专利名称：一种用于高压变频器的功率单元的保护旁路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于高压变频器的功率单元的保护旁路。
背景技术：
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来一直难于解决的高压问题，近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。其应用的领域和范围也越来越为大，这使得高效、合理地利用能源(尤其是电能)成为了可能。高压大功率变频调速装置被广泛地应用于大型矿泉水应用生产厂、石油化工、市政供水、冶金钢铁、电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等。目前，绝缘栅双极晶体管(IGBT)在变频器中得到普遍应用。然而在应用的过程中，有时会出现某个或几个IGBT发生故障的情况，此时容易引起变频器中功率单元的故障，往往会造成系统停止运行的结果。为了使得高压变频器还能继续正常工作，不影响整个系统的运行，要尽快将故障的功率单元退出并能在不停机的情况下在线更换，如何实现这一目的，是业内人士亟待解决的问题。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种用于高压变频器的功率单元的保护旁路，在功率单元发生故障的情况下自动将其旁路，保证功率单元的输出电压为0，系统可以继续运行而不必停机，因而大大提高了系统的可靠性。实现上述目的的技术方案是一种用于高压变频器的功率单元的保护旁路，所述功率单元包括三相整流桥、接在该三相整流桥的两输出端的滤波电容以及连接该滤波电容两端的逆变桥，所述保护旁路接在所述逆变桥的两输出端之间，且该保护旁路包括第七至第十整流二极管和一可控硅，其中第七整流二极管和第八整流二极管同向串联形成的支路、第九整流二极管和第十整流二极管同向串联形成的支路以及所述可控硅相互并联；第七整流二极管和第八整流二极管的相接端连接所述逆变桥的一输出端，第九整流二极管和第十整流二极管的相接端连接所述逆变桥的另一输出端；所述可控硅的阳极连接第七整流二极管的负极和第九整流二极管的负极；所述可控硅的阴极连接第八整流二极管的正极和第十整流二极管的正极。在上述的用于高压变频器的功率单元的保护旁路中，所述逆变桥包括第一至第四IGBT、第一吸收电容和第二吸收电容，其中第一 IGBT和第二 IGBT串联形成的支路、第一吸收电容、第三IGBT和第四IGBT串联形成的支路和第二吸收电容依次并联；第一 IGBT和第二 IGBT的相接端作为所述逆变桥的一输出端，第三IGBT和第四IGBT的相接端作为所述逆变桥的另一输出端。[0011]在上述的用于高压变频器的功率单元的保护旁路中，所述可控硅的控制极连接所述逆变桥。在上述的用于高压变频器的功率单元的保护旁路中，所述三相整流桥接入电网三相电压。本实用新型的有益效果是本实用新型能在功率单元发生故障的情况下自动将其旁路，保证该功率单元的输出电压为0，不会过压导致爆掉，并且会重新调整其余的功率单元的输出波形，实现不断电、小扰动继续运行，从而使得系统可以继续运行而不必停机，因而大大提高了系统的可靠性。
图I是本实用新型中高压变频器的功率单元连接保护旁路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。请参阅图1，高压变频器的功率单元包括三相整流桥11、接在三相整流桥11的两输出端的滤波电容C以及连接滤波电容C的两端的逆变桥12，其中三相整流桥11由接入电网三相电压R、S、T，且由6个二极管，即第一至第六整流二极管D1-D6组成，将输入的交流进行整流后形成脉动直流电，然后由滤波电容C进行滤波从而在正、负母线之间形成直流电压，供给逆变桥12 ；逆变桥12包括第一至第四IGBT Q1-Q4、第一吸收电容Cl和第二吸收电容C2，其中 第一 IGBT Ql和第二 IGBT Q2串联形成的支路、第一吸收电容Cl、第三IGBT Q3和第四IGBT Q4串联形成的支路和第二吸收电容C2依次并联；第一 IGBT Ql和第二 IGBT Q2的相接端作为逆变桥12的一输出端LI，第三IGBT Q3和第四IGBT Q4的相接端作为逆变桥12的另一输出端L2。本实用新型的用于高压变频器的功率单元的保护旁路2，接在逆变桥12的两输出端LI、L2之间，且该保护旁路2包括第七至第十整流二极管D7-D10和一可控硅21，其中第七整流二极管D7和第八整流二极管D8同向串联形成的支路、第九整流二极管D9和第十整流二极管DlO同向串联形成的支路以及可控硅21相互并联；第七整流二极管D7和第八整流二极管D8的相接端连接逆变桥12的一输出端LI，第九整流二极管D9和第十整流二极管DlO的相接端连接逆变桥12的另一输出端L2 ；可控硅21的阳极连接第七整流二极管D7的负极和第九整流二极管D9的负极；可控硅21的阴极连接第八整流二极管D8的正极和第十整流二极管DlO的正极；可控硅21的控制极连接逆变桥12。本实用新型原理本实用新型的保护旁路2应用于若干个功率单元，每个功率单元与其相接如图I所示。当某个功率单元在输入侧失电(如熔丝断等)、IGBT短路、IGBT断路、控制板严重故障(包括单元处理器停止工作)、主控单元连续通讯失败等故障下时，则旁路掉该故障的功率单元，即系统关断逆变桥12，触发可控硅21，保证电流能通过，仍形成通路，从而实现不断电继续运行，大幅度提高整个变频器的可靠性。[0024]以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域 的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。
权利要求1.一种用于高压变频器的功率单元的保护旁路，所述功率单元包括三相整流桥、接在该三相整流桥的两输出端的滤波电容以及连接该滤波电容两端的逆变桥，其特征在于，所述保护旁路接在所述逆变桥的两输出端之间，且该保护旁路包括第七至第十整流二极管和一可控娃，其中 第七整流二极管和第八整流二极管同向串联形成的支路、第九整流二极管和第十整流二极管同向串联形成的支路以及所述可控硅相互并联；第七整流二极管和第八整流二极管的相接端连接所述逆变桥的一输出端，第九整流二极管和第十整流二极管的相接端连接所述逆变桥的另一输出端； 所述可控硅的阳极连接第七整流二极 管的负极和第九整流二极管的负极；所述可控硅的阴极连接第八整流二极管的正极和第十整流二极管的正极。
2.根据权利要求I所述的用于高压变频器的功率单元的保护旁路，其特征在于，所述逆变桥包括第一至第四IGBT、第一吸收电容和第二吸收电容，其中 第一 IGBT和第二 IGBT串联形成的支路、第一吸收电容、第三IGBT和第四IGBT串联形成的支路和第二吸收电容依次并联；第一 IGBT和第二 IGBT的相接端作为所述逆变桥的一输出端，第三IGBT和第四IGBT的相接端作为所述逆变桥的另一输出端。
3.根据权利要求2所述的用于高压变频器的功率单元的保护旁路，其特征在于，所述可控硅的控制极连接所述逆变桥。
4.根据权利要求I所述的用于高压变频器的功率单元的保护旁路，其特征在于，所述三相整流桥接入电网三相电压。
专利摘要本实用新型公开了一种用于高压变频器的功率单元的保护旁路，所述功率单元包括三相整流桥、滤波电容和逆变桥，所述保护旁路包括第七至第十整流二极管和一可控硅，其中第七和第八整流二极管同向串联形成的支路、第九和第十整流二极管同向串联形成的支路以及所述可控硅相互并联；第七和第八整流二极管的相接端连接所述逆变桥的一输出端，第九和第十整流二极管的相接端连接所述逆变桥的另一输出端；所述可控硅的阳极连接第七和第九整流二极管的负极；所述可控硅的阴极连接第八和第十整流二极管的正极。本实用新型在功率单元发生故障的情况下自动将其旁路，使得变频器可以继续运行而不必停机。
文档编号H02M1/32GK202435257SQ201220024059
公开日2012年9月12日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者唐丽婵, 李劲, 汤雪华, 贾廷纲, 陈江洪, 齐亮 申请人:上海赛柯控制技术有限公司