[发明专利]电子保护电路

说明书

本发明涉及一种用于中间电路的制动电阻器的电子保护电路，制动晶体管与制动电阻器串联并能够通过触发信号切换状态，触发信号取决于施加至中间电路的电压，保护电路具有：测量装置，用于测量施加至制动晶体管并发出测量信号；第一比较器装置，用于将测量信号与预定参考值比较并发出比较信号；第二比较器装置，用于将比较信号与触发信号比较并在比较信号与触发信号存在差异的情况下发出控制信号；以及一旦检测到控制信号就中断流入中间电路的电流的关断装置，关断装置包括整流器和预充电电路。根据本发明的保护电路使流入中间电路的电流在制动晶体管出现故障时立即中断。从而有效地抵消了对制动电阻器的损坏，同时实现了对人员和财产的有效保护。

技术领域

本发明涉及一种用于中间电路制动电阻器的电子保护电路，该制动电阻器与制动晶体管串联，其中制动晶体管可根据通过触发信号切换状态，触发信号取决于施加至中间电路的电压。本发明进一步涉及一种用于操作电机的变频器，该变频器具有通过中间电路彼此互联的整流器和逆变器，其中中间电路包括制动电阻器和与制动电阻器串联的制动晶体管。

背景技术

通常的转换器以及特别是变频器本身已经从现有技术中已知，故而本文中不再单独进行说明。因此，仅参考欧洲专利文献EP 2 680 421 B1作为示例，该文献涉及一种具有中间电路电容器的变频器和用于给变频器预充电的方法。

变频器通常包括通过中间电路彼此互联的整流器和逆变器。根据先前已知的设计，中间电路包括两个串联的中间电路电容器单元。在该设计中，每个中间电路电容器单元可设置有多个串联和/或并联连接的中间电路电容器。

从现有技术进一步已知的是装配有制动晶体管(也称为制动斩波器)的变频器，以防止连接至变频器的电机(尤其是马达)在制动操作期间可发生的在中间电路中的不允许的高电压。

在连接至变频器的电机的制动操作期间，能量反馈至变频器的中间电路中，导致施加至中间电路的电压增加。如果此时中间电路电压超过变频器特定值，则存在损坏变频器的风险，包括损坏该设备所产生的对在损坏的设备的附近的财产和/或人身的损害。

为了避免上述问题，已知将所谓的制动晶体管使用为与制动电阻器串联。一旦达到中间电路电压的预定值，与中间电路并联的这样的制动晶体管导通，使得电流流过制动电阻器和制动晶体管。制动电阻器将中间电路中储存的部分能量转换为热量，导致施加至中间电路的电压降低，因此避免了不期望发生的过载情况。

一旦连接至变频器的电机的制动操作结束，施加至中间电路的电压将降低至低于预定的参考值。结果，制动晶体管将被阻断，导致制动电阻器断电。

根据欧洲专利文献EP 2 736 159 A1，从现有技术进一步已知一种转换器系统和具有这样的转换器系统的风能或水能设备。其中，转换器系统包括整流器和至少两个逆变器，其中整流器由交流电源供应能量。为了向两个逆变器供应能量，整流器通过共同的直流电路连接至每个逆变器，并且每个逆变器都可连接至电力消费者，以向各自的消费者供电。在直流(DC)电路和其中一个逆变器之间的至少一个连接中，布置有去耦装置，其中去耦装置防止来自逆变器的电能在直流(DC)电路中传输。

从德国专利文献DE 10 2016 005 986 A1进一步得知一种转换器，该转换器包括AC/DC转换器和DC/AC转换器。AC/DC转换器包括直流电压侧的连接件，并联于该连接件布置有包括制动电阻器和可控制开关的串联连接电路。转换器进一步包括电压感测单元和触发单元。触发单元又包括比较器单元，比较器单元监测由触发单元生成的触发信号，以防止不可接受的偏差。