一种级联型变频器旁路方法及级联型变频器技术

一种级联型变频器旁路方法，包括以下步骤：检测变频器的所有功率单元的运行状态；确定故障功率单元在变频器中的相、级数；将故障功率单元旁路，同时旁路其它相与故障功率单元同一级数的正常功率单元。本发明专利技术实施例通过同时检测所有功率单元的运行状态，避免了不能及时发现故障功率单元的位置；在确定故障位置后，通过同时将故障功率单元和其它相与故障功率单元同一级数的正常功率单元同时旁路的方式，消除了时间差，避免了因为先后旁路出现3相不平衡、甚至二次损毁的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种级联型变频器旁路方法及级联型变频器
本专利技术属于高压输电领域，具体涉及一种级联型变频器旁路方法及级联型变频器。
技术介绍
随着变频器的应用在各个行业越来越频繁，为了提高现场设备的可靠性，就要求变频器出现故障的频率降到最低，不仅要确保变频器尽量不发生故障，还要确保当变频器发生故障时，采取电子旁路的方式，即通过减少功率单元运行级数来保证变频器运行，提高整个工厂设备的生产效率。目前旁路的方法主要采用：当功率单元故障时，先旁路出现故障的功率单元，再上传故障信号到主控板，最后，主控板下发旁路指令再旁路其它相的同级功率单元。但是采用上述方式后，在实际应用中却发现，当变频器发生故障旁路后，在旁路过程中经常会报IGBT过流的故障。经分析发现，当功率单元故障时，先自身旁路，再旁路同级功率单元，这样两次旁路之间会存在的us级的时间差，且旁路时时间差无法控制，这会导致本来正常运行的功率单元很容易出现IGBT炸毁现象，降低变频器的可靠性。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种级联型变频器旁路方法，所述级联型变频器旁路方法的步骤简单，解决了功率单元旁路后会出现IGBT过流的问题并提高了变频器的可靠性。本专利技术还提出了一种级联型变频器。根据本专利技术第一方面实施例的级联型变频器旁路方法，包括以下步骤：检测变频器的所有功率单元的运行状态；确定故障功率单元在所述变频器中的相、级数；将所述故障功率单元旁路，同时旁路其它相与所述故障功率单元同一级数的正常功率单元。根据本专利技术实施例的级联型变频器旁路方法，至少具有如下技术效果：通过同时检测所有功率单元的运行状态，避免了不能及时发现故障功率单元的位置；在确定故障位置后，通过同时将故障功率单元和其它相与故障功率单元同一级数的正常功率单元同时旁路的方式，消除了时间差，避免了因为先后旁路出现3相不平衡、甚至二次损毁的问题。根据本专利技术的一些实施例，上述级联型变频器旁路方法还包括以下步骤：已经旁路的所述故障功率单元被旁路后再次出现故障，封锁所述变频器的所有功率单元的脉冲。根据本专利技术的一些实施例，上述级联型变频器旁路方法还包括以下步骤：已经旁路的所述正常功率单元被旁路后出现故障，封锁所述变频器的所有功率单元的脉冲。根据本专利技术第二方面实施例的级联型变频器，包括：多副边变压器，用于连接外部三相电源；连接在所述多副边变压器与外部电气设备之间的三个功率单元串联结构，每个所述功率单元串联结构包括数量一致的功率单元，每个功率单元分别与所述多副边变压器的一组副边连接；驱动板，用于检测所有所述功率单元的运行状态并驱动所有所述功率单元的通断；主控板，用于接收驱动板发送的运行状态信息来确定故障功率单元在所述变频器中的相、级数，并控制所述驱动板旁路所述故障功率单元和其它相与所述故障功率单元同一级数的正常功率单元。根据本专利技术实施例的级联型变频器，至少具有如下技术效果：通过主控板和驱动板可以实现对所有功率单元的通断控制，进而实现对所有功率单元的旁路控制，且通过主控板和驱动板可以实现分别对三个功率单元串联结构中同一级数的功率单元进行旁路控制，相较于传统的无法旁路的变频器具有稳定性更高的效果。根据本专利技术的一些实施例，所述主控板还用于控制所述驱动板封锁所述所有功率单元的脉冲。根据本专利技术的一些实施例，所述多副边变压器采用移相变压器。根据本专利技术的一些实施例，所述功率单元串联结构采用的是5级串联。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步的说明。图1是本专利技术第一方面实施例的流程框图；图2是本专利技术第二方面实施例的变频器原理简图；图3是本专利技术第二方面实施例的功率单元的电路原理简图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，如果有描述到第一、第二、第三、第四等等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。本专利技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本专利技术中的具体含义。下面参考图1至图3描述根据本专利技术第一方面实施例的级联型变频器旁路方法。根据本专利技术第一方面实施例的级联型变频器旁路方法，包括以下步骤：检测变频器的所有功率单元的运行状态；确定故障功率单元在变频器中的相、级数；将故障功率单元旁路，同时旁路其它相与故障功率单元同一级数的正常功率单元。参考图1至图3，在变频器开始运行之后，需要持续对变频器中所有功率单元的运行状态进行检测，当发现摸一个功率单元出现故障时，需要首先确认故障功率单元是在变频器的具体哪一相的哪一级，然后将故障功率单元和其它相与故障功率单元同一级数的正常功率单元同时旁路，这样可以有效的避免只旁路一相而出现三相不平衡的问题。同时，因为将故障功率单元和其它相与故障功率单元同一级数的正常功率单元同时旁路，可以有效的消除先后旁路故障功率单元和正常功率单元而出现的时间差，进而避免了出现IGBT过流报警甚至二次损坏的问题。为了便于对本专利技术第一方面实施例的方法的理解，下面对变频器相关原理进行简单的叙述。参考图2、图3，单个功率单元的原理简图如图2所示，功率单元为三相R,S,T输入，外部电压信号输入后经整流输出直流电压，且最终可实现单相输出PWM信号。相邻功率单元级联可形成变频器的高压输出，输出端直接连接外部电气设备(例如：电动机)。通常6kV电压等级的高压变频器，每相由5个功率单元串联而成，输出电压可以满足6000V的要求。通过调整功率单元的串联个数或功率单元的输出电压等级，就可以实现不同电压等级的高压输出。正常工作时，5级功率单元的PWM波形一起叠加得出输出电压；当5级中某级功率单元发生故障，主控收到故障信息后发起旁路指令，旁路一级后对于5级系统来说，变成4级系统运行，虽然输出电压和电流的谐波增加，也能保证变频器的正常运行。下面结合上述内容简述一下本专利技术第一方面实施例的旁路过程。参考图3，变频器运行过程中假设功率单元A3的VI4先发生故障，驱动板检测到了此故障，驱动板先上传故障信号给主控板；主控板收到驱动板上传的故障信号后，立即下发旁路功率单元A3、B3、C3的指令给驱动板，功率单元A3、B3、C3同时开通上桥臂VI1,VI3，封锁下桥臂VI2,VI4，此时功率单元A3、B3、C3不再输出脉冲信号，只负责连接相邻的功率单元，并且分担相应的电压；此时，主控板发出旁路成功指令，驱动板撤销IGBT故障信号，上传旁路成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种级联型变频器旁路方法，其特征在于，包括以下步骤：/n检测变频器的所有功率单元的运行状态；/n确定故障功率单元在所述变频器中的相、级数；/n将所述故障功率单元旁路，同时旁路其它相与所述故障功率单元同一级数的正常功率单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种级联型变频器旁路方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测变频器的所有功率单元的运行状态；
确定故障功率单元在所述变频器中的相、级数；
将所述故障功率单元旁路，同时旁路其它相与所述故障功率单元同一级数的正常功率单元。


2.根据权利要求1所述的级联型变频器旁路方法，其特征在于，还包括以下步骤：已经旁路的所述故障功率单元被旁路后再次出现故障，封锁所述变频器的所有功率单元的脉冲。


3.根据权利要求1或2所述的级联型变频器旁路方法，其特征在于，还包括以下步骤：已经旁路的所述正常功率单元被旁路后出现故障，封锁所述变频器的所有功率单元的脉冲。


4.一种级联型变频器，其特征在于，包括：
多副边变压器，用于连接外部三相电源；
连接在所述多副边变压器与外...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭丹，彭国平，史奔，段博，杨坤树，龙洁，吕崇，吕作河，
申请(专利权)人：广东明阳龙源电力电子有限公司，广东安朴电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44