專利名稱：：可調速驅動器的保護的制作方法
技術領域：
：本發明涉及可調速驅動器的保護。更具體地說，本發明涉及用于保護將負載連接到電源的可調速驅動器的方法、結構和裝置。
背景技術：
：一種可調速驅動器("ASD")控制由一個來源(例如一個公用電力系統或者發電機)提供的電力，以及電動機。然而，當供應給ASD的電力質量較低時，ASD以及一些功率電子設備通常會受到損害。在電力信號中，不良的電力質量有時表現為瞬變和諧波，例如過電壓、電壓跌落，以及短暫中斷。瞬變的一個原因是在ASD的供電側的增加電容性裝置，例如其他的ASD或者電容器組。不良電力質量可以導致在ASD中的器件，如功率半導體的失靈。這進而導致對于電動機以及電動機應用的令人不希望出現的停機時間。在中壓應用中，電動機的停機導致一個制造工廠生產率的損失。由電力研究所(ElectricPowerInstitute)出版的^f^源遂齊動器應l游冶諧廣量A7屋(PowerQualityConsiderationsforAdjustableSpeedDriveApplications)中描述了電能質量的問題，該文獻通過引用結合在此。因此，需要保護ASD免受由于電源提供的電能中的瞬變所造成的損壞。實用新型簡述一種可調速驅動器保護裝置包括一個驅動器保護器，該保護器監測一個電力信號并在檢測到一個嚴重的瞬變事件時將驅動器切換到一個保護模式。在一種選擇中，該可調速驅動器是一種脈寬調制的可調速驅動器。該驅動器保護器被適配為將電力信號轉換為同步參照系中的一個矢量表示。該矢量表示通過一個高通濾波器以將該電力信號的一個基波分量去除，這樣使一個瞬態分量和正常背景失真通過該濾波器。一個整流器對該瞬態分量和正常背景失真進行整流以將該分量和失真移到一個正參照系中。一個峰值檢測器確定對于該整流信號的一個標準值，然后該標準值通過一個低通濾波器，該低通濾波器被適配為輸出一個穩態背景失真信號，該失真信號代表了正常背景失真。一個乘法器按比例換算該穩態背景失真信號以防止保護方案的誤擾性切斷(nuisancetrips)。在一個選擇中，電路保護器被適配為針對一臺接收該輸出信號的電動機的電流要求來校正該穩定狀態的非基波信號。電路保護器將該校正的穩態背景失真信號與該整流的信號相比較。本方案被適配為用于檢測在一個中壓公共線路上的諧波或者瞬變并且保護在一個逆變器或者整流器中的對稱門級換流晶閘管。在不同的方面中，本方案被適配于包括可調速驅動器的系統和為負載(例如電動機)提供脈寬調制驅動器信號的方法。這樣的系統可能包括連接到電源的一個輸入濾波器、連接到該輸入濾波器的一個整流器、連接到電動機的一個逆變器、將該整流器連接到逆變器的一個直流連接，以及可運行地連接到該整流器和逆變器的一個控制器。該控制器包括連接到電源并適合于檢測來自于電源的瞬變事件的一個驅動器保護單元。這些瞬變事件包括可能損壞可調速驅動器的諧波。該驅動器保護單元被適配為當一個瞬變事件發生時將該整流器和逆變器置于一種受保護的狀態。在一種選擇中，這種保護狀態包括將該整流器置于一種續流模式(freewheelmode)中。在一種選擇中，這種保護狀態包括將該逆變器置于該續流模式中。在一種選擇中，該保護狀態將該逆變器置于一種脈寬調制("PWM")模式中以幫助直流電流的迅速切斷。在一種選擇中，該保護單元總是在逆變器之前將整流器置于續流模式中。在一種選擇中，該驅動器保護單元被適配為在來自于該瞬變事件的能量消散之后，將該整流器和逆變器返回到一種正常運行模式。在一種選擇中，該驅動器保護單元在逆變器處于一種再生模式之前將該整流器返回到正常運行。在一種選擇中，該驅動器保護單元在整流器處于一種電機驅動模式之前將該逆變器返回到正常運行。在一種選擇中，該控制器與整流器和逆變器的對稱門級換流晶閘管均可運行地相連接以控制這些晶閘管的導電狀態。本發明的這些以及其他實施方案、方面、優點，和特征將在以下的說明書中部分地進行說明，并且通過參考本發明和引用附圖的如下說明或者通過實踐本發明，對于本領域技術人員這些部分地將變得很清楚。通過在所附的權利要求中特別指出的手段、方法、過程、和組合以及它們的等效物，可以實現并獲取本發明這些方面、優點、和特點。附圖簡述圖l展示了包括本發明一個實施方案的一個系統的圖示。圖2展示了包括本發明一個實施方案的一個系統的圖示。圖3展示了本發明一個實施方案的流程圖。圖4展示了本發明一個實施方案的示意性圖示。圖5展示了本發明一個實施方案的可調速驅動器的細節。圖6展示了包括本發明一個實施方案的一個系統的圖示。圖7展示了包括本發明一個實施方案的一個系統的圖示。說明在以下的詳細說明中參考了附圖，這些附圖構成其一部分，并且在附圖中通過圖示來顯示可以實現本發明的特定實施方案。對這些實施方案進行充分詳細地說明以使得本領域技術人員能夠實現本發明，并且應當理解的是，可以采用其他實施方案并且在不偏離本發明范圍的前提下可以做出結構上的改變。因此，以下詳細描述并不應當理解為一種限制，并且本發明的范圍由所附的權利要求和它們的等效物體來定義。8本申請涉及與可調速驅動器相關的系統、結構和方法。系統100的一個實例示于圖1。系統ioo包括，但不限于，通過一個可調速驅動器("ASD")105電連接到一個電動機103的一個電力信號源101。該電力信號源101是一個公用電源，它以不同的線電壓產生一個三相電力信號(在北美洲是60Hz)。應當理解的是，本系統可適合于其他頻率，例如50Hz。一個電源會有正常的背景失真并且有時可能有諧波，諧波可能有相當的大幅值并破壞與電源相連部件。在一種選擇中，該電力信號在2400至6600voltsrms范圍內。通常，ASD105使用脈寬調制(PWM)對進入的交流電能進行整流以產生一個恒定的直流電平，并且將該直流電平轉換到供應給電動機103的交流驅動信號。電動機103從ASD105接收三相電能。在一種選擇中，ASD105從電動機103接收反饋信號，該反饋信號由ASD用于以控制它到電動機的輸出信號。ASD105克服了直接在線電壓上運行感應電動機的缺點，并且滿足了很多對電動機103的速度控制的要求。一個驅動器保護器107連接到ASD105上。驅動器保護器107感測電力信號中的瞬變，例如諧波和背景失真，并且基于感測到的瞬變將ASD105置于一種保護狀態以防止對ASD105的損害。瞬變源可以包括在電源總線上加入一個進一步的驅動器、總線上的諧波濾波器、總線上的功率因數校正電容器、或者帶入在線的其他裝置。有時瞬變可以達到兩倍的線電壓，這會導致帶有ASD105的設備的失靈。典型地，ASD105在電源總線上沒有瞬變的預警。由于ASD105在電源總線上沒有瞬變的預警，因此在此說明了用于應對瞬變以保護ASD中的裝置的一種方法和一些結構。圖2示出連接在電力信號源101和電動機103之間的一個ASD105。ASD105具有連接到三相電源101的電力信號線的一個輸入濾波器110。一個整流器112連接到輸入濾波器110上。一個逆變器114通過一個直流聯接電感器118連接到整流器112。一個輸出濾波器116連接到逆變器114和電動機103上。輸入濾波器110包括連接到每條輸入線上的濾波器。每個濾波器包括連接到每條線上的一個電感器和一個電容器以便為ASD的其他部分提供必要的濾波。然而，當來自于電源的一個較大瞬變發生在一條輸入線上時，LC濾波器可以違人所愿地進入振蕩，也就說，阻尼振蕩可以導致過電壓。整流器112包括三對串聯開關裝置121—126。在一種選擇中，這些裝置121-126包括整流器開關。在一種選擇中，這些裝置是額定功率半導體。位于一對整流器開關中間的一個節點通過濾波器110連接到一條電力線上。逆變器114包括三對串聯開關裝置131—136。在一種選擇中，這些裝置131—136包括逆變器開關。在一種選擇中，這些裝置是一些額定功率半導體。位于一對逆變器開關中間的一個節點連接到一條輸出線路，這些輸出線路通過輸出濾波器116連接到電動機103。在一種選擇中，這些裝置121—126是一些晶閘管功率半導體。在一種選擇中，這些功率半導體包括一個集成門級驅動器。在一種選擇中，這些功率半導體是對稱門級換流晶閘管。在工作時，整流器裝置121—126選擇性地傳導以提供脈寬調制信號，這些調制信號提供直流聯接中所需要的用于逆變器裝置131—136的電流。逆變器裝置131—136選擇性地傳導以提供所希望的驅動信號給負載，即電動機103。一個控制器(圖2中未示出)在一種選通圖形(gratingpattern)中運行裝置121—126，131—136以提供所希望的脈寬調制驅動信號。選通圖形是這樣的序列切斷(不傳導)和打開(傳導)開關裝置為負載提供所希望的驅動信號、幅值和頻率。這些裝置在它們不傳導時可以阻斷跨過它們所施加的較大電壓，并且如果這些設備已經傳導它們可以處理來自電源的一個瞬變事件的電流。然而，在一個瞬變事件中，當設備從傳導狀態切換到一個非傳導狀態時，以及在相反的情況時，這些裝置易于發生設備故障。因此，在這樣一種事件過程中希望通過防止這些裝置改變狀態來保護這些裝置盡可能地避免在一個瞬變事件中施加于這些裝置上的高應力。一種續流模式的傳導圖形的一個實例是使得鎮流器112中的裝置125和126進行傳導并且使得裝置131和132在逆變器114上進行傳導。也就是說，逆變器中的一個串聯對開關裝置和整流器中的一個串聯對開關裝置傳導。圖3顯示了由驅動器保護器107應用到ASD105上的保護方法的流程圖。驅動器保護器107連接到輸入濾波器中的每一條電力線上。在一種選擇中，驅動器保護器107連接到輸入濾波器中的各個電力線上的電容器上。在一種選擇中，驅動器保護器107連接在輸入濾波器的電力線輸入端上。步驟161，感測入信號。步驟162，將.這些感測到的信號轉換為數字信號。步驟163，基于這些輸入的信號，確定一個輸入信號的基波分量。基波分量就是所希望的功率波形。在一種選擇中，這些輸入信號具有范圍大概從2400到6600伏之間的一個基波分量。在北美洲，典型地，基波電力分量由一個三相60Hz的電力信號提供。步驟164，將基波分量從輸入信號中去除，留下一個非基波信號，該信號包括背景失真，以及諧波(如果存在的話)。步驟165，從該非基波信號中確定穩態非基波極限。該穩態非基波極限代表在電力信號線上的穩態失真或者諧波的一個值。典型地，一個電力線具有一個固有量的諧波。步驟166采用一個自適應確定技術，該技術允許穩態非基波極限在時間上變化。該自適應技術產生一個緩慢地向下變化并且更快速地向上變化的信號，該信號表示穩態非基波(噪聲、失真和諧波)信號的峰值。實際的非基波信號與穩態非基波極限相比較。步驟167,如果非基波信號超過穩態非基波極限，那么驅動器保護器107將ASD105置于一種保護模式中。該保護模式是一種續流模式，在一個選擇中，該模式由這些裝置或者開關121—126，131—136的目前狀態來確定。保護器107跟蹤裝置121—126，131—136的當前狀態并取決于那些開關在當前在傳導，保護器107選擇在保護狀態過程中即續流模式中將會傳導的裝置。續流模式是一種串聯的兩個裝置都進行傳導的模式。例如，裝置121和122同時傳導。步驟168，一旦來自于ASD105中的瞬變信號的能量已經消散，驅動器保護器107就將ASD105返回到它的工作狀態，即它的正常選通圖形。圖4顯示了驅動器保護器107的一部分的詳細示意圖。盡管圖4將驅動器保護器的部件顯示為一些分立組件，但也應當認識到，這些特征可以利用一個處理器結合在指令集中。在一個進一步的選擇中，在此描述的部件以軟件實現。一個矢量旋轉器170接收輸入信號，這些信號是來自于輸入濾波器的數字化采樣信號。在一個選擇中，輸入信號是數字化采樣的信號，這些信號表示這些輸入線的兩個與一個第三輸入線之間的差值，例如Vah，Vb。。矢量旋轉器170進一步從相位鎖定環電路172接收一個信號c以保持該矢量旋轉器與電源101禾B/或者ASD105同相。來自于電源101的輸入信號是正弦中電壓信號。矢量旋轉器170將這些信號轉換成一個同步參照系(synchronousreferencefr匿)，具有每個正弓玄輸入信號矢量表示Vd.，Vq.。該正弦電壓信號的矢量表示具有輸入信號的一個基波直流分量和一個時變分量。時變分量包括背景失真和諧波，典型地，它們對于ASD105中的裝置而言不是問題，并且可能包括瞬變事件，例如一個電壓尖峰，它對于ASD中的裝置而言就是問題。電壓尖峰可以產生于電力信號中的諧波。所生成的信號Vd.，Vq.被分別輸入一個高通濾波器174、176。在一個選擇中，高通濾波器174、176是具有截斷頻率約為5Hz的一階濾波器。高通濾波器174、176輸出將信號Vd.，Vq.的直流分量去除的信號Vd，V,。因此Vd，V,代表輸入信號的時變分量。由于輸入信號是正弦的，即這些信號由正向負變化，剩余的時變分量信號Vd，V,由整流器177，178充分地整流到分別為一個正值IVdI，IVqI。整流的時變信號被輸入到對應的檢測器180、182并前饋到對應的比較器214、215。每個峰值檢測器180、182確定輸入信號的時變分量(非基波的)的正常工作狀態的峰值。在工作過程中，一個輸入信號會有一些時變分量，例如由于公用線路上的一些諧波，這不是破壞ASD105中裝置的瞬變事件。峰值用于防止驅動器保護器107的不適當的激勵以及不適當地將ASD105置于保護狀態中。峰值檢測器180和182只檢測并設置一個正向峰值，該峰值代表時變信號IVdI，IVqI的峰值幅度。峰值檢測器180或者182被設置為使它基于先前感測的值而緩慢地減小峰值并快速地增加非基波分量的峰值。來自峰值檢測器180、182的輸出被分別輸入到低通濾波器184、185。在一種選擇中，低通濾波器184、185是具有截斷頻率約為0.25Hz的一階濾波器。來自低通濾波器184、185的輸出信號186、187的是一個緩慢變化的信號，它代表輸入信號中非基波分量的峰值幅度。這些非基波分量存在于一個輸入中并且不具有損害ASD105中的裝置的幅度。信號186、187用于設定與系統IOO相適配的一個變化跳閘設置，并特別地適配于ASD的正常工作狀態。信號1S6、187分別在乘法器191、192中由常數Kt來比例放大。常數Kt是一個可選的常量，它作為名義峰值電壓Vd和Vq的一個因子代表了跳閘設置。在一個選擇中常量Kt設置為3，這就提供了一個快速的響應并有助于防止誤擾(不需要的)跳閘。在此所用的術語"跳閘"定義了當驅動器保護器將ASD105切換到一個保護狀態。與前述相并列，根據由電動機103通過ASD105至電源101的參考電流(Idc—ref)要求，確定一個進一步的誤擾跳閘(nuisancetrip)保護變量。由逆變器114至轉換器112測量該參考電流Idc—ref。參考電流Idc一refs隨后由一個高通濾波器201接收。在一個選擇中，濾波器201是一個具有大約5Hz截斷頻率的一階濾波器。濾波器201的輸出被饋送到一個整流器202，該整流器進而將整流的信號饋送到一個峰值檢測器204。峰值檢測器204的輸出被饋送到一個乘法器206以通過一個常量Kdc來按比例放大該信號。選擇常量Kdc是為了降低保護器107對電動機103的電流需求中的微小變化的敏感度。該乘法器的輸出分別與乘法器191、192的輸出相加。求和過程的結果表示最小跳閘值210、211。這些最小跳閘值210、211分別與經過整流的時變信號IVdI，IVqI相比較。如果整流的時變信號IVdI大于最小跳閘值210，比較器214就輸出一個瞬變事件信號。如果整流的信號IVqI大于最小跳閘值211，比較器2fl就輸出一個瞬變事件信號。比較器214或者215的輸出中的任意一個可以表示一個瞬變事件，并且根據任意一個輸出，驅動器保護器107可以將ASD105切換到保護狀態。在一個選擇中并且如圖4所示，比較器214、215的輸出被輸入到一個OR邏輯電路217中，這樣就產生一個單一來源的線(總線)瞬變信號219。以上過程和結構解決了基于一個強烈的瞬變信號尖峰設定一個跳閘設置，在某些穩態諧振過程中，也需要切換保護器107以使ASD進入保護狀態。當輸入濾波器112被調諧到接近五次諧波時可發生令人困惑的穩態事件。這導致線電流和電容電壓甚至在ASD105未運轉時變得失真。這種近諧振條件導致輸入濾波器電容中的一個大峰值電壓，這通常不被檢測為是一個線路過壓。輸入線上的幾乎任何瞬變都可引起ASD105中的裝置失靈。如果穩態諧波含量高，上述技術對瞬變的敏感度就會降低。因此，需要提供一個進一步的保護方案。圖4顯示了這樣一種方案220，其中信號186是低通濾波器184和峰值檢測器180的輸出，并且該信號與一個諧波跳閘電平222相比較。諧波跳閘電平222是一個可編程變量。而且，比較器224保護一個長延時以避免錯誤的誤擾跳閘。圖5顯示了ASD105—些部件的示意圖，該圖說明了門或者開關121一126，131—136的一個控制器501。電源101給轉換器112提供電能。控制器501對電線信號進行抽樣以提供給線同步503。一個線^側的、反饋診斷和選通控制505接收抽樣的電力信號和線同步。線同步,被進一步輸入到一個電流控制單元507中，該控制單元提供一個進一步的輸入到線路側控制505。線路側控制505感測轉換器112的輸出。根據至少這些輸入，線路側控制505控制轉換器中這些開關的哪一個何時進行傳導以及轉換器的選通圖形應該是什么。電流控制507還接收來自系統電動機側的一個電流參考信號Id^f。Id。^f表示在任何給定的時刻電動機所要求的電流。電流控制507進一步將一個觸發角信號輸出到線路側控制505。控制器501進一步對直流聯接電感器118的逆變器側上的信號以及逆變器114輸出的信號進行抽樣，這些信號被輸入到一個負載側的、反饋診斷和選通控制510中。一個速度控制單元512接收來自一個同步傳輸單元514和一個速度變化單元516的信號。速度控制單元512對一個通量控制單元518發送一個速度反饋信號和一個轉矩信號。通量控制單元518將一個定子頻率信號饋送回速度控制單元512。通量控制單元518將一個同步角信號饋送到負載側控制510。根據至少這些輸入，負載側控制510控制逆變器114中的這些開關的哪一個在何時進行傳導以及逆變器的電流選通圖形應該是什么。負載側控制510進一步將信號饋送進入一個負載建模單元520。負載建模單元520輸出一個通量信號到通量控制單元518并且輸出一個轉差頻率信號到速度14控制單元512。保護器107從控制器501的負載側接收電流參考信號"_r"。在操作過程中，ASD105以一種特定圖形開啟裝置121-126和131-136以便對來自于一個中壓電源總線的三相輸入信號進行整流并將適當的三相電動機驅動信號輸出給電動機103。系統中存在輸入濾波器的穩態電容器電壓中的常態背景諧波和失真。這些諧波和失真是來自公共電力源中的諧波或者失真污染所導致的。根據穩態失真和諧波，驅動器保護器107不斷地設置跳閘電平。非基波分量可能對開關裝置造成損害，例如ASD105的裝置121-126以及131-136，它的一個來源就是在一個電容器組或者增加的ASD被連接到同一個中壓電源總線上的時候。驅動器保護器107不具有非基波分量的事前的知識，因此，本發明不限于中壓電源總線上的非基波分量的任何特定來源。進管如此，描述電容器組和額外的ASD是為了提供對驅動器操作器107工作環境的深入理解。進入電容器組的電容中或者進入ASD的輸入濾波器中的電流的初始電流涌流導致所有三相上的線電壓在一個周期的一部分期間降到一個非常低的值。在ASD105的輸入濾波器上產生后續的阻尼振蕩和過電壓。結果，跨過ASD105的裝置121-126和131-136存在一個高電壓，例如至少是正常工作電壓的兩倍。實際的過電壓值取決于濾波器112的脈沖響應和非基波分量的角位置。如果在具有非基波分量信號的一個特定角位置的一個特定過電壓過程中整流器裝置在它們的正常選通圖形中進行切換，那么這些裝置可能會損壞。非基波分量信號尖峰的最重要的角位置是在非基波信號尖峰(正的或者負的)附近。此外，由阻尼振蕩導致的諧振破壞了整流器的直流電壓并因此出現直流失控。這可以導致不希望的ASD105的關閉和損壞。驅動器保護器107在高應力的時刻通過感測非基波分量信號尖峰即瞬變事件來防止進行切換，并且將ASD105置于保護模式中，包括使整流器處于續流模式中和使逆變器處于續流模式或者對于電流源ASD的相移P簡模式中。驅動器保護器107將ASD105置于保護模式，這包括整流器和逆變器處于關閉的保護模式中或者對于電壓源ASD的相移P觀模式中。可以在選通圖形中的任何時刻進入該續流模式并且使直流聯接與電源總線隔離。該續流模式的一個進一步的優點是處于關閉的非傳導狀態中的裝置能夠承受正常線電壓的兩倍。保護器107在電源總線中檢測嚴重的瞬變事件并且在阻尼振蕩和過沖發生之前將ASD105置于保護狀態。保護器107足夠敏感可以檢測出切換進入電源總線的另一個驅動器或者電容器組，還可以檢測出斷線。而且，保護器107可以進一步檢測可能破壞裝置121-126、131-136的某些穩態諧振。正如在此所描述的那樣，當瞬變事件發生時，驅動器保護器107將ASD105置于續流模式中。人們希望迅速地將ASD105置于續流模式中并返回到ASD的正常工作，以便電動機103繼續運行并且涉及電動機103的生產過程繼續進行。為實現此目標，直流電流聯接不應該在長的或者重要的時期中無源的。即，保護模式應該僅持續足夠長以保護該裝置免受瞬變非基波事件的影響。例如，該時段不應該長于公用電力的兩個周期。在一個選擇中，對于一個60Hz的公用電力保護模式持續30至50毫秒。其結果是，必須以特定順序快速采取行動。保護器107不斷地確定在任意特定時刻用于這些門極的適合的續流模式。在一個選擇中，提前計算并存儲可能的續流模式。在一個選擇中，將續流選通圖形關聯到目前起作用的選通模式。這就是說，該續流選通圖形將使用當前正在傳導的多個門極。在一個選擇中，將續流選通圖形關聯到下一個選通圖形。在最早的時機必須將整流器112置于續流模式中。如果可能，保護器107將立即用續流圖形重寫的當前的正常選通圖形。如果這些門極當前被阻止變化到一個新圖形，那么將該續流圖形載入作為將被寫到門極121—126上的下一個門極選通圖形，而當前選通圖形的持續時間被設置得盡可能地短。這就是說，將當前選通圖形設為一個最小脈沖寬度。一旦檢測到瞬變，就指令逆變器114激發其保護模式，然而，續流選通圖形能夠以標準序列(標準脈沖寬度)寫到裝置131一136上。用于逆變器的保護模式包括用于電流源ASD的一個續流模式，該電流源用于切斷直流聯接電流。用于逆變器的保護模式包括用于一個電壓源ASD的一種PWM方式。這導致逆變器114略遲于整流器112處于保護模式。無論是處于在電機供電模式(電源驅動電動機)中或者處于在再生模式中(電動機將電流饋送回給電源)，這種次序是令人希望的。應該指出16的是，在再生模式中，直流電流有一個微小的增加，然而，這對于保護門極121—126避免失效是可接受的情況。在保護狀態過程中，控制器510繼續計算電動機103的電流要求。然而，在ASD105處于保護狀態時，這些要求被忽略。進一步令人希望的是在該續流模式已經承受住瞬變事件后，自動將該ASD105返回到其標準操作。在一個選擇中，控制501包括一個直流電流調整器。該直流電流調整器包括一個集成部分，該部分被復位為零，以消除瞬變事件的影響的作用。ASD105返回到一個正常工作方式的取決于運行模式。在電機供電模式中，逆變器114首先返回到它的正常工作模式。之后，整流器112返回到它的正常選通圖形。在再生模式中，整流器112首先返回到它的正常選通圖形。之后，逆變器114返回到它的正常選通圖形。在斷線過程中，延遲切斷這些裝置直到保護器107確定該直流電流已被斷開一段時間。在一個選擇中，該續流工作時間大約為100毫秒以確保該直流電流已充分地衰減。這段時間之后，保護器107將全部裝置121—126、131—136關閉。圖6示出了本發明的包括一個驅動器105的一個進一步的實施方案，該驅動器包括將輸入濾波器110連接到輸出濾波器116的一個電阻器140。因此，電阻器140提供一個電流路徑。此電流路徑要求在一個瞬變事件過程中，整流器112和逆變器114不同時處于續流、保護模式。整流器112和逆變器114各自包括多個串聯裝置121—126和131—136。當使用在此描述的結構和方法感測一個瞬變事件時，于是將整流器112置于續流模式中。逆變器114被設置到相位上變化的一個PWM模式以產生一個最大直流電壓，該電壓迫使整流器和逆變器之間的電容性聯接中的電流基本為零。例如，逆變器裝置131、132選擇性地導通以產生最大正向直流電壓以便幫助直流聯接電流的關閉。當電動機在高速和高壓運行時，這種方案尤其有利，這樣在一個感測的瞬變事件過程中，將提供所需的電壓以阻滯在續流模式的整流器和高壓狀態的逆變器之間的電流流動。圖7示出了一個可調節速驅動器105A的一個實施方案，該驅動器是電壓源逆變器。ASD105A包括一個輸入濾波器IIOA，該濾波器連接到電源101的三個電力信號線和濾波器112A上。一個逆變器114A通過一個直流聯接118A連接到整流器112A上。一個輸出濾波器116A連接到逆變器114A和電動機103。輸出濾波器116A在某些應用中是任選的。輸入濾波器110A包括連接到每條輸入線上的多個濾波器。每個濾波器包括連接到每條線上的一個電感器和一個電容器，以便為該ASD的其余部分提供必要的濾波。然而，當一個大的瞬變信號出現在一條來自電源的輸入線上時，LC濾波器違人所愿地進入振蕩，即能夠導致過電壓的阻尼振蕩。整流器112A包括三對串聯的開關裝置121A—126A。在一個實施方案中，這些裝置121A—126A包括多個整流開關。在一個實施方案中，每個裝置121A—126A包括兩個串聯的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)。這些串聯的絕緣柵雙極型晶體管各自的中間節點被連接到直流聯接118A的一個中間節點上。該直流聯接包括兩個串聯的電容器，中間節點位于這兩個電容器之間。在整流器或逆變器中使用其他額定功率的半導體開關是在本發明的范圍之內的。在此實施方案中，逆變器114A是整流器112A的鏡像。在運行中，跨越直流聯接118A的電壓被固定并且電流變化以供應電動機。一個控制器(圖7中未示出)在一個選通圖形中操作裝置121—126A、131—136A以提供所希望的多個脈寬調制驅動信號。一個選通圖形是這樣切斷(不傳導)和打開(傳導)開關裝置的序列，以此為負載提供所希望的驅動信號、幅值和頻率。當一個瞬變事件發生在供應線一側時，裝置121A—126A和131A—136A易于損壞。因此，希望在這樣一個事件過程中通過防止這些裝置改變狀態來盡最大可能保護這些裝置，以避免在一個瞬變事件過程中強加在這些裝置上的高應力。驅動器保護器107確定在此所描述的一個瞬變事件并將電壓源逆變器105A置于保護模式中。在一個保護模式中，關閉整流器裝置121A一126A。在一個保護模式中，關閉逆變器裝置131A—136A。在此描述的本保護方案尤其適合于脈寬調制驅動器中使用的功率應用額定的、半導體裝置的保護，因為這些驅動器中使用的半導體裝置實質上比以前的驅動器開關更脆弱。在一個選擇中，該驅動器是一個帶有對稱門級換流晶閘管的電流源整流器驅動器。當上述的說明在不同位置提及離散的電子元件時，以軟件來實施本發明的實施方案也是在本發明的范圍之內。本發明的一個進一步的方面是包括機器可讀的媒體，例如計算機存儲器、硬驅動、光學存儲、磁存儲，以及類似物，它們存儲了用于執行在本發明的范圍內的本披露的各個步驟和運作的代碼。權利要求1.一種可調速驅動器保護裝置，其特征在于，包括一個電路，該電路適配為接收一個電力信號并且適配為產生一個輸出信號；一個電路保護器，該電路保護器可運行地連接到該電路上并且適配為監控該電力信號，該電路保護器用于將該受監控的電力信號轉換為一個矢量表示并且過濾該矢量表示，該電路保護器被適配為當檢測到一個瞬變事件時將該電路切換為一種保護模式。2.如權利要求l所述的可調速驅動器保護裝置，其中該電路是一個脈沖寬度調制的可調速驅動器。3.如權利要求1所述的可調速驅動器保護裝置，其中該電路保護器包括一個矢量旋轉器，用于將該受監控的電力信號轉移為該矢量表示。4.如權利要求3所述的可調速驅動器保護裝置，其中該電路保護器包括一個高通濾波器，用于除去該電力信號的一個基波分量以使一個非基波分量通過該濾波器。5.如權利要求4所述的可調速驅動器保護裝置，其中該電路保護器包括一個整流器，該整流器被適配為用于對該非基波分量進行整流。6,如權利要求5所述的可調速驅動器保護裝置，其中該電路保護器包括峰值檢測器，用于確定被整流的非基波分量的一個穩定狀態量值。7.如權利要求6所述的可調速驅動器保護裝置，其中該電路保護器包括-個低通濾波器，該低通濾波器被適配為用于輸出一個穩定狀態的非基波信號。8.如權利要求7所述的可調速驅動器保護裝置，其中該電路保護器包括一個乘法器，用于按比例換算該穩定狀態的非基波信號。9.如權利要求8所述的可調速驅動器保護裝置，其中該電路保護器被適配為針對一臺接收該輸出信號的電動機的電流要求來校正該穩定狀態的非基波信號。10.如權利要求9所述的可調速驅動器保護裝置，其中該電路保護器被適配為將該正確的穩定狀態非基波信號與該被整流的非基波分量進行比較。11.一種可調速驅動器保護裝置，其特征在于，包括一個電力電路，該電力電路適配為接收一個電力信號并且適配為產生一個輸出信號，該電力電路包括一個整流器和一個逆變器；以及一個電路保護器，該電路保護器可運行地連接到該電路上并且適配為用于監控該電力信號，該電路保護器被適配為當檢測到一個瞬變事件時將該電路切換為一種保護模式，該電路保護器在該逆變器處于一種再生模式之前使該整流器回到標準運行。12.如權利要求11所述的可調速驅動器保護裝置，其中該電路保護器感知來自該電源的多個瞬變事件，并且該電路保護器在感知到一個瞬變事件時將該整流器和該逆變器置于保護、續流模式。13.如權利要求12所述的可調速驅動器保護裝置，其中該電路保護器包括一個高通濾波器，用于除去該電力信號的一個基波分量以使一個非基波分量通過該濾波器；其中該整流器被適配為用于對該非基波分量進行整流；其中該電路保護器包括一個峰值檢測器以確定該被整流的非基波分量的一個穩定狀態值；其中該電路保護器包括一個低通濾波器，該低通濾波器適配為用于輸出一個穩定狀態非基波信號；其中該電路保護器包括一個乘法器用于按比例換算該穩定狀態非基波信號。14.如權利要求13所述的可調速驅動器保護裝置，其中該電路保護器被適配為針對一臺接收該輸出信號的電動機的電流要求來校正該穩定狀態的非基波信號其中該電路保護器被適配為將該正確的穩定狀態非基波信號與被整流的非基波分量進行比較。15.—種可調速驅動器保護裝置，其特征在于，包括一個電力電路，該電力電路適配為接收一個電力信號并且適配為產生一個輸出信號，該電力電路包括一個整流器和一個逆變器；以及一個電路保護器，該電路保護器可運行地連接到該電路上并且適配為監控該電力信號，其中該電路保護器將該受監控的電力信號轉換為一個矢量表示并且過濾該矢量表示，該電路保護器適配為當檢測到來自該電源的一個瞬變事件時將該電路切換為一種保護模式，該保護模式包括該整流器和該逆變器處于一種續流模式，該電路保護器在該逆變器處于一個再生模式前使該整流器回到標準運行。16.如權利要求15所述的可調速驅動器保護裝置，其中該電路保護器包括一個高通濾波器，用于除去該電力信號的一個基波分量以使一個非基波分量通過該濾波器，其中該整流器被適配為用于整流該非基波分量；其中該電路保護器包括一個峰值檢測器，用以確定該被整流的非基波分量的一個穩定狀態值；其中該電路保護器包括一個低通濾波器，該低通濾波器適配為用于輸出一個穩定狀態非基波信號；其中該電路保護器包括一個乘法器用于按比例換算該穩定狀態非基波信號；其中該電路保護器被適配為針對一臺接收該輸出信號的電動機的電流要求來校正該穩定狀態的非基波信號，其中該電路保護器被適配為將該正確的穩定狀態非基波信號與該被整流的非基波分量進行比較。17.如權利要求1至16中任一項所述的可調速驅動器保護裝置，其中該電路保護器被適配為用于檢測一個中壓公用電路上的多個非基波。18.如權利要求1至16中任一項所述的可調速驅動器保護裝置，其中該電路保護器被適配為在至少4kHz對該電力信號采樣。專利摘要本實用新型涉及一種可調速驅動器保護裝置，該裝置包括一個電路，該電路適配為接收一個電力信號并且適配為產生一個輸出信號；一個電路保護器，該電路保護器可運行地連接到該電路上并且適配為監控該電力信號，該電路保護器用于將該受監控的電力信號轉換為一個矢量表示并且過濾該矢量表示，該電路保護器被適配為當檢測到一個瞬變事件時將該電路切換為一種保護模式。該裝置使驅動器的半導體器件受到保護而免于例如電力線尖峰以及斷線這類的瞬變信號的損害。文檔編號H02M1/00GK201352758SQ200820133829公開日2009年11月25日申請日期2008年9月24日優先權日2007年9月24日發明者J·C·懷斯曼申請人:洛克威爾自動控制技術股份有限公司