[发明专利]一种高压变频器功率单元

说明书

技术领域

本发明涉及功率单元领域，尤其涉及一种高压变频器功率单元。

背景技术

目前业界通用的高压变频器功率单元内部主要由主功率电路和主功率部分的控制和驱动电路组成。

级联拓扑的一个缺点是任意一个模块无输出时，将导致整个变频器的停机，由于变频器内功率单元的数目很多，单功率单元的故障率将导致整机的故障率倍增，使变频器的可运行性降低。

解决这种故障的平常做法是，用一台断路器开关柜与变频器并联，在变频器故障时将变频器停止运行，使用电网直接拖动负载电机运行。这种方式的切换时间很长，如发现不及时会导致负载电机的停转，对生产生活造成巨大损失，同时导致负载功率因数很低，无法节能运行。这是很多选用级联拓扑变频器拖动负载电机的用户无法接受的。

带旁路装置的功率单元还带有机械旁路(接触器等)或电子旁路(晶闸管、IGBT等)的控制和驱动电路。

通常情况下，功率单元内的主功率部分的控制和驱动电路和旁路部分的控制和驱动电路都从功率单元输入侧的熔断器之前取电，这样即使主功率电路内发生直流母线短路等情况，主功率部分和旁路部分的控制和驱动电路也能得到可靠供电。

旁路部分和主功率部分的控制和驱动电路的直流母线可以通过三相整流、两相之间整流得到，也可以各自通过变压器将输入电压调压后再整流得到。下面就是常规的高压变频器高压单元内部几部分直流母线的几种原理图：

在正常运行过程中，在移相变压器前的高压交流输入出现瞬停不停等短时掉电的情况下，由于主功率部分控制和驱动的供电电路中直流母线电容的容量比较小，会快速放电使得主功率的控制和驱动电路不能正常工作。

当单功率单元存在故障而在旁路运行过程中，在移相变压器前的高压交流输入出现瞬停不停等短时掉电的情况下，由于旁路部分控制和驱动的供电电路中直流母线电容的容量比较小，会快速放电使得旁路的控制和驱动电路不能正常工作，从而旁路功能失效，整个系统没有输出，在特定生产工艺下会造成重大损失。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种高压变频器功率单元，结构简单且增强了可靠性。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种高压变频器功率单元，所述功率单元包括主功率回路、旁路部分的控制和驱动电路，以及主功率部分的控制和驱动电路，所述旁路部分的控制和驱动电路，和/或，主功率部分的控制和驱动电路，通过所述主功率回路的直流母线取电。

优选地，主功率部分的控制和驱动电路通过所述主功率回路的直流母线取电时，从所述主功率部分控制和驱动电路的供电电路直流母线上取电给所述旁路部分控制和驱动电路。

优选地，所述主功率回路的直流母线取电的线路上设置有二极管。

优选地，所述主功率回路的直流母线取电的线路上设置有保险管。

优选地，主功率部分的控制和驱动电路通过所述主功率回路的直流母线取电，且所述旁路部分的控制和驱动电路通过所述主功率回路的直流母线取电，从所述主功率部分控制和驱动电路的供电电路直流母线上取电给所述旁路部分控制和驱动电路。

优选地，所述旁路部分的控制和驱动电路从所述主功率回路的直流母线取电的线路上设置有二极管和/或保险管。

优选地，所述旁路部分的控制和驱动电路从所述主功率回路的直流母线取电的线路，与所述主功率回路的直流母线取电的线路上共用一个保险管。

优选地，所述旁路部分的控制和驱动电路，以及主功率部分的控制和驱动电路的输入侧为两相整流电路。

优选地，所述旁路部分的控制和驱动电路，以及主功率部分的控制和驱动电路的输入侧为三相整流电路。

优选地，所述旁路部分的控制和驱动电路，和/或，所述主功率部分的控制和驱动电路，从所述主功率回路的交流输入侧经过一级变压器降压后进行整流。

本发明还提供一种高压变频器功率单元，所述功率单元包括主功率回路，以及主功率部分的控制和驱动电路，所述主功率部分的控制和驱动电路通过所述主功率回路的直流母线取电。

通过上述方案的描述，可以看到本发明具备以下优点：