[发明专利]具有低电压穿越能力的异步电机变频器装置

权利要求书

1.一种具有低电压穿越能力的异步电机变频器装置，串联于三相电力系统与三相异步电机之间，所述异步电机变频器装置包括整流电路、升压电路和集成功率模块IPM逆变桥；其特征在于：所述三相电力系统连接所述整流电路的输入端，将三相交流电变换成直流电；

所述整流电路的输出端与所述升压电路的输入端相连；

所述升压电路的输出端与所述集成功率模块IPM逆变桥的输入端相连；

所述集成功率模块IPM逆变桥的输出端连接至所述三相异步电机；

在三相电力系统的电压正常时，升压电路中的开关器件不工作，三相电力系统电源经整流电路、升压电路中与开关器件串联的二极管、集成功率模块IPM逆变桥输入到三相异步电机，为该三相异步电机提供电源；

当三相电力系统的电压跌落至预定值时，升压电路中的开关器件工作，升压电路自启动，三相电力系统电源经整流电路整流、升压电路升压后，在通过集成功率模块IPM逆变器输入至三相异步电机，为该三相异步电机提供稳定的电源。

2.根据权利要求1所述的异步电机变频器装置，其特征在于：

所述整流电路包括三相不控整流桥和直流母线支撑电容，所述三相不控整流桥的输入端连接所述三相电力系统，所述直流母线支撑电容并联连接在所述整流电路的输出端的两极之间。

3.根据权利要求1所述的异步电机变频器装置，其特征在于：

所述升压电路为BOOST形式的DCDC升压电路，包括直流电感、三重BOOST并联支路，和输出储能电容，其中每一并联支路均有一开关器件和一二极管串联而成，所述直流电感的一端连接至整流电路的输出端，所述直流电感的另一端分别连接至三重BOOST并联支路，所述三重BOOST并联支路并联所述储能电容连接至所述IPM逆变桥的输入端。

4.根据权利要求3所述的异步电机变频器装置，其特征在于：

三重BOOST电路错频工作；其中所述开关器件为绝缘栅双极型晶体管IGBT，所述绝缘栅双极型晶体管IGBT的集电极和二极管的阳极相连。

5.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的异步电机变频器装置，其特征在于：

所述异步电机变频器装置还进一步包括不间断电源UPS和变压器，所述不间断电源UPS输入端连接至三相电力系统，其输出端连接至变压器，实现将不间断电源UPS输出的交流电压进行变换，提供一路或多路为220V和/或380V和/或110V交流稳压控制电源。

6.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的异步电机变频器装置，其特征在于：

所述异步电机变频器装置还进一步包括电网电压跌落监控模块，采集三相电力系统电压，通过坐标变换的方法，实时计算三相电压矢量的正序分量，并以电压矢量正序分量值判断所述三相电力系统电源电压跌落是否小于预定值，作为升压电路的启动判据。

7.根据权利要求6所述的异步电机变频器装置，其特征在于：

所述异步电机变频器装置还进一步集成升压电路自动控制模块，该自动控制模块的输入端连接至所述电网电压跌落监控模块的输出端，所述自动控制模块的输出端分别连接至各BOOST并联支路的中的绝缘栅双极型晶体管IGBT的栅极，对升压电路进行自启动控制，自启动时间小于100us。

8.根据权利要求7所述的异步电机变频器装置，其特征在于：

所述异步电机变频器装置在升压电路自动控制模块中还进一步集成自检系统，自检系统依据设定的时间间隔，在电网三相电压正常的条件下，控制每一BOOST并联支路中的开关器件进行开关动作，并将升压电路的输出电压抬升至略高于正常整流输出的电压水平，以此判断开关器件及其驱动电路是否可以正常工作。