專利名稱:非對稱瞬態(tài)電壓抑制轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制技術(shù)領(lǐng)域中一種交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置。
背景技術(shù):
轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)是一種在高壓繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)控制的調(diào)速系統(tǒng),它能有效地將轉(zhuǎn)子頻率的轉(zhuǎn)差功率逆變成工頻回送到電網(wǎng)或電動(dòng)機(jī)內(nèi)部進(jìn)行循環(huán)利用,所以它是一種高效調(diào)速系統(tǒng),在風(fēng)機(jī)水泵等平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。在公知技術(shù)中,現(xiàn)有的交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置主要采用的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組電路連接起動(dòng)電路、三相橋式整流電路、直流電抗器Ll和絕緣柵雙極型晶體管IGBT組成的升壓斬波電路連接直流電抗器L2、三相有源逆變電路、三相逆變電源;但在調(diào)速系統(tǒng)中,來自電網(wǎng)的瞬態(tài)高壓或由于高壓電網(wǎng)驟停引起的電動(dòng)機(jī)瞬態(tài)高能量釋放產(chǎn)生的高壓時(shí)有發(fā)生,這種超過IGBT 耐壓等級的瞬態(tài)高壓很容易使IGBT擊穿而損壞;為此,通常是在IGBT電路并聯(lián)一保護(hù)電路或采用高能壓敏電阻吸收。但由于瞬態(tài)高壓尖峰的上升率很大,電壓上升很快,有時(shí)保護(hù)晶閘管還未來得及動(dòng)作,IGBT已受到高壓沖擊而損壞,再是對來自有源逆變側(cè)或電網(wǎng)側(cè)的瞬態(tài)高壓保護(hù)薄弱,因?yàn)檫@類瞬態(tài)高壓常常先將升壓二極管反向擊穿,使升壓電容存儲(chǔ)的巨大能量通過IGBT泄放,從而引起IGBT燒壞;高能壓敏電阻也因響應(yīng)速度慢、箝位因子高等原因而很難起到保護(hù)作用。
實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,解決現(xiàn)有的交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置瞬態(tài)高壓尖峰的上升率大,絕緣柵雙極型晶體管受高壓沖擊易損壞的問題。本實(shí)用新型之目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用,非對稱瞬態(tài)電壓抑制轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置,它具有瞬態(tài)高壓尖峰的上升率小,保護(hù)晶閘管動(dòng)作及時(shí),絕緣柵雙極型晶體管使用壽命長的特點(diǎn)。解決上述問題所采用的技術(shù)方案是一種非對稱瞬態(tài)電壓抑制轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置,它設(shè)有電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組電路 ZR、起動(dòng)電路QD、三相橋式整流電路S)、直流電抗器Li、非對稱瞬態(tài)電壓抑制斬波電路 SYJB、直流電抗器L2、三相有源逆變電路YN、三相逆變電源ND,以非對稱瞬態(tài)電壓抑制斬波電路SYJB替代現(xiàn)有交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置的升壓斬波電路,非對稱瞬態(tài)電壓抑制斬波電路SYJB是由絕緣柵雙極型晶體管IGBT、瞬態(tài)電壓抑制二極管VS1-2、升壓二極管D和升壓電容2C連接組成,瞬態(tài)電壓抑制二極管VSl的2端與逆導(dǎo)型絕緣柵雙極型晶體管IGBT的C極相連、1端與逆導(dǎo)型絕緣柵雙極型晶體管IGBT的E極相連,瞬態(tài)電壓抑制二極管VS2的1端與升壓二極管D的正極相連、2端與升壓二極管D的負(fù)極相連。上述非對稱瞬態(tài)電壓抑制轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置,所述瞬態(tài)電壓抑制二極管 VS1-2是由瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSll TVS15、TVS21 TVS91、TVS22 TVS92和TVS25 TVS95陣列組成。
3[0007]上述非對稱瞬態(tài)電壓抑制轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置,所述瞬態(tài)電壓抑制二極管 TVSll TVS15選用15kW 30kW同型號、同批次的瞬態(tài)電壓抑制二極管,最大反向工作電壓為10伏 30伏;瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS21 TVS91、TVS22 TVS92和TVS25 TVS95 選用15kW 30kW同型號、同批次的瞬態(tài)電壓抑制二極管,最大反向工作電壓為420伏;瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS21 TVS91個(gè)由2 8只瞬態(tài)電壓抑制二極管串聯(lián)組成。上述非對稱瞬態(tài)電壓抑制轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置,在單只瞬態(tài)電壓抑制二極管的最大反向工作電壓和功率能滿足系統(tǒng)要求時(shí),所述瞬態(tài)電壓抑制二極管VS1-2或是采用兩只反向的瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS1-2連接組成。本實(shí)用新型使用時(shí),與現(xiàn)有的交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置一樣,裝連在交流異步電動(dòng)機(jī)即可。由于本實(shí)用新型設(shè)計(jì)采用了上述技術(shù)方案,有效地解決了現(xiàn)有的交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置瞬態(tài)高壓尖峰的上升率大,保護(hù)晶閘管還未來得及動(dòng)作,IGBT受到高壓沖擊易損壞的問題。已經(jīng)過數(shù)次試驗(yàn)試用結(jié)果表明,它與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用,非對稱瞬態(tài)電壓抑制轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置瞬態(tài)高壓尖峰的上升率小,保護(hù)晶閘管動(dòng)作及時(shí),絕緣柵雙極型晶體管IGBT使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),適用于各型的交流異步電動(dòng)機(jī)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的原理電路圖。圖2是圖1實(shí)施例瞬態(tài)電壓抑制二極管VS1-VS2的原理電路圖。圖3是圖2實(shí)施例中兩只反向瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS1-2的連接電路圖。圖中各標(biāo)號為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組電路觀、起動(dòng)電路QD、三相橋式整流電路ZD、直流電抗器Li、非對稱瞬態(tài)電壓抑制斬波電路SYJB、直流電抗器L2、三相有源逆變電路YN、三相逆變電源ND,非對稱瞬態(tài)電壓抑制斬波電路是由絕緣柵雙極型晶體管IGBT、瞬態(tài)電壓抑制二極管VS1-2、升壓二極管D、升壓電容2C。
具體實(shí)施方式
如附圖1所示實(shí)施例,本實(shí)用新型設(shè)有電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組電路觀、起動(dòng)電路QD、三相橋式整流電路ZD、直流電抗器Li、非對稱瞬態(tài)電壓抑制斬波電路SYJB、直流電抗器L2、三相有源逆變電路YN、三相逆變電源ND,非對稱瞬態(tài)電壓抑制斬波電路是由絕緣柵雙極型晶體管IGBT、瞬態(tài)電壓抑制二極管VS1-2、升壓二極管D和升壓電容2C連接組成,瞬態(tài)電壓抑制二極管VSl的2端與逆導(dǎo)型絕緣柵雙極型晶體管IGBT的C極相連、1端與逆導(dǎo)型絕緣柵雙極型晶體管IGBT的E極相連,瞬態(tài)電壓抑制二極管VS2的1端與升壓二極管D的正極相連、2端與升壓二極管D的負(fù)極相連。參見附圖2實(shí)施例,本實(shí)用新型的瞬態(tài)電壓抑制二極管VS1-2是由瞬態(tài)電壓抑制二極管 TVS11、TVS12 TVS15、TVS21 TVS91、TVS22 TVS92 和 TVS25 TVS95 陣列組成,瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSll TVS15選用15kW 30kW同型號、同批次的瞬態(tài)電壓抑制二極管,最大反向工作電壓為10伏 30伏;瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS21 TVS91、TVS22 TVS92和TVS25 TVS95選用15kW 30kW同型號、同批次的瞬態(tài)電壓抑制二極管,最大反
4向工作電壓為420伏;瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS21 TVS91各由6只瞬態(tài)電壓抑制二極管串聯(lián)組成。 參考附圖3實(shí)施例,瞬態(tài)電壓抑制二極管VS1-2是由兩只不同反向工作電壓等級的瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS1-2連接組成。
權(quán)利要求1.一種非對稱瞬態(tài)電壓抑制轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置,它設(shè)有電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組電路 (ZR)、起動(dòng)電路(QD)、三相橋式整流電路(ZD)、直流電抗器[Li]、直流電抗器[L2]、三相有源逆變電路[YN]、三相逆變電源[ND],其特征是還設(shè)有非對稱瞬態(tài)電壓抑制斬波電路 [SYJB],非對稱瞬態(tài)電壓抑制斬波電路[SYJB]是由絕緣柵雙極型晶體管[IGBT]、瞬態(tài)電壓抑制二極管[VS1-2]、升壓二極管[D]和升壓電容[2C]連接組成,瞬態(tài)電壓抑制二極管 [VS1]的2端與逆導(dǎo)型絕緣柵雙極型晶體管[IGBT]的C極相連、1端與逆導(dǎo)型絕緣柵雙極型晶體管[IGBT]的E極相連,瞬態(tài)電壓抑制二極管[VS2]的1端與升壓二極管[D]的正極相連、2端與升壓二極管[D]的負(fù)極相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非對稱瞬態(tài)電壓抑制轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置,其特征在于, 瞬態(tài)電壓抑制二極管[VS1-2]均是由瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS11、TVS12 TVS15、TVS21 TVS91、TVS22 TVS92 和 TVS25 TVS95 陣列組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非對稱瞬態(tài)電壓抑制轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置,其特征在于, 瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS21 TVS91由2 8只瞬態(tài)電壓抑制二極管串聯(lián)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非對稱瞬態(tài)電壓抑制轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置,其特征在于, 瞬態(tài)電壓抑制二極管[TVS1-2]是由兩只反向的瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS1-2連接組成。
專利摘要一種非對稱瞬態(tài)電壓抑制轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置,旨在解決現(xiàn)有的交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置瞬態(tài)高壓尖峰的上升率大,IGBT受到高壓沖擊易損壞的問題。它采用的升壓斬波電路是由絕緣柵雙極型晶體管IGBT、瞬態(tài)電壓抑制二極管VS1-2、升壓二極管D和升壓電容2C連接組成的非對稱瞬態(tài)電壓抑制斬波電路,瞬態(tài)電壓抑制二極管VS1的2端與逆導(dǎo)型絕緣柵雙極型晶體管IGBT的C極相連、1端與逆導(dǎo)型絕緣柵雙極型晶體管IGBT的E極相連,瞬態(tài)電壓抑制二極管VS2的1端與升壓二極管D的正極相連、2端與升壓二極管D的負(fù)極相連。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用,適用于各型的交流異步電動(dòng)機(jī)。
文檔編號H02P27/06GK202150834SQ20112020660
公開日2012年2月22日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者周巍, 楊煥紅, 葛運(yùn)周 申請人:天津中電博源科技有限公司