[发明专利]保护逆变器的开关元件使其不过热的方法及装置

权利要求书

1.保护逆变器所用的多个相同半导体开关元件使其不过热的方法，其特征在于包括如下步骤：

a)检测所述逆变器的输出电流；

b)读出输出电流、逆变器的输出电压相位θ、逆变器的输出频率以及控制因子a；

c)在读出的输出电流、输出电压相位θ、输出频率和控制因子a的基础上，导出开关元件之一的开关元件结温升高；

d)确定该开关元件的温度升高是否超过预定限值，在该预定限值之上时，该相应的开关元件之一会被过热；

e)按照在步骤d)确定的结果，减少向每个开关元件供应的门信号的接通脉冲占空比，以便限制逆变器的输出电流。

2.按照权利要求1所述保护逆变器所用的多个相同半导体开关元件使其不过热的方法，其特征在于还包括如下步骤：

f)存储相应的一个元件的稳态接通损耗、开关损耗、瞬态热阻抗以及进入控制器存储器的每个相应存储单元之一的开关损耗计算公式；

g)使用所存储的开关损耗计算公式，从读出的逆变器输出电流、输出电压相位、控制因子、存储的稳态接通损耗以及所存储的开关损耗来计算每一个开关元件的损耗，以及

h)使用所存储的瞬态热阻抗和所计算的开关损耗来计算开关元件的结温升高。

3.按照权利要求1所述保护逆变器所用的多个相同半导体开关元件使其不过热的方法，其特征在于所述步骤c)包括步骤f)和步骤g)，其中，f)步骤是以输出电流、输出电压相角、输出频率和控制因子为变量，存储关于开关元件的结温升高的多个数据；g)步骤是从依照在步骤a)中所检测的检测输出电流和读出的输出电压相位、输出频率以及在步骤b)中所读出的控制因子而存储的数据来检索其数据中之一。

4.按照权利要求3所述保护逆变器所用的多个相同半导体开关元件使其不过热的方法，其特征在于：所检测的逆变器的输出电流接近于矩形波形，每一个开关元件的开关损耗接近另一矩形波形，并且在时间为t时，开关元件的结温升高Tn以表示，其中，t＝t_o，…t_i…，t_n，Z_th表示瞬时热阻抗。

5.保护逆变器所用的多个相同半导体开关元件使其不过热的装置，其特征在于含有一个传感器和一个逆变器脉宽调制控制器，其中所安装的传感器用于检测所述逆变器的输出电流；所安装的逆变器脉宽调制控制器用于读出逆变器的输出电流、逆变器的输出电压相位θ、逆变器的输出频率以及控制因子a，在读出的输出电流、输出电压相位θ、输出频率和控制因子a的基础上，导出开关元件的结温升高，确定开关元件的温度升高是否超过预定限值，在该预定限值之上时，该相应的开关元件之一会被过热，并且减少向每个开关元件供应的门信号的接通脉冲占空比，以便限制逆变器的输出电流。

6.按照权利要求5所述的保护逆变器所用的多个相同半导体开关元件使其不过热的装置，其特征在于每一个所述开关元件由一个绝缘栅二极晶体管和与其交叉相连接的一个续流二极管所构成，并且三相感应电动机连接到逆变器上。