一种级联型高压变频器及其主控系统技术方案

本申请公开了一种级联型高压变频器主控系统，包括：模拟采集装置集合和主控装置集合；所述模拟采集装置集合包括：N个用于对级联型高压变频器输出的模拟量信息进行采集的模拟采集装置，所述主控装置集合包括：N个与所述N个模拟采集装置一一对应相连的主控装置。当应用本申请公开的主控系统的级联型高压变频器在运行过程中，其中一个子主控系统(由一个模拟采集装置和与其对应的主控装置构成)运行出现故障时，由于还具有多个冗余的子主控系统，因此，也能够保证该级联型高压变频器继续处于工作状态，使得该级联型高压变频器可靠性提高。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电力电子
，更具体地说，涉及一种级联型高压变频器及其主控系统。
技术介绍
级联型高压变频器是通过级联型高压变频器是通过级联功率单元(移相整流单元串联多电平输出技术)来实现变频的高压变频器，也称单元串联多电平变频器，现有技术中的级联型高压变频器包括：多个功率单元211、移相变压器220、功率单元控制装置230以及由模拟采集装置240和主控装置250构成的主控系统。主控系统直接参与到每一个功率单元的控制中。目前的级联型高压变频器通常仅有一个主控系统，一旦该主控系统发生故障，级联型高压变频器将被迫故障停机，大大降低了变频器的可靠性。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种级联型高压变频器及其主控系统，以解决现有技术中级联型高压变频器可靠性低的问题。为了实现上述目的，现提出的方案如下：一种级联型高压变频器主控系统，应用于级联型高压变频器中，包括：模拟采集装置集合和主控装置集合；所述模拟采集装置集合包括：N个用于对级联型高压变频器输出的模拟量信息进行采集的模拟采集装置，所述N为不小于3的正整数；所述主控装置集合包括：N个与所述N个模拟采集装置一一对应相连的主控装置。优选的，上述级联型高压变频器主控系统中，所述主控装置包括：采样调理电路、模数转换芯片、第一处理器和信号转换电路；所述采样调理电路，用于获取所述模拟采集装置采集的模拟量信息，并将所述模拟量信息转换为所述模数转换芯片可识别的模拟量信号；所述模数转换芯片，用于将所述模拟信号转换为数字信号，并将所述数字信号发送至所述第一处理器；所述信号转换电路，用于获取级联型高压变频器的功率单元状态信息，并将所述功率单元状态信息发送至第一处理器，将所述第一处理器输出的用于控制级联型高压变频器的功率单元的PWM信号以及故障信号转换为光信号作为输出信息发送给级联型高压变频器的功率单元控制装置；所述第一处理器包括DSP和FPGA；所述DSP用于根据获取的数字信号以及电机控制算法生成PWM信号的调制波，并将调制波的值传递给FPGA；将所述数字信号和功率单元状态信息通过对比进行故障诊断，当诊断出故障时，向功率单元控制装置发出功率单元封锁输出指令；所述FPGA，用于生成控制所述功率单元所需PWM信号的三角载波，将三角载波与调制波进行比较生成PWM信号。优选的，上述级联型高压变频器主控系统中，所述主控装置包括：故障判断器，用于获取其他主控装置的预输出信息，并将本主控装置的预输出信息与其他主控装置的预输出信息进行对比，判断本主控装置是否处于故障状态，如果是，本主控装置将输出故障信号。优选的，上述级联型高压变频器主控系统中，故障判断器包括：比较器，用于将本主控装置的预输出信息与其他主控装置的预输出信息进行对比，判断本主控装置的预输出信息是否与其他主控装置的预输出信息完全不同，如果是，控制本主控装置将输出故障信号。优选的，上述级联型高压变频器主控系统中，所述主控装置还包括：告警器，当所述主控装置输出故障信号时，执行告警动作。一种级联型高压变频器，包括：移相变压器、多个与所述移相变压器的副边绕组一一对应的功率单元集合和多个与所述功率单元集合一一对应的率功率单元控制装置集合，还包括：上述任意一项公开的级联型高压变频器主控系统；其中所述功率单元集合中的功率单元与所述率功率单元控制装置集合中的率功率单元控制装置一一对应。优选的，上述级联型高压变频器中，所述主控装置通过光纤与所述功率单元控制装置相连，且每个主控装置对应一根光纤。优选的，上述级联型高压变频器中，功率单元控制装置包括：所述第二处理器，用于由获取的由多个主控装置输出的非故障信号中选取一个信号对功率单元输出电路中的功率开关管进行控制。优选的，上述级联型高压变频器中，第二处理器为一选择器，用于选择所述多个主控装置输出的非故障信号中优先级最高的非故障信号，所述第二处理器依据所述优先级最高的非故障信号对功率单元输出电路中的功率开关管进行控制。从上述的技术方案可以看出，当应用本申请公开的主控系统的级联型高压变频器在运行过程中，其中一个子主控系统(由一个模拟采集装置和与其对应的主控装置构成)运行出现故障时，由于还具有多个冗余的子主控系统，因此，也能够保证该级联型高压变频器继续处于工作状态，使得该级联型高压变频器可靠性高。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例公开的一种级联型高压变频器的原理图；图2为本申请实施例公开的主控制装置的结构框图；图3为现有技术中的功率单元拓扑结构图；图4为本申请实施例公开的功率单元控制装置结构框图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。图1为本申请实施例公开的一种级联型高压变频器的原理图。参见图1，公开了一种级联型高压变频器主控系统，应用于级联型高压变频器中，包括：模拟采集装置集合和主控装置集合；所述模拟采集装置集合包括：N个用于对级联型高压变频器输出的模拟量信息进行采集的模拟采集装置240，所述N为不小于3的正整数；所述主控装置集合内设置有N个与所述N个模拟采集装置240一一对应相连的主控装置250，所述主控装置250的输出端与所述功率单元控制装置230相连。参见本申请上述实施例公开的技术方案，当应用本申请公开的主控系统的级联型高压变频器在运行过程中，其中一个子主控系统(由一个模拟采集装置240和与其对应的主控装置250构成)运行出现故障时，由于还具有多个冗余的子主控系统，因此，也能够保证该级联型高压变频器继续处于工作状态。可以理解的是，本申请上述实施例中的所述模拟采集装置用于对变频器输出模拟量信息进行采集，所述模拟量信息可以包括：三相电压、三相电流以及电机转速等。可以理解的是，本申请上述实施例中的所述主控装置可以选用现有技术中已有的主控装置，当然，为了能够更好地实现其功能，参见图2，本实施例还公开了一种主控装置，包括：采样调理电路251、模数转换芯片252、第一处理器253和信号转换电路254；所述采样调理电路251，用于获取所述模拟采集装置240采集到的模拟量信息，并将所述模拟量信息转换为所述模数转换芯片252可识别的模拟量信号；所述模数转换芯片252，用于将所述采样调理电路251发送的模拟信号转换为数字信号，并将所述数字信号发送至所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种级联型高压变频器主控系统，应用于级联型高压变频器中，其特征在于，包括：模拟采集装置集合和主控装置集合；所述模拟采集装置集合包括：N个用于对级联型高压变频器输出的模拟量信息进行采集的模拟采集装置，所述N为不小于3的正整数；所述主控装置集合包括：N个与所述N个模拟采集装置一一对应相连的主控装置。

【技术特征摘要】
1.一种级联型高压变频器主控系统，应用于级联型高压变频器中，其特
征在于，包括：
模拟采集装置集合和主控装置集合；
所述模拟采集装置集合包括：N个用于对级联型高压变频器输出的模拟
量信息进行采集的模拟采集装置，所述N为不小于3的正整数；
所述主控装置集合包括：N个与所述N个模拟采集装置一一对应相连的
主控装置。
2.根据权利要求1所述的级联型高压变频器主控系统，其特征在于，所
述主控装置包括：
采样调理电路、模数转换芯片、第一处理器和信号转换电路；
所述采样调理电路，用于获取所述模拟采集装置采集的模拟量信息，并
将所述模拟量信息转换为所述模数转换芯片可识别的模拟量信号；
所述模数转换芯片，用于将所述模拟信号转换为数字信号，并将所述数
字信号发送至所述第一处理器；
所述信号转换电路，用于获取级联型高压变频器的功率单元状态信息，
并将所述功率单元状态信息发送至第一处理器，将所述第一处理器输出的用
于控制级联型高压变频器的功率单元的PWM信号以及故障信号转换为光信
号作为输出信息发送给级联型高压变频器的功率单元控制装置；
所述第一处理器包括DSP和FPGA；
所述DSP用于根据获取的数字信号以及电机控制算法生成PWM信号的
调制波，并将调制波的值传递给FPGA；将所述数字信号和功率单元状态信息
通过对比进行故障诊断，当诊断出故障时，向功率单元控制装置发出功率单
元封锁输出指令；
所述FPGA，用于生成控制所述功率单元所需PWM信号的三角载波，将
三角载波与调制波进行比较生成PWM信号。
3.根据权利要求1所述的级联型高压变频器主控系统，其特征在于，所
述主控装置包括：
故障判断器，用于获取其他主控装置的预输出信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：田友飞，马涛，魏民，陆佩芳，姜旭东，孙志强，魏西平，何小磊，郑艳文，陈磊，闫凌宇，刘荣峰，李庚申，陆书文，
申请(专利权)人：沈阳远大电力电子科技有限公司，上海核工程研究设计院，沈阳远大科技电工有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21