包括可调速驱动器的系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种包括可调速驱动器的系统。所述包括可调速驱动器的系统包括：连接到电源的一个输入滤波器；连接到输入滤波器的一个整流器；连接到电动机的一个逆变器；将整流器连接到逆变器的一个直流连接；以及可运行地连接到整流器和逆变器的一个控制器，控制器包括连接到电源的一个驱动器保护单元，该驱动器保护单元用于检测来自于电源的瞬变事件。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可调速驱动器的保护。更具体地说，本专利技术涉及用于保护将负载连接 到电源的可调速驱动器的方法、结构和装置。
技术介绍
一种可调速驱动器(“ASD”)控制由一个来源(例如一个公用电力系统或者发电 机)提供的电力，以及电动机。然而，当供应给ASD的电力质量较低时，ASD以及一些功率电 子设备通常会受到损害。在电力信号中，不良的电力质量有时表现为瞬变和谐波，例如过电 压、电压跌落，以及短暂中断。瞬变的一个原因是在ASD的供电侧的增加电容性装置，例如 其他的ASD或者电容器组。不良电力质量可以导致在ASD中的器件，如功率半导体的失灵。 这进而导致对于电动机以及电动机应用的令人不希望出现的停机时间。在中压应用中，电 动机的停机导致一个制造工厂生产率的损失。由电力研究所(Electric Power Institute) 出版的用于可调速驱动器应用的电能质量问题(Power Quality Considerations for Adjustable SpeedDrive Applications)中描述了电能质量的问题，该文献通过引用结合 在此。因此，需要保护ASD免受由于电源提供的电能中的瞬变所造成的损坏。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种包括可调速驱动器的系统，该系统能够在瞬变事件 期间尽可能地避免装置改变状态。一种包括可调速驱动器的系统，其特征在于，还包括连接到电源的一个输入滤波 器；连接到该输入滤波器的一个整流器连接到电动机的一个逆变器；将整流器连接到逆 变器的一个直流连接；以及可运行地连接到整流器和逆变器的一个控制器，该控制器包括 连接到所述电源的一个驱动器保护单元，该驱动器保护单元用于检测来自于所述电源的瞬 变事件。一种可调速驱动器保护装置包括一个驱动器保护器，该保护器连接到可调速驱动 器，用于监测可调速驱动器的一个电力信号并在检测到一个严重的瞬变事件时将驱动器切 换到一个保护模式。在一种选择中，该可调速驱动器是一种脉宽调制的可调速驱动器。该驱动器保护 器被适配为将电力信号转换为同步参照系中的一个矢量表示。该矢量表示通过一个高通 滤波器以将该电力信号的一个基波分量去除，这样使一个瞬态分量和正常背景失真通过该 滤波器。一个整流器对该瞬态分量和正常背景失真进行整流以将该分量和失真移到一个 正参照系中。一个峰值检测器确定对于该整流信号的一个标准值，然后该标准值通过一 个低通滤波器，该低通滤波器被适配为输出一个稳态背景失真信号，该失真信号代表了正 常背景失真。一个乘法器按比例换算该稳态背景失真信号以防止保护方案的误扰性切断 (nuisance trips)。在一个选择中，电路保护器被适配为针对一台接收该输出信号的电动 机的电流要求来校正该稳定状态的非基波信号。电路保护器将该校正的稳态背景失真信号与该整流的信号相比较。本方案被适配为用于检测在一个中压公共线路上的谐波或者瞬变 并且保护在一个逆变器或者整流器中的对称门级换流晶闸管。在不同的方面中，本方案被适配于包括可调速驱动器的系统和为负载(例如电动 机)提供脉宽调制驱动器信号的方法。这样的系统可能包括连接到电源的一个输入滤波 器、连接到该输入滤波器的一个整流器、连接到电动机的一个逆变器、将该整流器连接到逆 变器的一个直流连接，以及可运行地连接到该整流器和逆变器的一个控制器。该控制器包 括连接到电源并适合于检测来自于电源的瞬变事件的一个驱动器保护单元。这些瞬变事件 包括可能损坏可调速驱动器的谐波。该驱动器保护单元被适配为当一个瞬变事件发生时将 该整流器和逆变器置于一种受保护的状态。在一种选择中，这种保护状态包括将该整流器 置于一种续流模式(freewheel mode)中。在一种选择中，这种保护状态包括将该逆变器置 于该续流模式中。在一种选择中，该保护状态将该逆变器置于一种脉宽调制(“PWM”)模式 中以帮助直流电流的迅速切断。在一种选择中，该保护单元总是在逆变器之前将整流器置 于续流模式中。在一种选择中，该驱动器保护单元被适配为在来自于该瞬变事件的能量消 散之后，将该整流器和逆变器返回到一种正常运行模式。在一种选择中，该驱动器保护单元 在逆变器处于一种再生模式之前将该整流器返回到正常运行。在一种选择中，该驱动器保 护单元在整流器处于一种电机驱动模式之前将该逆变器返回到正常运行。在一种选择中， 该控制器与整流器和逆变器的对称门级换流晶间管均可运行地相连接以控制这些晶闸管 的导电状态。利用该技术，能够在瞬变事件期间通过防止装置改变状态来保护这些装置， 以尽可能地避免在瞬变事件期间中施加于这些装置上的高应力。本专利技术的这些以及其他实施方案、方面、优点，和特征将在以下的说明书中部分地 进行说明，并且通过参考本专利技术和引用附图的如下说明或者通过实践本专利技术，对于本领域 技术人员这些部分地将变得很清楚。通过在所附的权利要求中特别指出的手段、方法、过 程、和组合以及它们的等效物，可以实现并获取本专利技术这些方面、优点、和特点。附图说明图1展示了包括本专利技术一个实施方案的一个系统的图示。图2展示了包括本专利技术一个实施方案的一个系统的图示。图3展示了本专利技术一个实施方案的流程图。图4展示了本专利技术一个实施方案的示意性图示。图5展示了本专利技术一个实施方案的可调速驱动器的细节。图6展示了包括本专利技术一个实施方案的一个系统的图示。图7展示了包括本专利技术一个实施方案的一个系统的图示。具体实施方式在以下的详细说明中参考了附图，这些附图构成其一部分，并且在附图中通过图 示来显示可以实现本专利技术的特定实施方案。对这些实施方案进行充分详细地说明以使得本 领域技术人员能够实现本专利技术，并且应当理解的是，可以采用其他实施方案并且在不偏离 本专利技术范围的前提下可以做出结构上的改变。因此，以下详细描述并不应当理解为一种限 制，并且本专利技术的范围由所附的权利要求和它们的等效物体来定义。本申请涉及与可调速驱动器相关的系统、结构和方法。系统100的一个实例示于图1。系统100包括，但不限于，通过一个可调速驱动器(“ASD”)105电连接到一个电动机 103的一个电力信号源101。该电力信号源101是一个公用电源，它以不同的线电压产生一 个三相电力信号(在北美洲是60Hz)。应当理解的是，本系统可适合于其他频率，例如50Hz。 一个电源会有正常的背景失真并且有时可能有谐波，谐波可能有相当的大幅值并破坏与电 源相连部件。在一种选择中，该电力信号在MOO至6600voltS rms范围内。通常，ASD 105 使用脉宽调制(PWM)对进入的交流电能进行整流以产生一个恒定的直流电平，并且将该直 流电平转换到供应给电动机103的交流驱动信号。电动机103从ASD 105接收三相电能。 在一种选择中，ASD 105从电动机103接收反馈信号，该反馈信号由ASD用于以控制它到电 动机的输出信号。ASD 105克服了直接在线电压上运行感应电动机的缺点，并且满足了很 多对电动机103的速度控制的要求。一个驱动器保护器107连接到ASD 105上。驱动器保 护器107感测电力信号中的瞬变，例如谐波和背景失真，并且基于感测到的瞬变将ASD 105 置于一种保护状态以防止对ASD 105的损害。瞬变源可以包括在电源总线上加入一个进本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种包括可调速驱动器的系统，其特征在于，还包括：连接到电源的一个输入滤波器；连接到所述输入滤波器的一个整流器；连接到电动机的一个逆变器；将所述整流器连接到所述逆变器的一个直流连接；以及可运行地连接到所述整流器和所述逆变器的一个控制器，所述控制器包括连接到所述电源的一个驱动器保护单元，所述驱动器保护单元用于检测来自于所述电源的瞬变事件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JC怀斯曼，
申请(专利权)人：洛克威尔自动控制技术股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：US[美国]