[发明专利]放电装置

说明书

本发明涉及一种用于电力变流器(3)的开关电路(2)的电能进行放电的放电装置(1)，其包括可电连接到开关电路(2)的激励器单元(5)以及包括设计成冷却体(8)的导电体(7)，其中，激励器单元(5)和导电体(7)共同作用，使得在放电装置(1)的运行中由激励器单元(5)借助于来自开关电路(2)的电能产生交变电磁场，并且其中借助于交变电磁场在感应导电体(7)中感应出涡电流，使得在导电体(7)中产生的电能被转换为热能。此外，本发明涉及一种具有根据本发明的放电装置(1)的电力变流器(3)。

技术领域

本发明涉及一种用于对电力变流器的开关电路进行放电的放电装置。此外，本发明涉及一种具有根据本发明的放电装置的电力变流器。

背景技术

在工业环境中的电气设备和系统通常根据运行条件地，并且部分也在技术上不希望地，产生过量电能，其中，刚好在该产生时刻，吸收或消耗该过量电能的电组件必须是可用的。电气设备和系统的相关开关电路相应地将其过量电能放电到这样的电气部件中。

尤其是在例如用于工业设备或者能电驱动车辆的电驱动系统中，其中该系统具有电力变流器和通常旋转的电机，制动过程在这种情况下在以发电机式运行的电机中产生电能，需要将该电能立即消耗或储存，以避免伤害或损毁驱动系统。

如果电驱动系统例如在电网上运行，那么一旦电力变流器也设计用于能量回收，那么过量电能就可以被回馈到电网中。然而，通常由于成本原因而使用在这个意义上不能回收能量的电力变流器。

电存储元件，例如电容器或蓄电池在此能够设置用于吸收和存储过量电能。如果强调用于选择这种解决方案的经济角度，例如与可能增加的维护开销相关的采购成本或生产成本，则该解决方案并不总是显得有吸引力。由于工业上使用的电存储元件通常是昂贵且维护密集的，所以通常仅在例如能量管理概念使其看起来有效的情况下才使用它们。

另一种已知和经常使用的解决方案是借助于欧姆电阻，也称为制动电阻器，将过量电能转换成热能。然而，这种制动电阻器的成本非常高，特别是在将大量电能转换成热能的情况下。此外，实施为功率电阻器的制动电阻器在电气设备或系统中需要很大的空间。此外，这些制动电阻器的安全冷却必须在技术上相对复杂和昂贵地实施。

同样已知的是，也可以使用过量电能，借助于涡电流制动器的原理至少支持例如线性地移动或旋转的部件的制动过程、例如电机上的制动过程。但是，涡电流制动器的使用仅适用于运动的部件事实上也应利用该方法进行制动的情况。除此之外，这种过量电能的消耗只有在相对高的机械开销下才是可行的，并且还需要很大的空间。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于从开关电路中释放电能的放电装置，与现有技术相比，其在技术上是低开销的、成本有效的和节省空间的。

该目的通过根据本发明的放电装置来实现。此外，该目的通过根据本发明的电力变流器来实现。

本发明基于以下认识，即电气设备和系统、例如工业设备或车辆的电力驱动系统中的电力变流器，可以在其开关电路中具有取决于运行条件产生的并且通常不期望的过量电能，该电能也以电损耗为代价转换成热能并且必须从热源导出。以前的解决方案需要经常在技术上高成本地实现，其通常是昂贵的并通常需要大量的空间。

为了实现该目的，提出了一种用于对电力变流器的开关电路的电能进行放电的放电装置，该放电装置包括可电连接到开关电路的激励器单元和设计为冷却体的导电体，其中激励器单元和导电体共同作用，使得在放电装置的运行中由激励器单元借助于来自开关电路的电能产生交变电磁场，并且其中借助于交变电磁场在导电体中感应出涡电流，使得在电传导体中产生的电能转换成热能。

因此，在放电装置的运行中，取决于操作状态，在与放电装置连接的开关电路中过量存在的电能被放电。为此，激励器单元由过量电能产生交变电磁场，其在与开关电路以优选的方式电隔离的导电体中借助于电感应而感应出涡电流。在此，导电体设计成表现得像感应线器。