯，单元驱动板光纤口的接收权限仅受控于主控制机，禁止接收从控制机光纤数据，但单元驱动板两组光纤口可同时将单元状态数据、母线电压反馈给两台控制机。附图说明图1为本技术的变频系统总体结构框图；图2为本技术的变频器双控制机冗余拓扑结构框图；图3为本技术的双控制机光纤互连结构框图；图4为本技术的单元驱动板拓扑框图。具体实施方式以下结合附图对本技术提供的具体实施方式进行详细说明。如图1-3所示，一种高压变频器双控制机冗余拓扑结构，级联型高压变频器的驱动部分由多个功率单元级联构成，本技术的高压变频器的控制部分包括第一控制机A和第二控制机B；第一控制机A和第二控制机B通过光纤互联，并且，高压变频器的每个功率单元的单元驱动板均设置有两路光纤接口，两路光纤接口分别通过光纤与第一控制机A和第二控制机B相连。所述的第一控制机A由第一电源A供电，第二控制机B由第二电源B供电，两路电源完全独立，保证双控制机在电气上完全隔离。如图4所示，所述的功率单元的单元驱动板的电路结构包括主控CPLD芯片和与其端口相连接的光纤接口一和光纤接口二，主控CPLD芯片通过光纤接口一和光纤接口二分别接收第一控制机A和第二控制机B的指令，对功率单元的逆变模块进行控制。本技术中的第一控制机A和第二控制机B均为级联型高压变频器的控制器，除了常规的CPU和输入输出部分，本技术中包括三组光纤通讯板卡(常规为一个)，如图2-3所示，本技术中第一控制机A和第二控制机B的光纤通讯板卡均包括三个：光纤板U、光纤板V、光纤板W，级联型高压变频器的功率单元分为U、V、W三相，每相n个功率单元：U1～Un、V1～Vn、W1～Wn，每个光纤通讯板卡均通过光纤通讯接口连接U、V、W三相中的一相功率单元；可实现与三相单元驱动板U1～Un、V1～Vn、W1～Wn的光纤通讯。并且，每个光纤通讯板卡上还设置有用于第一控制机A与第二控制机B互联的通讯接口(见图3，分别为a、b、c三个端口)。以上实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压变频器双控制机冗余拓扑结构，级联型高压变频器的驱动部分由多个功率单元级联构成，其特征在于，所述的高压变频器的控制部分包括第一控制机A和第二控制机B；第一控制机A和第二控制机B通过多路光纤互联，并且，高压变频器的每个功率单元的单元驱动板均设置有两路光纤接口，两路光纤接口分别通过光纤与第一控制机A和第二控制机B相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压变频器双控制机冗余拓扑结构，级联型高压变频器的驱动部分由多个功率单元级联构成，其特征在于，所述的高压变频器的控制部分包括第一控制机A和第二控制机B；第一控制机A和第二控制机B通过多路光纤互联，并且，高压变频器的每个功率单元的单元驱动板均设置有两路光纤接口，两路光纤接口分别通过光纤与第一控制机A和第二控制机B相连。


2.根据权利要求1所述的一种高压变频器双控制机冗...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，周翔，李太峰，刘相鹤，曹鹏，
申请(专利权)人：卧龙电气集团辽宁荣信电气传动有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21