單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及變頻器領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器。
【背景技術(shù)】
[0002]變頻器是通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要通過(guò)整流、逆變等過(guò)程來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，進(jìn)而達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。目前市場(chǎng)上使用的中/高壓變頻器產(chǎn)品的類型主要有兩電平電流源型高壓變頻器，三電平電壓源型變頻器以及功率單元級(jí)聯(lián)型變頻器。其中，功率單元級(jí)聯(lián)型變頻器因其完美的無(wú)諧波輸出和節(jié)能的特性，被廣泛地應(yīng)用到了很多工業(yè)領(lǐng)域中。
[0003]功率單元級(jí)聯(lián)型變頻器的可靠性在很大程度上取決于功率單元的可靠性。功率單元各器件出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，都有可能造成功率單元無(wú)法正常工作。例如，功率單元中的IGBT器件頻繁地執(zhí)行導(dǎo)通和截止操作，在開通和關(guān)閉的時(shí)候都會(huì)有一定的功率損耗，這些損耗的功率轉(zhuǎn)化而成的熱量將會(huì)使得功率單元的溫度上升，在功率單元長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在散熱狀況不好的環(huán)境中時(shí)(例如，整機(jī)換風(fēng)通道出現(xiàn)問(wèn)題，外部空氣環(huán)境溫度過(guò)高等因素均可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn))，往往可能造成元器件損壞。此外，IGBT器件的開通電壓大于一定的值時(shí)也會(huì)損壞IGBT器件自身?；蛘撸承┣闆r下的電壓/電流的突變也有可能造成功率單元中元器件的損壞。
[0004]功率單元是高壓變頻器的基本單位，任何一個(gè)功率單元故障，將會(huì)導(dǎo)致高壓變頻器輸出電壓及輸出功率的不均衡，并且達(dá)不到電機(jī)所需要的額定電壓，甚至更有可能使高壓變頻器負(fù)載加重，導(dǎo)致相鄰功率單元的損壞，導(dǎo)致出現(xiàn)高壓變頻器整體故障。目前為提高高壓變頻器整機(jī)的可靠性，在檢測(cè)到某個(gè)功率單元發(fā)生故障時(shí)，直接將該功率單元旁路，使其與變頻器主電路相分離。
[0005]如圖1所示，在進(jìn)行旁路操作時(shí)，主控系統(tǒng)的控制板10經(jīng)由功率單元20的單元控制板21與單元旁路板22進(jìn)行通信，以將旁路指令下發(fā)到單元旁路板22，單元旁路板22驅(qū)動(dòng)旁路執(zhí)行元件23完成旁路動(dòng)作。但在該方案中，如果單元控制板21出現(xiàn)故障，則旁路指令下發(fā)的通道就被中斷，旁路指令無(wú)法到達(dá)單元旁路板22，則旁路動(dòng)作無(wú)法完成。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)上述高壓變頻器中因單元控制板故障而造成無(wú)法旁路功率單元的問(wèn)題，提供一種新的單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器。
[0007]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是，提供一種單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器，包括主控系統(tǒng)控制板和多個(gè)功率單元，且每一功率單元包括單元控制板、單元旁路板和旁路執(zhí)行元件;所述主控制系統(tǒng)控制板包括多個(gè)第一光纖收發(fā)器，每一功率單元的單元控制板包括第二光纖收發(fā)器，且每一所述第一光纖收發(fā)器和一個(gè)第二光纖收發(fā)器通過(guò)光纖連接;所述主控系統(tǒng)控制板還包括多個(gè)第三光纖收發(fā)器;每一所述功率單元的單元旁路板上具有依次連接的第四光纖收發(fā)器、光電轉(zhuǎn)換電路及狀態(tài)檢測(cè)電路，且所述旁路執(zhí)行元件連接到光電轉(zhuǎn)換電路;所述第三光纖收發(fā)器和第四光纖收發(fā)器通過(guò)光纖連接。
[0008]在本實(shí)用新型所述的單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中，所述高壓變頻器還包括移相變壓器，所述旁路執(zhí)行元件包括旁路接觸器及驅(qū)動(dòng)電路，且所述旁路接觸器的輸出端將功率單元連接到移相變壓器的輸出端。
[0009]在本實(shí)用新型所述的單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中，所述第三光纖收發(fā)器和第四光纖收發(fā)器通過(guò)兩根獨(dú)立的光纖連接。
[0010]在本實(shí)用新型所述的單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中，連接第一光纖收發(fā)器和第二光纖收發(fā)器的光纖與連接第三光纖收發(fā)器和第四光纖收發(fā)器的光纖位于同一套管內(nèi)。
[0011]本實(shí)用新型的單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器具有以下技術(shù)效果:通過(guò)分別在主控系統(tǒng)控制板和功率單元上增加光纖收發(fā)器，主控系統(tǒng)控制板可直接將旁路指令發(fā)送到功率單元的單元旁路板并直接從單元旁路板獲取狀態(tài)信息，即使功率單元的單元控制板故障也不影響旁路操作，保證了整個(gè)系統(tǒng)的安全。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是現(xiàn)有高壓變頻器中的旁路信號(hào)傳輸?shù)氖疽鈭D。
[0013]圖2是本實(shí)用新型的單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中旁路通訊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0015]如圖2所示，是本實(shí)用新型單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中旁路通訊的結(jié)構(gòu)示意圖，上述單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器包括主控系統(tǒng)控制板30和多個(gè)功率單元40，且每一功率單元40包括單元控制板41、單元旁路板42和旁路執(zhí)行元件43，其中:主控制系統(tǒng)控制板30包括多個(gè)第一光纖收發(fā)器31，每一功率單元40的單元控制板41包括第二光纖收發(fā)器412，且每一第一光纖收發(fā)器31和一個(gè)第二光纖收發(fā)器412通過(guò)兩根光纖連接。主控系統(tǒng)控制板30可通過(guò)其中一根光纖向單元控制板41發(fā)送命令，并通過(guò)另一根光纖接收單元控制板41返回的狀態(tài)信息。
[0016]上述主控系統(tǒng)控制板30還包括多個(gè)第三光纖收發(fā)器33;而每一功率單元40的單元旁路板42上具有依次連接的第四光纖收發(fā)器424、光電轉(zhuǎn)換電路423及狀態(tài)檢測(cè)電路422，且旁路執(zhí)行元件43連接到光電轉(zhuǎn)換電路423;第三光纖收發(fā)器33和第四光纖收發(fā)器424通過(guò)光纖連接(例如兩根獨(dú)立的光纖)。這樣，主控系統(tǒng)控制板30可通過(guò)其中一根光纖向單元旁路板42發(fā)送旁路命令，并通過(guò)另一根光纖接收單元旁路板42返回的旁路執(zhí)行單元43的狀態(tài)信息。
[0017]上述單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器通過(guò)分別在主控系統(tǒng)控制板30和功率單元40上增加光纖收發(fā)器，主控系統(tǒng)控制板30可直接將旁路指令發(fā)送到功率單元40的單元旁路板42并直接從單元旁路板42獲取相關(guān)狀態(tài)信息，即使功率單元40的單元控制板41故障也不影響旁路操作，保證了整個(gè)系統(tǒng)的安全。
[0018]在上述的單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器中，高壓變頻器還包括移相變壓器，旁路執(zhí)行元件43包括旁路接觸器及驅(qū)動(dòng)電路，且旁路接觸器的輸出端將功率單元連接到移相變壓器的輸出端。在單元旁路板42的第四光纖收發(fā)器424接收到主控系統(tǒng)控制板30的旁路命令時(shí)，光電轉(zhuǎn)換電路423將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，旁路執(zhí)行元件中的驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)上述電信號(hào)驅(qū)動(dòng)旁路接觸器動(dòng)作，將該功率單元40旁路開。狀態(tài)檢測(cè)電路422搜集的狀態(tài)信號(hào)也經(jīng)由光電轉(zhuǎn)換電路423、第四光纖收發(fā)器424直接上傳到主控系統(tǒng)控制板30，完成狀態(tài)反饋。
[0019]特別地，上述連接第一光纖收發(fā)器31和第二光纖收發(fā)器412的光纖與連接第三光纖收發(fā)器33和第四光纖收發(fā)器424的光纖可位于同一套管內(nèi)。這樣，在進(jìn)行接線時(shí)可避免接線雜亂。
[0020]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器，包括主控系統(tǒng)控制板和多個(gè)功率單元，且每一功率單元包括單元控制板、單元旁路板和旁路執(zhí)行元件;所述主控系統(tǒng)控制板包括多個(gè)第一光纖收發(fā)器，每一功率單元的單元控制板包括第二光纖收發(fā)器，且每一所述第一光纖收發(fā)器和一個(gè)第二光纖收發(fā)器通過(guò)光纖連接;其特征在于:所述主控系統(tǒng)控制板還包括多個(gè)第三光纖收發(fā)器;每一所述功率單元的單元旁路板上具有依次連接的第四光纖收發(fā)器、光電轉(zhuǎn)換電路及狀態(tài)檢測(cè)電路，且所述旁路執(zhí)行元件連接到光電轉(zhuǎn)換電路;所述第三光纖收發(fā)器和第四光纖收發(fā)器通過(guò)光纖連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器，其特征在于:所述高壓變頻器還包括移相變壓器，所述旁路執(zhí)行元件包括旁路接觸器及驅(qū)動(dòng)電路，且所述旁路接觸器的輸出端將功率單元連接到移相變壓器的輸出端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器，其特征在于:所述第三光纖收發(fā)器和第四光纖收發(fā)器通過(guò)兩根獨(dú)立的光纖連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器，其特征在于:連接第一光纖收發(fā)器和第二光纖收發(fā)器的光纖與連接第三光纖收發(fā)器和第四光纖收發(fā)器的光纖位于同一套管內(nèi)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種單元級(jí)聯(lián)型高壓變頻器，包括主控系統(tǒng)控制板和多個(gè)功率單元，且每一功率單元包括單元控制板、單元旁路板和旁路執(zhí)行元件；所述主控制系統(tǒng)控制板包括多個(gè)第一光纖收發(fā)器，每一功率單元的單元控制板包括第二光纖收發(fā)器；所述主控系統(tǒng)控制板還包括多個(gè)第三光纖收發(fā)器；每一所述功率單元的單元旁路板上具有依次連接的第四光纖收發(fā)器、光電轉(zhuǎn)換電路及狀態(tài)檢測(cè)電路，且所述旁路執(zhí)行元件連接到光電轉(zhuǎn)換電路；所述第三光纖收發(fā)器和第四光纖收發(fā)器通過(guò)光纖連接。本實(shí)用新型通過(guò)分別在主控系統(tǒng)控制板和功率單元上增加光纖收發(fā)器，主控系統(tǒng)控制板可直接將旁路指令發(fā)送到功率單元的單元旁路板并直接從單元旁路板獲取狀態(tài)信息。
【IPC分類】H02M1/32, H02M5/00
【公開號(hào)】CN205265521
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521086329
【發(fā)明人】曹公正
【申請(qǐng)人】蘇州匯川技術(shù)有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年12月23日