本发明专利技术涉及一种高压变频器的旁路装置，包括主回路，主回路的两端分别与功率单元的单相全桥逆变电路的两个输出端连接，所述主回路中包括旁路开关，所述旁路开关与控制器连接；控制器，用于根据功率单元故障信号控制所述旁路开关的通或断；控制电源，用于驱动所述旁路开关进行通或断，所述控制电源取自功率单元外接独立电源或所述功率单元中熔断器前端的交流电源。本发明专利技术高压变频器的旁路装置的控制电源取自单元外部，当高压变频器的功率单元内部发生两相熔断器故障、控制电源故障、通讯故障时，故障功率单元在失去控制的情况下不受影响，也可以实现功率单元旁路。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高压变频器旁路
，具体涉及一种高压变频器 的旁路装置。
技术介绍
受功率器件耐压限制，以及为了进一步抑制输入输出谐波含量，高压变频器一般釆用单元串联拓扑结构，如图1所示，每相由N(N 为大于等于2的正整数)个功率单元串联而成。每个功率单元相当于 一个三相输入、单相输出的交-直-交低压变频器，功率单元由隔离变 压器提供电源，如图2所示，经过下述环节输出单相交流变频电源 经过快速熔断器进入输入端R、 S、 T输入三相电压，快速熔断器安 装在功率单元进线侧并与交流电源连接，用于功率单元的电流速断保护，即在电流过大的情况下断开连接，由R、 S、 T输入三相电压经过下述环节输出单相交流变频电源二极管全桥整流，用于将输入的三相工频电源进行整流，得到直流电压；电容滤波，用于滤除直流电压中的紋波成分、H桥式绝缘栅双极型晶体管逆变输出，用于将直流逆变为变频单相交流电源。功率单元串联拓扑结构的高压变频器由于功率器件多，故障点增加，而高压变频器驱动的负载在生产中都非常关键， 一旦高压变频器 发生故障停机，将对用户造成重大损失。为了提高这种结构高压变频 器的可靠性， 一般功率单元旁路安装在功率单元内，多釆用在每个功 率单元上并联一个旁路电路，在高压变频器运行过程中出现故障时， 高压变频器可以旁路故障功率单元，由其它正常功率单元继续串联运 行。旁路电路的控制电源取自功率单元内部。 一般的功率单元旁路电 路的控制电源取自功率单元本身，当功率单元内发生熔断器故障、或控制电源出现故障、通讯故障时，故障功率单元将失去控制，无法实 现旁路，变频器只能停机。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高压变频器的旁路装置，该旁路装置可 保证功率单元发生任何重故障时均能可靠旁路。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案提供一种高压变频器的旁路装置，所述装置包括主回路，所述 主回路的两端分别与功率单元的单相全桥逆变电路的两个输出端连 接，所述主回路中包括旁路开关；控制器，与所述旁路开关连接，用 于根据功率单元故障信号控制所述旁路开关的通或断；控制电源，用于驱动所述旁路开关进行通或断，所述控制电源取自功率单元外接独 立电源或所述功率单元中熔断器前端的交流电源。 其中，所述旁路开关为可控硅。其中，所述主回路由4个二极管和1个可控硅组成，其中第l二 极管的正极与第2 二极管的负极与所述单相全桥逆变电路的一个输 出端连接，第3 二极管的正极与第4 二极管的负极与所述单相全桥逆 变电路的另一个输出端连接，第1 二极管和第3 二极管的负极接入可 控硅的正极，第2二极管与第4二极管的正极接入可控硅的负极；功 率单元正常工作时，所述可控硅处于断开状态，主回路为开路；控制 器接收到功率单元故障信号时，发送控制信号，由控制电源驱动所述 可控硅导通，导通后由所述可控硅与所述4个二极管组成双向导通回 路，使功率单元中单相全桥逆变电路输出侧短路。其中，所述旁路开关为接触器，包括接触器开关和接触器线圈， 所述接触器开关的两端分别与单相全桥逆变电路输出侧两端连接，所 述接触器开关的状态由接触器线圈是否通电控制，所述接触器的线圈 是否通电由控制器控制；功率单元正常工作时，所述接触器的线圈不 通电，主回路为开路；控制器接收到功率单元故障信号时，控制所述接触器的线圈通电，由控制电源驱动所述接触器闭合，使功率单元中 单相全桥逆变电路输出侧短路。其中，所述旁路开关为绝缘栅双极型晶体管。其中，所述主回路由4个二极管和1个绝缘栅双极型晶体管组成， 其中第5二极管正极与第6二极管的负极与所述单相全桥逆变电路的一个输出端连接，第7 二极管的正极与第8 二极管的负极与所述单相 全桥逆变电路的另 一个输出端连接，第5 二极管和第7 二极管的负极 接入绝缘栅双极型晶体管的正极，第6 二极管与第8 二极管的正极接 入可控的负极；功率单元正常工作时，所述绝缘栅双极型晶体管处于 关闭状态，主回路为开路；控制器接收到功率单元故障信号时，发送 控制信号由控制电源驱动绝缘栅双极型晶体管导通，导通后由绝缘栅 双极型晶体管与所述4个二极管组成双向导通回路，使功率单元中单 相全桥逆变电路输出侧短路。其中，所述主回路由2个反向串联的绝缘栅双极型晶体管组成， 第1绝缘栅双极型晶体管的集电极与单相全桥逆变电路的一个输出 端连接，第2绝缘栅双极型晶体管的集电极与单相全桥逆变电路的另 一个输出端连接，第1绝缘栅双极型晶体管的发射极与第2绝缘栅双 极型晶体管的发射极连接；功率单元正常工作时，所述2个反向串联 的绝缘栅双极型晶体管处于关闭状态，主回路为开路；控制器接收到 功率单元故障信号时，发送控制信号由控制电源驱动绝缘栅双极型晶 体管导通，所述单相全桥逆变电路输出侧输出正半波信号时，第l绝 缘栅双极型晶体管与第2绝缘栅双极型晶体管的续流二极管组成回 路，所述单相全桥逆变电路输出侧输出负半波信号时，第2绝缘栅双极型晶体管与第1绝缘栅双极型晶体管的续流二极管组成回路，使功 率单元中单相全桥逆变电路输出侧短路。其中，所述功率单元被包装在箱体内，所述旁路装置安装在所述 箱体内或所述箱体外。利用本专利技术的高压变频器的旁路装置，具有以下优点1、 控制电源取自功率单元外部，当高压变频器的功率单元内部 发生两相熔断器故障、控制电源故障、通讯故障时，故障功率单元在失去控制的情况下不受影响，也可以实现功率单元旁路；2、 可根据需要釆用多种旁路方式。附图说明图i为现有技术中高压变频器中功率单元串联结构示意图2为高压变频器中功率单元的原理图； 图3为本专利技术高压变频器旁路装置与功率单元连接示意图； 图4为本专利技术高压变频器的旁路装置中单只可控硅旁路方式； 图5为本专利技术高压变频器的旁路装置中接触器旁路方式； 图6为本专利技术高压变频器的旁路装置中单只IGBT旁路方式； 图7为本专利技术高压变频器的旁路装置中两只IGBT相对串联旁路 方式。具体实施例方式本专利技术提出的高压变频器的旁路装置，结合附图和实施例说明如下。如图2所示为高压变频器中功率单元的原理图，每个功率单元相 当于一个三相输入、单相输出的交-直-交低压变频器，功率单元由隔 离变压器提供电源，经过快速熔断器进入输入端R、 S、 T输入三相电 压，快速熔断器用于功率单元电流速断保护，即在电流过大的情况下 断开电路连接，输入端R、 S、 T输入三相电压后经过下述环节输出单 相交流变频电源二极管全桥整流，用于将输入的三相工频电源进行 整流，得到直流电压；电容滤波，用于滤除直流电压中的紋波成分、 H桥式绝缘栅双极型晶体管IGBT逆变输出，H桥式逆变电路由绝缘栅 双极型晶体管Q1、 Q2、 Q3、 Q4构成，本实施例中将该电路部分称为 单相全桥逆变电路，该电路的作用是将滤波后的直流逆变为变频单相交流电源。如图3所示为本专利技术高压变频器旁路装置与功率单元连接示意图，该旁路装置包括与功率单元的单相全桥逆变电路连接的主回路，该主回路直接并联在单相全桥逆变电路输出侧L1、 L2上，主回路中 连接有旁路开关，旁路开关与控制器连接，该旁路开关在正常运行时 断开，当功率单元发生故障时，由控制器控制将其闭合，确保高压变频器维持连续运行，本专利技术旁路装置的控制电源取自外接独立电源或 功率单元中熔断器前端的交流电源，用于驱本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高压变频器的旁路装置，其特征在于，所述装置包括： 主回路，所述主回路的两端分别与功率单元的单相全桥逆变电路的两个输出端连接，所述主回路中包括旁路开关； 控制器，与所述旁路开关连接，用于根据功率单元故障信号控制所述旁路开关的通或断； 控制电源，用于驱动所述旁路开关进行通或断，所述控制电源取自功率单元外接独立电源或所述功率单元中熔断器前端的交流电源。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈秋泉，
申请(专利权)人：北京合康亿盛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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