[发明专利]一种用于级联型高压变频器的光纤环网通信拓扑结构

说明书

本发明公开了一种用于级联型高压变频器的光纤环网通信拓扑结构，该装置包括主控系统和功率模块，所述主控系统包括一主光发送器和一主光接收器，所述主光发送器用于将电信号转换成光信号后输出，所述主光接收器用于接收外界光信号并转换为电信号；所述功率模块包括至少两个功率单元，每一所述功率单元均包括一子光发送器和一子光接收器，所述功率单元之间级联，其中一所述功率单元的子光接收器与所述主光发送器相连，另一所述功率单元的子光发送器与所述主光接收器相连，构成环形网络。本发明通过将所有功率单元与主控系统通过光纤进行串联，构成一个环网，统一光纤长度，减少主控系统内光接收器和光发送器的数量，简化结构，缩小成本。

技术领域

本发明涉及电力电子通讯技术领域，具体涉及一种用于级联型高压变频器的光纤环网通信拓扑结构。

背景技术

级联型高压变频器一般由一个主控系统和三相多个功率单元组成，主控系统和每个功率单元之间需要进行通讯，由于电气隔离的需要，一般采用光纤进行通信，主控系统与各功率单元的通讯连接可以看作是一个星型网络。级联型高压变频器的功率单元分成3相，每相再由多个功率单元组成，每个功率单元输出电压较低，通过电缆级联每个功率单元的输出电压，在主控系统的控制下，实现高压输出。

目前常规做法是主控系统的通讯部分与每个功率单元通过一对光纤进行点对点的通信，将控制信息通过单独一根光纤发送到相应的单元，每个单元的内部信息通过一根光纤上传到主控系统上。由于主控系统与每个功率单元的空间距离不等，因此每对光纤的长度不同，需要对其单独加工。当功率单元数量增多时，主控系统的光收发器和光纤的数量巨大，对于常规的三相8单元功率单元，共有24个单元，需要48根光纤，主控系统则需要配置24个光接收器和24个光发送器，结构复杂，成本高，不易管理。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于级联型高压变频器的光纤环网通信拓扑结构，通过将级联型高压变频器的所有功率单元与主控系统通过光纤进行串联，构成一个环网，实现主控系统和功率单元的数据在一个环网上实时传播，统一光纤长度，减少主控系统内光接收器和光发送器的数量，简化结构，缩小成本。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

主控系统，其包括一主光发送器和一主光接收器，所述主光发送器用于将电信号转换成光信号后输出，所述主光接收器用于接收外界光信号并转换为电信号；

功率模块，其包括至少两个功率单元，每一所述功率单元均包括一子光发送器和一子光接收器，所述功率单元之间级联，其中一所述功率单元的子光接收器与所述主光发送器相连，另一所述功率单元的子光发送器与所述主光接收器相连，构成环形网络。

在上述技术方案的基础上，所述功率模块为二相功率模块，每一所述相内包括至少一个功率单元，且相与相之间通过各自的一个功率单元级联。

在上述技术方案的基础上，所述功率模块为三相功率模块，每一所述相内包括至少一个功率单元，且相与相之间通过各自的一个功率单元级联。

在上述技术方案的基础上，每一所述相内的所述功率单元的个数最多为10个。

在上述技术方案的基础上，每两个所述相之间距离最近的两个所述功率单元级联。

在上述技术方案的基础上，每一所述相内的处于对应位置的两个所述功率单元之间采用相同长度的光纤连接。

在上述技术方案的基础上，所述主控系统还包括多个外部接口。

在上述技术方案的基础上，每一所述功率单元上均设有数据采集组件，所述数据采集组件包括温度传感器、电流传感器和电压传感器中的至少一种。

与现有技术相比，本发明的优点在于：