电动机驱动器制造技术

本文公开了一种电动机驱动器，该电动机驱动器利用可以高开关频率操作的功率开关器件来输出正弦波形。开关器件可以例如在二十千赫兹与一兆赫兹之间操作。在电动机驱动器的输出处包括第一滤波器，该第一滤波器的带宽被选择成衰减输出处的处于开关频率或其倍数处的电压分量，使得输出电压波形通常是正弦的。在电动机驱动器内包括附加的滤波以在电动机驱动器内建立共模电流的循环路径。此外，屏蔽件被设置成与电动机驱动器内的可能经历开关频率或其倍数的电压波形或电流波形的部件相邻，以使得辐射发射在EMI屏蔽件内建立涡流而不是穿过屏蔽件进入环境中。

【技术实现步骤摘要】
电动机驱动器
本文中公开的主题涉及具有由电动机驱动器提供的改善的输出电压波形的电动机驱动器拓扑。更具体地，电动机驱动器提供了一种正弦输出电压波形，同时抑制在电动机驱动器内的辐射和传导电磁辐射。
技术介绍
如本领域技术人员所公知的，电动机驱动器用于控制电动机的操作。根据一个通常配置，电动机驱动器包括DC母线，DC母线具有适当幅度的DC电压，根据该DC电压可以生成AC电压并且将AC电压供应给电动机。可以将DC电压作为输入供应给电动机驱动器，或者交替地，电动机驱动器可以包括转换器部，其将AC电压输入转换为DC母线上存在的DC电压。转换器部可以是无源的，包括传统的二极管整流，或者是有源的，包括受控功率电子开关器件，其中任一个都可以将AC电压输入转换为DC母线的DC电压。有源整流器中的功率电子开关器件可以选自晶体管，例如绝缘栅双极晶体管(IGBT)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、晶闸管或可控硅整流器(SCR)。功率电子开关器件也可以包括跨功率电子开关器件两端并联连接的反向导通功率电子器件，例如续流二极管。反向导通功率电子器件被配置成在功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机驱动器，包括：/n输入，被配置成接收AC输入电压；/n转换器部，具有被配置成接收所述AC输入电压的输入和被配置成输出DC电压的输出，其中，所述转换器部操作成将所述AC输入电压转换为所述DC电压；/n输入滤波器，操作地连接在所述电动机驱动器的输入与所述转换器部的输入之间，其中，所述输入滤波器包括公共连接；/nDC母线，具有连接至所述转换器部的输出的第一端子的正轨和连接至所述转换器部的输出的第二端子的负轨；/nDC母线电容，在所述转换器部的输出处连接在所述DC母线的正轨与负轨之间；/n逆变器部，具有被配置成从所述DC母线接收所述DC电压的输入和被配置成输出AC输出电压的输出，其中，所...

【技术特征摘要】
20190924 US 16/580,7361.一种电动机驱动器，包括：
输入，被配置成接收AC输入电压；
转换器部，具有被配置成接收所述AC输入电压的输入和被配置成输出DC电压的输出，其中，所述转换器部操作成将所述AC输入电压转换为所述DC电压；
输入滤波器，操作地连接在所述电动机驱动器的输入与所述转换器部的输入之间，其中，所述输入滤波器包括公共连接；
DC母线，具有连接至所述转换器部的输出的第一端子的正轨和连接至所述转换器部的输出的第二端子的负轨；
DC母线电容，在所述转换器部的输出处连接在所述DC母线的正轨与负轨之间；
逆变器部，具有被配置成从所述DC母线接收所述DC电压的输入和被配置成输出AC输出电压的输出，其中，所述逆变器部操作成将所述DC电压转换为所述AC输出电压；
输出，被配置成将所述AC输出电压供应给操作地连接至所述电动机驱动器的电动机；以及
输出滤波器，操作地连接在所述逆变器部的输出与所述电动机驱动器的输出之间，其中，所述输出滤波器连接至所述公共连接，并且其中，存在于所述电动机驱动器中的共模电流经由所述输入滤波器与所述输出滤波器之间的公共连接在所述电动机驱动器内循环。


2.根据权利要求1所述的电动机驱动器，还包括在所述逆变器部的输入处连接在所述DC母线的正轨与负轨之间的高频电容。


3.根据权利要求1所述的电动机驱动器，还包括辐射发射屏蔽件，其中，所述辐射发射屏蔽件在所述输入滤波器、所述逆变器部和所述输出滤波器上延伸。


4.根据权利要求1所述的电动机驱动器，其中：
所述AC输入电压是多相AC输入电压；
所述AC输出电压是多相AC输出电压；
所述输入滤波器还包括多个第一电容器，其中，每个第一电容器连接在所述多相AC输入电压的一个相与第一滤波器公共连接点之间；并且
所述输出滤波器还包括：
多个电感器，其中，每个电感器与所述多相AC输出电压的一个相串联连接，以及
多个第二电容器，其中，每个第二电容器连接在所述多相AC输出电压的一个相与第二滤波器公共连接点之间。


5.根据权利要求4所述的电动机驱动器，还包括：
电容器，连接在所述第一滤波器公共连接点与所述公共连接之间；
第一DC共模电感器，其串联连接在所述转换器部与所述逆变器部之间的DC母线上；以及
多个第三电容器，其中，每个第三电容器连接在所述多相AC输出电压的一个相与所述公共连接之间。


6.根据权利要求5所述的电动机驱动器，还包括：
第一DC母线滤波器电容器，在第一端子处连接至所述转换器部输出与所述第一DC共模电感器之间的正轨，并且在第二端子处连接至所述公共连接；以及
第二DC母线滤波器电容器，在所述第一端子处连接至所述转换器部输出与所述第一DC共模电感器之间的负轨，并且在所述第二端子处连接至所述公共连接。


7.根据权利要求6所述的电动机驱动器，还包括第二DC共模电感器，所述第二DC共模电感器串联连接在所述转换器部与所述第一DC母线滤波器电容器和所述第二DC母线滤波器电容器之间的DC母线上。


8.根据权利要求6所述的电动机驱动器，还包括第一AC共模电感器，所述第一AC共模电感器串联连接在所述输入滤波器与所述转换器部之间的所述多相AC输入电压的每个相上。


9.根据权利要求8所述的电动机驱动器，还包括第二DC共模电感器，所述第二DC共模电感器串联连接在所述转换器部与所述第一DC母线滤波器电容器和所述第二DC母线滤波器电容器之间的DC母线上。


10.根据权利要求9所述的电动机驱动器，还包括第二AC共模电感器，所述第二AC共模电感器串联连接在所述输出滤波器与所述电动机驱动器的输出之间的所述多相AC输出电压的每个相上。


11.根据权利要求4所述的电动机驱动器，还包括：
第一共模电容器，连接在所述第一滤波器公共连接点与所述公共连接之间；
第一DC共模电感器，串联连接在所述转换器部与所述逆变器部之间的DC母线上；
第一DC母线滤波器电容器，在第一端子处连接至所述转换器部输出与所述第一DC共模电感器之间的正轨，并且在第二端子处连接至所述公共连接；
第二DC母线滤波器电容器，在所述第一端子处连接至所述转换器部输出与所述第一DC共模电感器之间的负轨，并且在所述第二端子处连接至所述公共连接；以及
第二共模电容器，连接在所述第二滤波器公共连接与所述公共连接之间。


12.根据权利要求11所述的电动机驱动器，还包括第二DC共模电感器，所述第二DC共模电感器串联连接在所述转换器部与所述第一DC母线滤波器电容器和所述第二DC母线滤波器电容器之间的DC母线上。


13.根据权利要求12所述的电动机驱动器，还包括AC共模电感器，所述AC共模电感器串联连接在所述输入滤波器与所述转换器部之间的所述多相AC输入电压的每个相上。


14.根据权利要求4所述的电动机驱动器，还包括：
第一共模电容器，连接在所述第一滤波器公共连接点与所述公共连接之间；
DC共模电感器，串联连接在所述转换器部与所述逆变器部之间的DC母线上；以及
第二共模电容器，连接在所述第二滤波器公共连接与所述公共连接之间。


15.根据权利要求4所述的电动机驱动器，还包括：
第一共模电容器，连接在所述第一滤波器公共连接点与所述公共连接之间；
AC共模电感器，串联连接在所述输入滤波器与所述转换器部之间的所述多相AC输入电压的每个相上；以及
第二共模电容器，连接在所述第二滤波器公共连接与所述公共连接之间。


16.一种电动机驱动器，包括：
输入，被配置成接收AC输入电压；
转换器部，具有被配置成接收所述AC输入电压的输入和被配置成输出DC电压的输出，其中，所述转换器部操作成将所述AC输入电压转换为所述DC电压；
DC母线，具有连接至所述转换器部的输出的第一端子的正轨和连接至所述转换器部的输出的第二端子的负轨；
DC母线电容，在所述转换器部的输出处连接在所述DC母线的正轨与所述负轨之间；
逆变器部，具有被配置成从所述DC母线接收所述DC电压的输入和被配置成输出AC输出电压的输出，其中，所述逆变器部操作成将所述DC电压转换为所述AC输...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐兰·弗兰科维奇，根纳季·西佐夫，加里·L·斯基宾斯基，大卫·A·菲吉，答瑶，托德·M·厄斯特赖希，亚当·M·希尔，
申请(专利权)人：罗克韦尔自动化技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US