[发明专利]交流电机回路中的制动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制驱动电机的装置，所述装置具有控制单元和用于使所述装置与直流电压回路连接的逆变器，其中驱动电机通过逆变器以交流电压供给。

背景技术

所述装置当今应用于许多电驱动的机器和设备，以便转速调节地和/或转矩调节地控制驱动电机。在所述装置中，大多首先将共同的电流电网(Stromnetz)的交流电压通过整流器转化成直流电压，然后直流电压再次通过逆变器逆变成相应的所期望的用于控制驱动电机的多相交流电压。在此，逆变器由控制单元控制，以便因此能够不同地控制逆变器的半导体构件并且因此改变输出到驱动电机上的交流电压。通过所输出的交流电压来控制驱动电机的转速和转矩。如果主动制动驱动电机，则这基本上可能通过以下两种方式实现：或者借助机械制动来制动电机或者通过逆变器的变化的控制将电机置成发电运行(generatorischerBetrieb)，使得驱动电机中的电能通过逆变器馈给回到直流电压中间回路中并且在那里通过制动电阻转换成热。驱动电机通过这种方式方法电气制动。

例如由专利申请DE102007058098A1的现有技术中得知这种装置，其中在直流电压中间回路中相应存在可控制的制动电阻，借助所述制动电阻能够影响并且控制制动过程。制动电阻在直流电压中间回路中的这种布置的不利在于，当直流电压中间回路和驱动电机之间的逆变器失效时，不再能够实现电气制动，因为中断了电能从驱动电机通过逆变器导出到具有制动电阻的直流电压中间回路中。

发明内容

因此本发明的任务是，提供一种用于控制驱动电机的装置，所述装置具有控制单元和用于使所述装置与直流电压回路连接逆变器，所述装置满足提高的安全要求并且在逆变器的失效时也能够实现驱动电机的电气制动。

根据本发明，所述任务通过根据权利要求1所述的装置来解决。本发明的有利构型由从属权利要求、说明书和附图得出。

在根据本发明的装置中设置，制动电阻不存在或者不仅仅存在于直流电压中间回路中并且因此位于逆变器的背向于驱动电机的侧上，而是在逆变器和驱动电机之间在交流电压回路中存在功率电阻。在此，驱动电机通常由逆变器以交流电压三相供给。根据本发明，在每一个电机电压相中设置功率电阻是有意义的，在发电运行中所述功率电阻能够实现驱动电机单独通过交流电压回路的制动。由此确保，在交流电压回路和直流电压中间回路之间的逆变器失效时能够实现电气制动。

此外有利地设置，在电机运行中可以通过交流电压回路中的开关切断功率电阻。为了在电机运行中不产生不必要的损失功率，在电机运行中通过交流电压回路的相应开关切断功率电阻，使得可以在逆变器和驱动电机之间在电机电压相中不受阻碍地流过。

此外有利地设置，在发电运行中功率电阻可以通过交流电压电路中的开关接通。通过在发电运行中功率电阻的接通，驱动电机的电能在制动时直接转换成热。在此有意义的是，开关分别存在于所有的电机电压相中并且在那里同时由功率电阻切断或者接通电机电压相。

此外设置，驱动电机和功率电阻可以通过开关与逆变器同时切断。通过可以实施为继电器或者半导体开关的所述开关确保，电能不再从逆变器馈给到驱动电机中并且电气制动过程不受干扰地顺利进行。

在本发明的一种特别有利的构型中设置，开关由控制单元控制，其中所述控制单元至少控制逆变器以及逆变器和驱动电机之间的交流电压回路中的开关。由此能够实现，通过一个唯一的控制单元控制全部开关并且也控制用于控制驱动电机的逆变器。因此，控制单元可以不仅在电机运行中而且在发电运行中完全单独地控制驱动电机。通过这种方式方法能够简化驱动电机的控制。

全部开关基本上可以实施为继电器。当然也可能的是，开关实施为晶体管或者晶闸管。此外也可能的是，一些开关实施为继电器，而其他开关实施为晶体管或者晶闸管。通过这种方式方法，可以将半导体构件和传统的电磁开关混合。在本发明的另一构型中设置，在每一个相中可以通过至少一个前置和后置的开关接通或者断开交流电压回路中的功率电阻。通过这种方式方法，电机电压相中的功率电阻可以完全与电路中切断，以便在电机运行中不产生损失功率。