電力電子變換系統(tǒng)中直流母線電容電壓的泄放方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中直流母線電容電壓的泄放方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在目前的三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中，系統(tǒng)停機(jī)時(shí)直流母線電容仍會(huì)存在較高的電壓，為避免高壓對(duì)設(shè)備維護(hù)人員造成人身傷害，需要對(duì)該直流母線電容電壓進(jìn)行泄放，使該直流母線電容電壓在一定的時(shí)間內(nèi)泄放至安全電壓以下。
[0003]圖1所示為一種常見的三相橋式電力電子變換系統(tǒng)，包括輸入開關(guān)101、濾波器102、可控整流器103、直流母線電容C和電阻R，其中，濾波器102具體可以為LCL濾波器或者LC濾波器。三相橋式電力電子變換系統(tǒng)對(duì)輸入的交流電進(jìn)行轉(zhuǎn)換后輸出至負(fù)載，當(dāng)接收到系統(tǒng)停機(jī)指令時(shí)，三相橋式電力電子變換系統(tǒng)的主開關(guān)斷開，在圖1所示的三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中，主開關(guān)具體指位于系統(tǒng)最前端、連接系統(tǒng)輸入電源的輸入開關(guān)101，在其它的三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中，主開關(guān)具體還可以包括位于系統(tǒng)最末端、連接系統(tǒng)負(fù)載的輸出開關(guān)?，F(xiàn)有技術(shù)中，在三相橋式電力電子變換系統(tǒng)的主開關(guān)斷開后，利用和直流母線電容C并聯(lián)的電阻R來實(shí)現(xiàn)電容電壓的泄放。
[0004]然而，現(xiàn)有技術(shù)中利用電阻R實(shí)現(xiàn)電容電壓泄放的方案，電壓泄放速度較慢，在很多應(yīng)用場景中不能滿足用戶對(duì)電容電壓泄放速度的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中直流母線電容電壓的泄放方法及裝置，用以解決無法對(duì)直流母線電容電壓進(jìn)行快速泄放的問題。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中直流母線電容電壓的泄放方法，包括:
[0007]當(dāng)接收到三相橋式電力電子變換系統(tǒng)停機(jī)指令時(shí)，控制所述三相橋式電力電子變換系統(tǒng)的主開關(guān)斷開；
[0008]控制所述三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中與直流母線電容并聯(lián)的可控變流器工作在逆變狀態(tài)。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例還提供的一種三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中直流母線電容電壓的泄放裝置，包括:
[0010]第一控制單元，用于當(dāng)接收到三相橋式電力電子變換系統(tǒng)停機(jī)指令時(shí)，控制所述三相橋式電力電子變換系統(tǒng)的主開關(guān)斷開；
[0011 ] 第二控制單元，用于控制所述三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中與直流母線電容并聯(lián)的可控變流器工作在逆變狀態(tài)。
[0012]本發(fā)明的有益效果包括:
[0013]本發(fā)明實(shí)施例提供的方案中，在接收到三相橋式電力電子變換系統(tǒng)停機(jī)指令，控制三相橋式電力電子變換系統(tǒng)的主開關(guān)斷開后，控制該三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中與直流母線電容并聯(lián)的可控變流器工作在逆變狀態(tài)，通過可控變流器中電路電子器件的損耗可以消耗直流母線電容能量，能夠提高直流母線電容電壓的泄放速度，實(shí)現(xiàn)直流母線電容電壓的快速泄放，進(jìn)而提高系統(tǒng)安全性。并且，本發(fā)明實(shí)施例提供的方案不需要改變?nèi)鄻蚴诫娏﹄娮幼儞Q系統(tǒng)的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，無需增加額外的器件或裝置。
【附圖說明】
[0014]附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0015]圖1為一種三相橋式電力電子變換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中直流母線電容電壓的泄放方法流程圖；
[0017]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1提供的三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中直流母線電容電壓的泄放方法詳細(xì)流程圖；
[0018]圖4為本發(fā)明實(shí)施例2提供的三相橋式電力電子變換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為本發(fā)明實(shí)施例2提供的三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中直流母線電容電壓的泄放方法詳細(xì)流程圖；
[0020]圖6為本發(fā)明實(shí)施例3提供的三相橋式電力電子變換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖7為本發(fā)明實(shí)施例3提供的三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中直流母線電容電壓的泄放方法詳細(xì)流程圖；
[0022]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中直流母線電容電壓的泄放裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了給出對(duì)三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中直流母線電容電壓進(jìn)行快速泄放的實(shí)現(xiàn)方案，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中直流母線電容電壓的泄放方法及裝置，結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。并且在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例提供一種三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中直流母線電容電壓的泄放方法,如圖2所示,包括:
[0025]步驟201、當(dāng)接收到三相橋式電力電子變換系統(tǒng)停機(jī)指令時(shí)，控制該三相橋式電力電子變換系統(tǒng)的主開關(guān)斷開；
[0026]步驟202、控制該三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中與直流母線電容并聯(lián)的可控變流器工作在逆變狀態(tài)。
[0027]其中，與直流母線電容并聯(lián)的可控變流器具體可以為與直流母線電容并聯(lián)的可控整流器，也可以為與直流母線電容并聯(lián)的逆變器，也可以為與直流母線電容并聯(lián)的可控整流器和逆變器；主開關(guān)，具體可以僅包括連接系統(tǒng)輸入電源的輸入開關(guān)，也可以僅包括連接系統(tǒng)負(fù)載的輸出開關(guān)，也可以同時(shí)包括輸入開關(guān)和輸出開關(guān)。
[0028]可控變流器工作于逆變狀態(tài)時(shí)，直流母線電容連接的是可控變流器的電壓輸入端，直流母線電容電壓即為可控變流器的輸入電壓，工作于逆變狀態(tài)的可控變流器將直流輸入轉(zhuǎn)換為交流輸出，可控變流器中電路電子器件的損耗可以消耗直流母線電容能量，因此能夠提高直流母線電容電壓的泄放速度。并且，通過控制流過可控變流器的電流大小，可以改變直流母線電容電壓的泄放速度，當(dāng)流過可控變流器的電流越大時(shí)，直流母線電容電壓泄放速度越快。但是，在實(shí)際控制時(shí)并不能一味地增大流過可控變流器的電流，還需要考慮到線路中各器件的參數(shù)、應(yīng)力要求，不能超出各器件的使用條件，以防止損壞器件。
[0029]而當(dāng)可控變流器工作于整流狀態(tài)時(shí)，直流母線電容連接的是可控變流器的電壓輸出端，即此時(shí)無法消耗直流母線電容能量。
[0030]進(jìn)一步的，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值、歷史數(shù)據(jù)等確定直流母線電容電壓泄放至預(yù)設(shè)電壓(即安全電壓)所需的泄放時(shí)長，在可控變流器工作在逆變狀態(tài)的時(shí)長到達(dá)該泄放時(shí)長時(shí)，控制可控變流器停止工作。
[0031]較佳的，可以對(duì)直流母線電容電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，實(shí)時(shí)判斷直流母線電容電壓是否低于預(yù)設(shè)電壓；當(dāng)確定直流母線電容電壓低于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制可控變流器停止工作；當(dāng)確定直流母線電容電壓不低于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，使其繼續(xù)工作在逆變狀態(tài)。
[0032]進(jìn)一步的，當(dāng)接收到電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)停機(jī)指令時(shí)，還可以先控制該電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的可控變流器停止工作，再控制該電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的主開關(guān)斷開，以防止突然脫載引起的系統(tǒng)故障。
[0033]該直流母線電容電壓的泄放流程的執(zhí)行主體可以為獨(dú)立的裝置，也可以為現(xiàn)有三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中用于控制主開關(guān)通斷狀態(tài)、可控變流器工作狀態(tài)的系統(tǒng)控制器。
[0034]下面結(jié)合附圖，用具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中直流母線電容電壓泄放方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0035]實(shí)施例1:
[0036]在本發(fā)明實(shí)施例1中，三相橋式電力電子變換系統(tǒng)如圖1所示，三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中的可控變流器為可控整流器103，主開關(guān)為輸入開關(guān)101，濾波器102具體為LCL濾波器。
[0037]圖3為圖1所示的三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中直流母線電容電壓的泄放方法的詳細(xì)流程圖，具體包括:
[0038]步驟301、當(dāng)接收到三相橋式電力電子變換系統(tǒng)停機(jī)指令時(shí)，控制三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中的可控整流器103停止工作。
[0039]步驟302、控制三相橋式電力電子變換系統(tǒng)的輸入開關(guān)101斷開。
[0040]步驟303、控制可控整流器103工作在逆變狀態(tài)。
[0041]并且，控制可控整流器103輸出的電流大小應(yīng)考慮到線路中各器件的參數(shù)、應(yīng)力要求，不能超出各器件的使用條件，以防止損壞器件。
[0042]此時(shí)，圖1所示的三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中，直流母線電容C、可控整流器103和濾波器102構(gòu)成了一個(gè)回路。
[0043]步驟304、實(shí)時(shí)獲取三相橋式電力電子變換系統(tǒng)的直流母線電容電壓。
[0044]步驟305、判斷三相橋式電力電子變換系統(tǒng)的直流母線電容電壓是否低于預(yù)設(shè)電壓。
[0045]當(dāng)確定三相橋式電力電子變換系統(tǒng)的直流母線電容電壓不低于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，返回步驟304;當(dāng)確定三相橋式電力電子變換系統(tǒng)的直流母線電容電壓低于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，進(jìn)入步驟306。
[0046]步驟306、控制可控整流器103停止工作。
[0047]此時(shí)，三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中直流母線電容電壓已低于預(yù)設(shè)電壓，電容電壓泄放完畢。
[0048]可見，圖1所示的三相橋式電力電子變換系統(tǒng)采用本發(fā)明實(shí)施例1提供的上述電容電壓泄放方案，相比于現(xiàn)有技術(shù)中僅通過電阻R實(shí)現(xiàn)對(duì)直流母線電容電壓的泄放的方案，還可以通過可控整流器103及濾波器102消耗直流母線電容電壓，因此能夠提高電容電壓泄放速度，進(jìn)而提高系統(tǒng)安全性。
[0049]實(shí)施例2:
[0050]在本發(fā)明實(shí)施例2中，三相橋式電力電子變換系統(tǒng)如圖4所示，三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中的可控變流器包括可控整流器403和逆變器404，主開關(guān)包括連接輸入電源的輸入開關(guān)401和連接系統(tǒng)負(fù)載的輸出開關(guān)406,第一濾波器402具體為LCL濾波器,第二濾波器405具體為LC濾波器。三相橋式電力電子變換系統(tǒng)對(duì)輸入的交流電進(jìn)行轉(zhuǎn)換后輸出至系統(tǒng)負(fù)載即電機(jī)M。
[0051]圖5為圖4所示的三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中直流母線電容電壓的泄放方法的詳細(xì)流程圖，具體包括:
[0052]步驟501、當(dāng)接收到三相橋式電力電子變換系統(tǒng)停機(jī)指令時(shí)，控制三相橋式電力電子變換系統(tǒng)中的可控整流器403和逆變器404停止工作。
[0053]步驟502、控制三相橋式電力電子變換系統(tǒng)的輸入開關(guān)401和輸出開關(guān)406斷開。
[0054]步驟503、控制可控整流器403和逆變器404均工作在逆變狀態(tài)。
[0055]并且，控制可控整流器40