电梯变频器IGBT结温在线检测装置和方法制造方法及图纸

本申请涉及一种电梯变频器IGBT结温在线检测装置和方法。所述装置包括：与IGBT电路连接的微电流发生电路，用于在电梯启动运行前对IGBT电路施加恒定电流；与所述IGBT电路连接的检测电路，用于测量所述IGBT电路施加所述恒定电流后的饱和压降；与所述检测电路连接的控制器，用于根据所述饱和压降确定电梯启动前结温。该装置和方法可以通过检测电路直接测量IGBT的饱和压降，再根据饱和压降去确定电梯IGBT的结温，取代了传统通过测量IGBT的壳温去估算结温的方法。实现了准确在线测量出IGBT的结温值。

Device and method for on-line detection of IGBT junction temperature of Elevator Inverter

The application relates to an on-line detection device and method for the IGBT of the elevator frequency converter. The device includes a micro current generating circuit connected to the IGBT circuit, which is used to apply a constant current to the IGBT circuit before the elevator starts running; a detection circuit connected to the IGBT circuit is used for measuring the saturated pressure drop of the IGBT circuit after the constant current is applied; a controller connected to the detection circuit is used for the root. According to the saturated pressure drop, the junction temperature of the elevator before starting is determined. The device and method can directly measure the saturation pressure drop of IGBT through the detection circuit, and then determine the junction temperature of the elevator IGBT according to the saturation pressure drop, and replace the traditional method of estimating the junction temperature by measuring the temperature of the shell of the IGBT. The temperature of IGBT is measured on line accurately.

【技术实现步骤摘要】
电梯变频器IGBT结温在线检测装置和方法
本申请涉及变频器温度检测
，特别是涉及一种电梯变频器IGBT结温在线检测装置和方法。
技术介绍
随着交直流变换技术的发展，变频器得到了广泛应用。并且，近年来高层建筑如雨后春笋般出现在人们生活中，使得电梯也应用越来越广泛。由于为了保证电梯的舒适性，电梯多采用变频器调控速度并以非恒定速度运行且负载不固定，所以变频器的功率模块IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)的功率会不停地变化，并且功率模块IGBT在使用过程中会存在损耗，导致IGBT的结温会越来越高，当结温超过限值IGBT就会损坏。传统常用检测电梯变频器IGBT结温的方法是在IGBT与散热器之间放置温度传感器检测IGBT的壳温，通过IGBT壳温的变化情况估算IGBT的结温值，也就是传统检测方法无法直接在线测量出IGBT的结温值，导致检测IGBT结温值不准确。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够准确在线测量IGBT结温的电梯变频器IGBT检测装置和方法。一种电梯变频器IGBT结温在线检测装置，包括：与IGBT电路连接的微电流发生电路，用于对IGBT施加恒定电流；与所述IGBT电路连接的检测电路，用于测量所述IGBT电路施加所述恒定电流后的饱和压降；与所述检测电路连接的控制器，用于根据所述饱和压降确定结温值；隔离所述IGBT电路和所述检测电路、微电流发生电路的隔离电路。在其中一个实施例中，所述微电流发生电路包括输入端与电源连接、输出端与所述IGBT电路连接的恒流源。在其中一个实施例中，所述检测电路包括第一减法器和第二减法器；所述第一减法器的同向输入端连接恒流源的输出端、反向输入端连接所述IGBT电路、输出端连接所述第二减法器的反向输入端；所述第二减法器的同向输入端连接所述IGBT电路、输出端连接所述控制器。在其中一个实施例中，所述检测电路还包括第一跟随器和第二跟随器；所述第一跟随器的同相输入端连接所述恒流源的输出端；所述第一跟随器的反相输入端连接所述第一跟随器的输出端；所述第一跟随器的输出端连接所述第一减法器的同向输入端；所述第二跟随器的反相输入端连接所述第二跟随器的输出端；所述第二跟随器的输出端连接所述第一减法器的反向输入端、第二减法器的同向输入端和反向输入端。在其中一个实施例中，所述隔离电路包括第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的正极连接所述恒流源的输出端；所述第一二极管的负极连接所述第二跟随器的同相输入端；所述第二二极管的正极连接所述第二跟随器的同相输入端；所述第二二极管的正极连接所述IGBT电路。在其中一个实施例中，所述装置还包括与IGBT电路连接的接触器。在其中一个实施例中，所述控制器还用于获取电梯的负载值和电梯启动前结温；根据所述负载值确定待测点的结温变化值；根据所述启动前结温和待测点的结温变化值获取待测点的结温值。一种电梯变频器IGBT结温在线检测方法，运行于电梯变频器IGBT结温在线检测装置任一项所述的控制器，所述方法步骤包括：控制微电流发生电路对IGBT电路施加恒定电流；控制检测电路测量所述IGBT电路施加所述恒定电流后的饱和压降；根据所述饱和压降确定结温值。在其中一个实施例中，所述根据所述饱和压降确定结温值的步骤包括：获取电梯的负载值和电梯启动前结温；根据所述负载值确定待测点的结温变化值；根据所述电梯启动前结温和待测点的结温变化值获取待测点的结温值。在其中一个实施例中，所述根据所述负载值确定待测点的结温变化值的步骤包括：获取电梯在不同负载值下运行时的结温变化曲线；根据所述不同负载值下运行时的结温变化曲线确定电梯在所述负载值的待测点的结温变化值。一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的电梯变频器IGBT结温在线检测方法。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的电梯变频器IGBT结温在线检测方法。上述电梯变频器IGBT检测装置和方法，通过微电流发生电路对IGBT施加恒定电流，检测电路测量IGBT电路施加恒定电流后的饱和压降发送给控制器，控制器根据饱和压降确定电梯在启动前的结温。上述装置和方法可以通过检测电路直接测量IGBT的饱和压降，再根据饱和压降去确定电梯的结温，取代了传统通过测量IGBT的壳温去估算结温的方法，实现了可以准确在线检测出IGBT的结温值。附图说明图1为一个实施例中电梯变频器IGBT结温在线检测装置的结构示意图；图2为一个实施例中电梯变频器IGBT结温在线检测装置的电路图；图3为另一个实施例中电梯变频器IGBT结温在线检测装置的电路图；图4为一个实施例中电梯变频器IGBT结温在线检测方法的流程示意图；图5为一个实施例中根据饱和压降确定电梯结温值的流程示意图；图6为一个实施例中根据负载值确定待测点的结温变化值的流程示意图；图7为一个实施例中拟合结温变化曲线的曲线示意图；图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在一个实施例中，如图1所示，提供了一种电梯变频器IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极性晶体管)结温在线检测装置100，该装置包括与IGBT电路连接的微电流发生电路200、与IGBT电路连接的检测电路300以及与检测电路300连接的控制器400。IGBT结温在线检测装置100还包括隔离电路500，IGBT电路通过隔离电路500连接检测电路300和微电流发生电路200。具体地，微电流发生电路200，用于对IGBT电路施加恒定电流。检测电路300用于测量IGBT电路施加恒定电流后的饱和压降。控制器400用于根据检测电路测量到的饱和压降确定结温值。隔离电路500用于将微电流发生电路200和检测电路300与变频器的IGBT电路的高压以及大电流环境隔离开。由于隔离电路500的存在，该IGBT结温在线检测装置可以一直运行，无需关断，保证变频器的正常运行。IGBT是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。由于IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。因此非常适用于直流电压为600v以上的变流系统，比如交流电机、变频器等。现有电梯多采用变频器进行调速控制，但是由于电梯运行是以非恒定速度并且电梯负载重量不固定，导致变频器输出功率不断的变化。IGBT作为变频器的功率模块在导通状态或者开通-关断状态都会有一定的耗损，使得IGBT的结温会越来越高。但是，IGBT结温有最高温度的限制，如果结温超过限制，IGBT便会极易损坏。因此为了保证变频器长期安全可靠的运行，需要对变频器IGBT的结温进行检测。传统通常在IGBT与散热器之间放置温度传感器，通过温度传感器测量IGBT的壳温来预估结温值，无法直接准确的测量结温。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电梯变频器IGBT结温在线检测装置，包括：与IGBT电路连接的微电流发生电路，用于对IGBT电路施加恒定电流；与所述IGBT电路连接的检测电路，用于测量所述IGBT电路施加所述恒定电流后的饱和压降；与所述检测电路连接的控制器，用于根据所述饱和压降确定结温值；隔离所述IGBT电路和所述检测电路、微电流发生电路的隔离电路。

【技术特征摘要】
1.一种电梯变频器IGBT结温在线检测装置，包括：与IGBT电路连接的微电流发生电路，用于对IGBT电路施加恒定电流；与所述IGBT电路连接的检测电路，用于测量所述IGBT电路施加所述恒定电流后的饱和压降；与所述检测电路连接的控制器，用于根据所述饱和压降确定结温值；隔离所述IGBT电路和所述检测电路、微电流发生电路的隔离电路。2.根据权利要求1所述的电梯变频器IGBT结温在线检测装置，其特征在于，所述微电流发生电路包括输入端与电源连接、输出端与所述IGBT电路连接的恒流源。3.根据权利要求1所述的电梯变频器IGBT结温在线检测装置，其特征在于，所述检测电路包括第一减法器和第二减法器；所述第一减法器的同相输入端连接恒流源的输出端、反向输入端连接所述IGBT电路、输出端连接所述第二减法器的反向输入端；所述第二减法器的同向输入端连接所述IGBT电路、输出端连接所述控制器。4.根据权利要求3所述的电梯变频器IGBT结温在线检测装置，其特征在于，所述检测电路还包括第一跟随器和第二跟随器；所述第一跟随器的同相输入端连接所述恒流源的输出端；所述第一跟随器的反相输入端连接所述第一跟随器的输出端；所述第一跟随器的输出端连接所述第一减法器的同向输入端；所述第二跟随器的反相输入端连接所述第二跟随器的输出端；所述第二跟随器的输出端连接所述第一减法器的反向输入端、第二减法器的同向输入端和反向输入端。5.根据权利要求4所述的电梯变频器IGBT结温在线检测装置，其特征在于，所述隔离电路包括第一二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志海，郭威，魏明栋，
申请(专利权)人：日立电梯中国有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44