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一种变频器用电机转子能量泄放电路

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2022-07-15 18:06:05

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:湖北省襄阳市| 赵亮 | 2022-10-27 15:54:39
本申请公开了一种变频器用电机转子能量泄放电路,包括双触点开关、续流二极管和能量泄放支路;能量泄放支路包括泄放电阻以及A相、B相、C相转子能量泄放二极管;双触点开关的第一触点端连接变频器电源电路中整流器的输出端,动端连接母线滤波电容及制动电阻的第一端,第二触点端连接泄放电阻的第一端;泄放电阻的第二端分别连接A相、B相、C相转子能量泄放二极管的阳极,A相、B相和C相转子能量泄放二极管的阴极对应连接三相交流电机的A、B、C相绕组;续流二极管的阴极连接制动电阻的第二端及IGBT管的集电极,阳极连接IGBT管的发射极及母线滤波电容的第二端;本实用新型可以提高系统的能量泄放能力,同时减少对电网能量的消耗。
(1)本实用新型提供的变频器用电机转子能量泄放电路,增加了一条从电机相线直接实现能量泄放的回路,从而增大了变频器系统的能量泄放能力。且相较原有结构,在能量泄放要求较低时,可以仅使用本方案提供的能量泄放支路,减少消耗直流母线处提供的由整流器、变压器系统来自电网的能量。在能量泄放要求较高时,同时使用常规的制动电路以及本方案中的能量泄放支路进行多余能量的快速释放,提高能量泄放能力,在电机转子储能较大时最大程度上保证母线滤波电容的安全性。

本申请涉及电子电路技术领域,更具体地,涉及一种变频器用电机转子能量泄放电路。

由于变频器调速性能的成熟优异,其在调速领域的应用越来越广,但随之而来的制动问题越来越受到人们的关注;在变频调速系统中,当变频器带动负载电动机瞬间减速或快速停车时,由于惯性原因,电动机转子的转速不会在短时间内突变为零,此时电动机处于再生发电状态,从而产生反馈电流,并通过变频器的逆变桥IGBT的反并联二极管回馈到中间的直流回路,在通用变频器的直流电路中虽然并联了电容器,但电容器的容量是有限的,并不能吸收全部回馈电能,并且当负载惯量特别大或制动频繁时,回馈电能更大,此时变频器的内置电容难以存储这部分电能,造成内置电容超过耐压损坏,导致变频器发生损坏。

目前常采用变频器外接制动电阻的方式解决这一问题,通过外部的能耗制动来消耗这部分电能,但是这种方式存在以下缺点:一是通过外接制动电阻消耗电子转子的回馈电能的同时也会消耗变频器内置电容以及电网能量,造成能量浪费;二是在电机转子能量泄放要求较高时,单一的制动电阻无法实现电机转子能量的快速泄放,系统的泄放能力有限。

杨凯,教授,博导,博士后,电气与电子工程学院副院长,湘电-华中科技大学工程研究中心主任。比利时鲁汶大学访问学者,韩国昌原大学访问教授,教育部企业科技特派员,ICEMS2008国际会议秘书长,中国电工技术学会微特电机专委会委员,湖北电机工程学会电机专委会主任委员,湖北省青年科技工作者协会理事,获湖北省科技进步奖一等奖(第一完成人)、中国电力科学技术进步奖一等奖(第一完成人),霍英东基金优秀教师奖等。 1998、2000、2003年分获华中科技大学学士、硕士、博士学位。主持或参与国家自然科学基金5项、863项目1项、国家重点研发计划课题1项,国家重大专项子课题2项、省部级项目8项、国际合作2项、厂校合作20余项。发表SCI/EI收录学术论文200余篇。申请/授权发明与实用新型专利30余项。

能够取得下列有益效果:

(1)本发明提供的变频器用电机转子能量泄放电路,增加了一条从电机相线直接实现能量泄放的回路,从而增大了变频器系统的能量泄放能力。且相较原有结构,在能量泄放要求较低时,可以仅使用本方案提供的能量泄放支路,减少消耗直流母线处提供的由整流器、变压器系统来自电网的能量。在能量泄放要求较高时,同时使用常规的制动电路以及本方案中的能量泄放支路进行多余能量的快速释放,提高能量泄放能力,在电机转子储能较大时最大程度上保证母线滤波电容的安全性。

本专利成果采用技术转让,技术入股,技术合作等成果转化方式,希望进一步实现该专利的有益效果,有兴趣皆可面议。