[实用新型]一种级联多相电力驱动器

说明书

技术领域

本实用新型涉及多相电力驱动器，特别是一种级联多相电力驱动器。

背景技术

级联型多相电力驱动器在工业上用来向交流电动机提供可变电力。这些相同的驱动器可以用在不具体涉及电动机但需要可变输出电压或频率的其他应用中。典型的驱动器具有交流输入电源和一些类型的转换装置，转换装置常使用固态器件，用于将固定的交流输入电压转换成可变电压和/或可变频率的输出。

在现有的级联多相驱动器中，主控制器通过光纤连接直接连接到功率单元控制器。主控制器通过光纤传输操作功率单元控制器的信号。主控制器自身执行大量的控制操作，发送操作信号到功率单元控制器并从功率单元控制器接收控制信息。

然而，现有技术存在如下缺陷：

其中一个问题是光纤连接的接线复杂性。当级联多相驱动器通过增加功率单元以提高电压输出时，由于每个功率单元与主控制器之间均由光纤连接，连接到主控制器的多光纤连接的接线接线复杂，会降低驱动器的可靠性。另外，由于主控制器和功率单元控制器分别设置在不同的机箱，因此主控制器和功率单元控制器之间的光纤连接暴露在外部的不友好的环境中，容易导致出现故障或降低使用寿命。

现有技术的另外一个问题是主控制器的工作负荷。特别是主控制器负责控制驱动器，例如提供输出电压基准、监控辅助设备的状态、为每个功率单元提供载波基准，单独地访问每个功率单元控制器。因此主控制器的处理能力相对较高，从而造成较高的花费。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是降低连接到主控制器的多条数字连接的接线复杂度，从而提高级联多相电力驱动器的可靠性。

根据本实用新型的一个方面，一种级联多相电力驱动器，其特征在于，包括：

多相电力变压器，所述多相电力变压器包括至少一个一次绕组和第一数量的二次绕组，所述一次绕组能够电力连接到多相交流电源的源；

第一数量的功率单元，每个所述第一数量的功率单元具有与所述第一数量的二次绕组中相应的一个二次绕组连接的输入端，所述第一数量的功率单元中能够连接到多相交流负载的每条相输出线路中的多个功率单元串联连接；

主控制器；以及

第一数量的功率单元控制器，所述第一数量的功率单元控制器中的每一个与所述第一数量的功率单元中相应的一个功率单元连接；

控制集线器，所述控制集线器数字连接所述主控制器以及每个所述第一数量的功率单元控制器中的每一个。

由于在级联多相电力驱动器中采用了控制集线器，因此减少了主控制器与功率单元控制器之间的连接，从而减少到主控制器的连接的复杂度，提高了可靠性。

本实用新型的另一个目的是在级联多相电力驱动器中使用控制集线器以及具有低处理能力处理器的主控制器。

根据本实用新型的另一个方面，所述控制集线器采用现场可编程门阵列芯片实现。

由于控制集线器采用现场可编程门阵列芯片实现，因此所述主控制器进一步将驱动指令发送至所述控制集线器；所述控制集线器进一步基于从所述主控制器接收的驱动指令对所述第一数量的各个功率单元控制器产生功率单元具体指令并且将每个功率单元具体指令发送至所述第一数量的功率单元控制器中相应的一个。因此，控制集线器能执行一些在现有驱动器中需要由主控制器执行的计算功能，从而减轻主控制器的工作负荷。

优选地，根据本实用新型的另一个方面，所述数字连接为双向串行。所述控制集线器为光纤连接集线器。因此，状态信号以及功率单元信号能够通过控制集线器转发到主控制器，同时在主控制器、功率单元控制器和功率单元之间可能产生的电磁干扰会被减少。

优选地，根据本实用新型的另一个方面，所述第一数量的每个功率单元控制器中的每一个设置在所述第一数量的功率单元中相应的一个功率单元上。所述控制集线器采用现场可编程门阵列芯片实现；所述控制集线器还与辅助设备连接。所述控制集线器用于监控所述辅助设备的状态。从而进一步减轻现有驱动器的工作负荷。

优选地，根据本实用新型的另一个方面，级联多相电力驱动器还包括：

容纳所述主控制器的第一机箱；

容纳所述控制集线器和所述第一数量的功率单元控制器的第二机箱，且第二机箱与所述第一机箱分开设置；

在所述主控制器与所述控制集线器之间的数字连接被设置为贯通第一机箱和第二机箱。因此，与大量数字连接被暴露在外部相比，本实用新型减少了由于外部不友好环境导致的数字连接错误的几率。

附图说明