本發(fā)明專利涉及電機速度需要變化調(diào)節(jié)的場合,如電動汽車用電機驅(qū)動器、電動摩托車和電動自行車的驅(qū)動器、風機變頻器、水泵變頻器等需要調(diào)速的場合。
背景技術:
二十一世紀的發(fā)展,不但要求人們注重節(jié)約能源,更重要的是要求人們更加注重居住環(huán)境和綠色環(huán)保,以實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展。目前,電動汽車、電動摩托車、電動自行車、電機調(diào)速等應用非常普及。在這些應用當中經(jīng)常存在設備工作一段時間后,由于功率器件溫度過高造成了電力電子器件燒毀或者電力電子器件沒被燒毀但經(jīng)常會出現(xiàn)在運行過程中突然停止運行的現(xiàn)象,這種狀況給生產(chǎn)生活帶來了將極大的不便。
實施內(nèi)容
本發(fā)明專利要解決的技術問題為克服現(xiàn)有技術中的不足之處,現(xiàn)場運行的電力電子器件的燒毀基本全部是由于溫度過高而保護不當所造成的,本發(fā)明提供一種最新技術,讓上述場合中的電機在運行過程中,不會由于長時間工作或散熱不好而導致功率電力電子器件燒毀或者造成電機停運的現(xiàn)象。采用本發(fā)明提供的技術,當出現(xiàn)電力電子器件溫度過高時,首先并不會封鎖其脈沖而直接讓系統(tǒng)停機,而是通過降低電機的運行速度(柵極驅(qū)動脈沖變窄)來讓電力電子器件的溫度降下來,如果該種方式溫度還會繼續(xù)上升,則會進一步讓電機運行速度變慢(柵極驅(qū)動脈沖進一步變窄),如果電力電子器件溫度仍然上升,當達到一定限值時才會讓系統(tǒng)停止工作。
為解決上述技術問題,所采用的技術方案為本發(fā)明專利公開了一種帶負溫度補償?shù)墓β孰娏﹄娮悠骷?qū)動保護裝置,主要包含驅(qū)動脈沖輸入單元、電力電子器件柵極驅(qū)動脈沖監(jiān)測電路、驅(qū)動脈沖修正電路、多級旁路電路、功率器件溫度檢測電路、計算單元、溫度曲線設定電路、驅(qū)動脈沖調(diào)整系數(shù)生成電路、驅(qū)動脈沖調(diào)整電路、驅(qū)動輸出電路等部分。該保護裝置的輸入信號為要保護的功率器件的驅(qū)動脈沖,輸入信號數(shù)量可以從1到12路任意選擇(其中奇數(shù)路為上橋臂驅(qū)動脈沖輸入,偶數(shù)路為下橋臂驅(qū)動脈沖輸入);驅(qū)動脈沖從輸入接口輸入本裝置后,首先通過驅(qū)動脈沖監(jiān)測電路對輸入的驅(qū)動脈沖信號質(zhì)量進行鑒定,判斷輸入驅(qū)動脈沖信號是否需要進行修正,如果需要修正,則會觸發(fā)后級的修正電路,如果不需要對輸入脈沖進行修正,則不會觸發(fā)后級的修正電路,輸入的脈沖信號就會通過旁路電路送入驅(qū)動脈沖調(diào)整電路;同時溫度檢測電路也在實時的檢測功率器件溫度,檢測到的溫度信號被送入計算單元,計算單元調(diào)取事先設定好的溫度曲線,根據(jù)溫度曲線和采集到的溫度進行計算,如果計算的結(jié)果小于等于1,則不啟動后級調(diào)整電路,直接觸發(fā)第二級旁路電路讓觸發(fā)脈沖送入驅(qū)動脈沖輸出電路;如果計算的結(jié)果大于1且小于等于2,則會觸發(fā)后級的驅(qū)動脈沖調(diào)整系數(shù)生成電路、驅(qū)動脈沖調(diào)整電路這兩部分,驅(qū)動脈沖調(diào)整系數(shù)生成電路會根據(jù)計算單元得到的結(jié)果生成一個驅(qū)動脈沖調(diào)整系數(shù),并把該脈沖調(diào)整系數(shù)送入驅(qū)動脈沖調(diào)整電路,調(diào)整電路就會根據(jù)調(diào)整系數(shù)對驅(qū)動脈沖進行寬度調(diào)整,調(diào)整之后的驅(qū)動脈沖就會通過脈沖輸出電路輸出;如果計算的結(jié)果大于2,則計算脈沖則會直接封鎖觸發(fā)脈沖,迫使功率管停止工作。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構框圖。
本發(fā)明專利公開了一種帶負溫度補償?shù)墓β孰娏﹄娮悠骷?qū)動保護裝置,詳見圖1,主要包含驅(qū)動脈沖輸入單元A、電力電子器件柵極驅(qū)動脈沖監(jiān)測電路B、驅(qū)動脈沖修正電路C、多級旁路電路D和J、功率器件溫度檢測電路E、計算單元F、溫度曲線設定電路G、驅(qū)動脈沖調(diào)整系數(shù)生成電路H、驅(qū)動脈沖調(diào)整電路I、驅(qū)動輸出電路K等部分。該保護裝置的輸入信號為要保護的功率器件的驅(qū)動脈沖,其允許的輸入信號數(shù)量可以從1到12路任意選擇;驅(qū)動脈沖從輸入接口A輸入本裝置后,首先通過驅(qū)動脈沖監(jiān)測電路B對輸入的驅(qū)動脈沖信號質(zhì)量進行鑒定,判斷輸入驅(qū)動脈沖信號是否需要進行修正,如果需要修正,則會觸發(fā)后級的修正電路C,如果不需要對輸入脈沖進行修正,則不會觸發(fā)后級的修正電路C,輸入的脈沖信號就會通過第一級旁路電路D送入驅(qū)動脈沖調(diào)整電路I;同時溫度檢測電路E也在實時的檢測功率器件溫度,檢測到的溫度信號被送入計算單元F,計算單元從溫度曲線設定電路G中調(diào)取事先設定好的溫度曲線,根據(jù)溫度曲線和采集到的溫度進行計算,如果計算的結(jié)果小于等于1,則不啟動后級調(diào)整電路,直接觸發(fā)第二級旁路電路J讓觸發(fā)脈沖送入驅(qū)動脈沖輸出電路K;如果計算的結(jié)果大于1且小于等于2,則會觸發(fā)后級的驅(qū)動脈沖調(diào)整系數(shù)生成電路H、驅(qū)動脈沖調(diào)整電路I這兩部分,驅(qū)動脈沖調(diào)整系數(shù)生成電路H會根據(jù)計算單元得到的結(jié)果生成一個驅(qū)動脈沖調(diào)整系數(shù),并把該脈沖調(diào)整系數(shù)送入驅(qū)動脈沖調(diào)整電路I,調(diào)整電路就會根據(jù)調(diào)整系數(shù)對驅(qū)動脈沖進行寬度調(diào)整,調(diào)整之后的驅(qū)動脈沖就會通過脈沖輸出電路K輸出;如果計算的結(jié)果大于2,則計算脈沖則會直接封鎖觸發(fā)脈沖,迫使功率管停止工作。
比如通常功率電力電子管的長時間工作允許最高工作溫度為100°,如果高于100°,則允許工作的時間根據(jù)溫度高出100°的多少可以再工作的時間長短也是不一樣的。
現(xiàn)在的做法是當檢測到溫度達到100°時,系統(tǒng)就會迫使功率管停止工作,從而造成整個系統(tǒng)停止工作,這樣大大降低了系統(tǒng)的工作效率。對于電動汽車來說,就會直接停止行駛,這對于駕駛?cè)藛T使無法忍受的,但是現(xiàn)在確實經(jīng)常存在這種狀況。
而本發(fā)明提供的技術為:當檢測到溫度達到100°時,系統(tǒng)就不會迫使功率管停止工作,而是首先通過降低電機的轉(zhuǎn)速(使驅(qū)動脈沖的寬度變窄)來降低功率管的溫度,如果電機的轉(zhuǎn)速降低后(驅(qū)動脈沖的寬度變窄后)溫度進一步上升,則會進一步降低電機的轉(zhuǎn)速(使驅(qū)動脈沖的寬度進一步變窄),通過這種方式來使功率管溫度降低,通過多次這種方式的調(diào)節(jié),功率管溫度繼續(xù)上升的話,當達到規(guī)定的限制后才會封鎖驅(qū)動脈沖迫使功率管停止工作。