[发明专利]用于电力电子变换器的风机变频调速系统

说明书

本发明涉及一种用于电力电子变换器的风机变频调速系统，用于对电力电子变换器的散热风机进行变频控制。电力电子变换器包括功率开关管散热器和电抗器；散热风机为单相交流风机；风机变频调速系统包括：温度检测电路，用于检测功率开关管散热器和电抗器的温度并输出功率开关管散热器温度信号和电抗器温度信号；控制器，用于根据功率开关管散热器温度信号和电抗器温度信号生成频率指令；以及变频器，与控制器和直流电源连接，用于对直流电源进行电能变换，产生频率指令的交流电压至单相交流风机，进而调节单相交流风机的转速。上述风机变频调速系统在解决功率开关管散热器和电抗器的散热问题的同时，最大限度的减少散热风机的用电量和噪声。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别是涉及一种用于电力电子变换器的风机变频调速系统。

背景技术

大功率电力电子变换器在进行电能变换的过程中会产生大量的热量，导致内部器件的温度大幅上升，电力电子变换器中的功率开关管(如IGBT、GTO等)、电抗器和电容器等器件若长期工作在过温状态下，会发生损坏，影响电力电子变换器的正常运行。因此需要对功率开关管、电抗器和电容器进行散热。大功率电力电子变换器主要采用风冷散热，即通过外加风机，并设计相应的散热风道来达到散热的目的。大功率电力电子变换器的运行功率的范围一般都比较广，且在部分应用领域内其运行功率变化还比较频繁，如光伏变流器根据光照的强弱、风电变流器根据风速的大小，都经常运行在不同的功率等级。随着电力电子变换器的运行功率的变化，其功率开关管、电抗器、电容器的发热程度也会发生相应的变化。目前，大功率电力电子变换器的风冷散热系统要用到的散热风机较多，且一般不进行调速，造成了较大的能耗和噪声。

发明内容

基于此，有必要提供一种低能耗、低噪声的用于电力电子变换器的风机变频调速系统。

一种用于电力电子变换器的风机变频调速系统，用于对所述电力电子变换器的散热风机进行变频控制，所述电力电子变换器包括功率开关管散热器和电抗器；所述散热风机为单相交流风机；所述风机变频调速系统包括：

温度检测电路，用于检测所述功率开关管散热器和所述电抗器的温度并输出功率开关管散热器的温度信号和电抗器的温度信号；

控制器，与所述温度检测电路连接，用于根据所述功率开关管散热器的温度信号和所述电抗器的温度信号生成频率指令；以及

变频器，与所述控制器连接；所述变频器与直流电源连接；所述变频器用于对直流电源进行电能变换，产生频率为所述频率指令的交流电压至所述单相交流风机，进而调节所述单相交流风机的转速。

上述风机变频调速系统根据电力电子变换器中的功率开关管散热器温度和电抗器温度对单相交流风机进行变频调速，在解决功率开关管散热器和电抗器的散热问题的同时，最大限度的减少散热风机的用电量和噪声。

在其中一个实施例中，所述控制器包括频率指令模块；所述频率指令模块存储有所述功率开关管散热器温度与频率指令对应表和所述电抗器温度与频率指令对应表；所述频率指令模块用于根据所述功率开关管散热器的温度信号查询所述功率开关管散热器温度与频率指令对应表获取第一频率指令，根据所述电抗器的温度信号查询所述电抗器温度与频率指令对应表获取第二频率指令，并将第一频率指令和第二频率指令中的较大者作为频率指令。

在其中一个实施例中，还包括LC滤波器；所述LC滤波器连接于所述变频器和所述单相交流风机之间。

在其中一个实施例中，所述单相交流风机包括主绕组和副绕组；所述变频器为两相三桥臂逆变器；所述主绕组的输出端子a、所述副绕组的输出端子b、所述主绕组和副绕组连接处的输出端子n分别与所述两相三桥臂逆变器的三个桥臂中点的输出端子相连接。