1和502之间且包括这两者的任何曲线的近似、遵循或保持某个裕度。在某些 示例性实施方式中，并联跳闸函数将设法遵循曲线502。并联跳闸函数505被示为此类函数 的一个示例，其一般地设法跟踪曲线502,但是其允许与之有某个偏差作为折衷以使计算复 杂性最小化。应认识到的是，还可以利用其它并联跳闸函数曲线，其遵循与所示示例不同的 路径。
[0033] 图5进一步图示出表示断路器或接触器的最小响应时间的并联跳闸断路器时间 503以及表示最大DC总线感测输入电平的DC总线最大感测电压506。时间503和电压506 有效地定义能够预期并联跳闸函数在其内操作的区域，因为其定义关于系统部件操作的极 限。这些参数在设定并联跳闸函数的值以提供虑及断路器响应时间中的延迟的裕度时有 用。例如，并联跳闸函数505是直到时间503的恒定值，而不是尝试跟踪曲线502。这提供 了某个裕度，以适应系统部件延迟。图5还图示出480V预充电最大传导曲线504,其表示用 于启动瞬态过程的理论最坏情况。曲线504表示用于启动瞬态条件的最坏情况情形。曲线 504在定义误跳闸边界时有用。遵循曲线504以上的路径的并联跳闸函数将避免启动事件 时的不必要的误跳闸。
[0034] 应理解的是，上文详细地概括和描述并在附图中示出的示例性实施例是说明性而 非限制性或约束性的。仅示出并描述了当前优选实施例，并且将保护落在本发明范围内的 所有变更和修改。应认识到的是，在某些实例中可将下面所述实施例和形式组合，并且其在 其它实例中可不包括彼此。同样地，应认识到的是，可将下面描述的实施例和形式与在本文 中别的地方公开的其它方面和特征组合或者可不这样。应理解的是，上述实施例的各种特 征和方面可能不是必须的，并且还保护没有所述特征和方面的实施例。在阅读权利要求时， 意图是，当使用诸如"一"、"一个"、"至少一个"或"至少一部分"之类的词语时，并不意图使 权利要求局限于仅一个项目，除非在权利要求中特别进行相反地说明。当使用语言"至少一 部分"和/或"一部分"时，项目可能包括一部分和/或整个项目，除非特别相反地说明。
【主权项】
1. 一种方法，包括： 操作变频电机驱动，所述变频电机驱动包括与AC电源电耦合的AC/DC转换器、与所述 AC/DC转换器电耦合的DC链路、以及与所述DC链路电耦合的DC/AC转换器； 在基于微处理器的控制器处接收指示所述DC链路的电压的信息； 处理所接收的信息，以对所述变频电机驱动的至少一个功率电子部件的条件进行建 模；以及 如果建模条件满足保护准则，则将所述AC/DC转换器从所述AC/DC电源断开。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个功率电子器件包括被电耦合到所 述DC链路的正和负电轨的变阻器。3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述处理对所述变阻器的热容量和功耗进行建 模。4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述处理利用包括六阶电压差分的函数。5. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述处理包括根据以下等式来计算累积值其中，k是样本数，ACCUM是给定样本数下的累积值，VDC是给定样本数下的所述DC链 路的电压，MINV是在该处应发生电源供应中断的最小电压，并且Ts是采样时间。6. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述保护准则包括确定ACCUM的值是否大于预定 值。7. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述断开包括向电耦合在所述AC电源与所述 AC/DC转换器之间的并联跳闸断路器提供控制信号。8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述整流器包括6脉冲二极管电桥，并且所述逆 变器包括三相基于IGBT的开关电路。9. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述AC/DC转换器包括整流器，并且所述DC/AC 转换器包括逆变器。10. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述处理包括根据以下等式来计算累积值：其中，k是样本数，ACCUM是给定样本数下的累积值，VDC是给定样本数下的所述DC链 路的电压，MINV是在该处应发生电源供应中断的最小电压，Ts是采样时间，并且Kb是泄放 常数。11. 一种系统，包括： 变频电机驱动，包括整流器、与所述整流器电耦合的DC总线、以及与所述DC总线电耦 合的逆变器； 保护器件，与所述整流器电耦合并被配置成基于接收的触发信号而中断到所述变频电 机驱动的电源供应； 控制器，被配置成接收指示所述DC总线的电压的信息，处理接收的信息以对所述变频 电机驱动的至少一个部件的条件进行建模，并且如果建模条件满足故障准则，则向所述保 护器件提供触发信号以中断到所述变频电机驱动的电源供应。12. 根据权利要求11所述的系统，其中，所述至少一个部件包括金属氧化物变阻器。13. 根据权利要求11所述的系统，其中，所述控制器被配置成确定六阶差分电压，并与 所述保护器件的控制相结合地利用所确定的差分。14. 根据权利要求11所述的系统，其中，所述控制器被配置成根据以下等式来确定累 积值其中，k是样本数，ACCUM是给定样本数下的累积值，VDC是给定样本数下的所述DC链 路的电压，MINV是在该处应发生电源供应中断的最小电压，并且Ts是采样时间。15. 根据权利要求14所述的系统，其中，所述控制器被配置成确定ACCUM的值是否大于 故障阈值，并且基于满足或超过所述故障阈值而向所述保护器件提供所述触发信号。16. 根据权利要求11所述的系统，其中，所述控制器被配置成根据以下等式来确定累 积值：其中，k是样本数，ACCUM是给定样本数下的累积值，VDC是给定样本数下的所述DC链 路的电压，MINV是在该处应发生电源供应中断的最小电压，Ts是采样时间，并且K是常数。17. -种装置，包括： 非瞬时计算机可读介质，配置有可由计算机执行以下操作的指令： 基于采样的DC链路电压信息来确定变频驱动系统的至少一个部件的模型状态，所述 变频驱动系统包括AC/DC转换器、电耦合在所述AC/DC转换器与所述AC电源之间的保护器 件、以及与所述AC/DC转换器电耦合的DC链路；以及 基于所确定的模型状态，控制所述保护器件以将所述AC/DC转换器从所述AC电源断 开。18. 根据权利要求17所述的装置，其中，所述模型状态是累积差分电压值，并且所述至 少一个部件包括变阻器。19. 根据权利要求17所述的装置，其中，所述模型状态是根据以下等式所确定的累积 值：其中，k是样本数，ACCUM是给定样本数下的累积值，VDC是给定样本数下的所述DC链 路的电压，MINV是在该处应发生电源供应中断的最小电压，并且Ts是时间。20. 根据权利要求19所述的装置，其中，将所述累积值与阈值相比较，并利用所述比较 来控制所述保护器件。21. 根据权利要求17所述的装置，其中，所述模型状态是六阶累积差分电压值。22. 根据权利要求21所述的装置，其中，根据以下等式来确定所述模型状态：其中，k是样本数，ACCUM是给定样本数下的累积值，VDC是给定样本数下的所述DC链 路的电压，MINV是在该处应发生电源供应中断的最小电压，Ts是采样时间，并且Kb是虑及 变阻器的特性的常数。
【专利摘要】公开了用于变频电机驱动的过电压保护装置、系统和方法。在示例性实施例中，提供了包括整流器、与整流器电耦合的DC总线以及与DC总线电耦合的逆变器的变频电机驱动系统。提供了与整流器电耦合且被配置成基于故障条件而中断到系统的电源供应的保护器件。提供了控制器且其被配置成接收指示DC总线的电压的信息，处理接收到的信息以对变频电机驱动的至少一个部件的条件进行建模，并且如果建模条件满足故障准则，则控制保护器件以中断到变频电机驱动的电源供应。
【IPC分类】H02M5/44, H02H7/08
【公开号】CN105075045
【申请号】CN201480016287
【发明人】N.T.韦斯特, D.M.富伊, K.J.安德森
【申请人】特灵国际有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2014年1月15日
【公告号】DE112014000318T5, US20150311695, WO2014113420A1