變頻器驅動電路及其短路檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及變頻器驅動電路，尤其涉及一種包含十二脈沖整流的變頻器驅動電路。
【背景技術】
[0002]在交流電機的多種調速方法中，變頻調速系統因為其調速時平滑性好、效率高、相對穩定性好、調速范圍較大、精度高等優點，近年來得到廣泛的應用。隨著變頻器技術向高壓、大功率發展，中點鉗位式三電平逆變器拓撲結構，由于它具有良好的系統性能越來越受到人們的接受。采用中點鉗位式三電平逆變器拓撲接結構的高壓大功率變頻器往往為提高整流側的性能采用十二脈沖整流或中點鉗位式三電平PWM整流器。
[0003]現有技術的十二脈沖整流的三電平變頻器其整流側中點往往直接和逆變側中點相連，如附圖1所示，其整流側的諧波較大，進而功率因數不能得到有效地提升。因此有必要提出一種改進型的變頻器驅動電路來克服上述缺陷。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于，提供一種變頻器驅動電路，其能抑制整流側的諧波，進而提高功率因數。
[0005]本發明的另一目的在于，提供一種變頻器驅動電路短路檢測方法，其能檢測整流側是否發生短路。
[0006]為了實現上述目的，本發明一實施方式提供一種變頻器驅動電路，用于變頻器中，包括多路脈沖整流模塊、與所述多路脈沖整流模塊電連接的三電平逆變模塊及諧波抑制模塊。所述諧波抑制模塊電連接于所述多路脈沖整流模塊及所述三電平逆變模塊之間，用于濾除所述多路脈沖整流模塊的輸出信號中包含的諧波信號。
[0007]優選地，所述諧波抑制模塊包括第一諧波抑制單元及第二諧波抑制單元，所述第一諧波抑制單元的第一端電連接于所述多路脈沖整流模塊的中端，所述第一諧波抑制單元的第二端電連接于所述第二諧波抑制單元的第一端，所述第二諧波抑制單元的第二端電連接于所述三電平逆變模塊的中端，所述第二諧波抑制單元的第三端電連接于所述多路脈沖整流模塊的第一端及所述三電平逆變模塊的第一端，所述第二諧波抑制單元的第四端電連接于所述多路脈沖整流模塊的第二端及所述三電平逆變模塊的第二端。
[0008]優選地，所述第一諧波抑制單元包括第一電容、第一電阻及可調電阻，所述第一電容的一端電連接于所述多路脈沖整流模塊的中端，所述第一電容的另一端電連接于所述第一電阻，所述第一電阻的另一端電連接于所述第二諧波抑制單元的一端，所述可調電阻的一端電連接于所述多路脈沖整流模塊的中端，所述可調電阻的另一端電連接于所述第二諧波抑制單元的一端。
[0009]優選地，所述第二諧波抑制單元包括第二電容、第三電容、第二電阻、第三電阻及第四電阻，所述第二電阻的一端電連接于所述多路脈沖整流模塊的第一端及所述三電平逆變模塊的第一端，所述第二電阻的另一端電連接于所述第二電容的一端，所述第二電容的另一端電連接于所述第一諧波抑制單元的另一端及所述第三電容的一端，所述第三電容的另一端電連接于所述第三電阻的一端，所述第三電阻的另一端電連接于所述多路脈沖整流模塊的第二端及所述三電平逆變模塊的第二端，所述第四電阻的一端電連接于所述第一諧波抑制單元的另一端，所述第四電阻的另一端電連接于所述三電平逆變模塊的中端。
[0010]優選地，所述變頻器驅動電路還包括短路檢測模塊，電連接于所述第一諧波抑制單元，用于偵測所述第一諧波抑制單元的第一端與第二端之間的電位差，以判斷所述多路脈沖整流模塊是否存在短路。
[0011]優選地，所述短路檢測模塊包括依次串聯連接的降壓單元、整流單元、比較單元及顯示單元，所述降壓單元用于對所述第一諧波抑制單元兩端的電位差進行降壓處理，所述整流單元用于對所述降壓單元輸出的電信號進行整流，所述比較單元用于將整流后的電信號與預設閾值進行比較，所述顯示單元用于根據所述比較單元的比較結果信號來輸出短路指示信號。
[0012]優選地，所述降壓單元包括第五電阻、第六電阻、第七電阻及第一放大器，所述第五電阻的一端電連接于所述第一諧波抑制單元的第一端，所述第五電阻的另一端電連接于所述第一放大器的反向輸入端，所述第六電阻的一端電連接于所述第一諧波抑制單元的第二端，所述第六電阻的另一端電連接于所述第一放大器的正向輸入端，所述第一放大器的輸出端電連接于所述整流單元，所述第七電阻電連接于所述第一放大器的反向輸入端與輸出端之間。
[0013]優選地，所述整流單元包括第一二極管、第二二極管、第八電阻、第九電阻、第十電阻及第二放大器，所述第一二極管的正極電連接于所述降壓單元，所述第一二極管的負極電連接于所述第八電阻的一端，所述第八電阻的另一端電連接于所述第二放大器的反向輸入端，所述第二二極管的負極電連接于所述第一二極管的正極，所述第二二極管的正極電連接于所述第九電阻的一端，所述第九電阻的另一端電連接于所述第二放大器的正向輸入端，所述第二放大器的輸出端電連接于所述比較單元，所述第十電阻電連接于所述第二放大器的反向輸入端與輸出端之間。
[0014]優選地，所述比較單元包括滯環比較器，所述顯示單元包括發光二極管。
[0015]本發明一實施方式還提供一種變頻器驅動電路短路檢測方法，用于變頻器驅動電路中，所述變頻器驅動電路包括多路脈沖整流模塊及與所述多路脈沖整流模塊電連接的三電平逆變模塊，所述多路脈沖整流模塊的第一端電連接于所述三電平逆變模塊的第一端，所述多路脈沖整流模塊的第二端電連接于所述三電平逆變模塊的第二端，所述多路脈沖整流模塊的中端電連接于所述三電平逆變模塊的中端。所述變頻器驅動電路短路檢測方法包括以下步驟:偵測所述多路脈沖整流模塊的中端與所述三電平逆變模塊的中端之間的電位差并與預設閾值比較，以判斷所述變頻器驅動電路是否存在短路。
[0016]本發明的有益效果:本發明提供一種變頻器驅動電路及其短路檢測方法，抑制變頻器驅動電路整流側的諧波，進而提高驅動電路的功率因數，同時還可以實時檢測并顯示整流側是否發生短路。
[0017]為了能更進一步了解本發明的特征以及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。
【附圖說明】
[0018]圖1為現有技術一實施方式中變頻器驅動電路的電路圖；
[0019]圖2為本發明一實施方式中變頻器驅動電路的模塊圖；
[0020]圖3為本發明另一實施方式中變頻器驅動電路的模塊圖；
[0021 ]圖4為本發明一實施方式中變頻器驅動電路的電路圖；
[0022]圖5為本發明一實施方式中短路檢測模塊的電路圖。
【具體實施方式】
[0023]為更進一步闡述本發明所采取的技術手段及其效果，以下結合本發明的優選實施例及其附圖進行詳細描述。
[0024]圖2為本發明一實施方式中變頻器驅動電路100的模塊圖。變頻器驅動電路100可以使用在變頻器中。在本實施方式中，變頻器驅動電路100包括多路脈沖整流模塊1、與多路脈沖整流模塊I電連接的三電平逆變模塊2及諧波抑制模塊3。諧波抑制模塊3電連接于多路脈沖整流模塊I及三電平逆變模塊2之間，諧波抑制模塊3用于濾除多路脈沖整流模塊I的輸出信號中包含的諧波信號，以避免脈沖整流模塊I中所包含的諧波信號對三電平逆變模塊2造成干擾，影響變頻器驅動電路100的功率因數。在本實施方式中，多路脈沖整流模塊I優選為十二路脈沖整流模塊，其包括十二個整流二極管。
[0025]請同時參閱圖3及圖4，在本發明一實施方式中，諧波抑制模塊3包括第一諧波抑制單元31及第二諧波抑制單元32。第一諧波抑制單元31的第一端電連接于多路脈沖整流模塊I的中端，第一諧波抑制單元31的第二端電連接于第二諧波抑制單元32的第一端，第二諧波抑制單元32的第二端電連接于三電平逆變模塊2的中端，第二諧波抑制單元32的第三端電連接于多路脈沖整流模塊I的第一端及三電平逆變模塊2的第一端，第二諧波抑制單元32的第四端電連接于多路脈沖整流模塊I的第二端及三電平逆變模塊2的第二端。在本實施方式中，三電平逆變模塊2的第一端與第二端分別為變頻器驅動電路100第一電壓輸出端與第二電壓輸出端。
[0026]在本發明一實施方式中，第一諧波抑制單元31包括第一電容Cl、第一電阻Rl及可調電阻RXI。第一電容CI的一端電連接于多路脈沖整流模塊I的中端，第一電容CI的另一端電連接于第一電阻Rl，第一電阻Rl另一端電連接于第二諧波抑制單元32的一端，可調電阻RXl的一端電連接于多路脈沖整流模塊I的中端，可調電阻RXl的另一端電連接于第二諧波抑制單元32的一端。第二諧波抑制單元32包括第二電容C2、第三電容C3、第二電阻R2、第三電阻R3及第四電阻R4。第二電阻R2的一端電連接于多路脈沖整流模塊I的第一端及三電平逆變模塊2的第一端，第二電阻R2的另一端電連接于第二電容C2的一端，第二電容C2的另一端電連接于第一電阻Rl的另一端及第三電容C3的一端，第三電容C3的另一端電連接于第三電阻R3的一端，第三電阻R3的另一端電連接于多路脈沖整流模塊I的第二端及三電平逆變模塊2的第二端，第四電阻R4的一端電連接于第一電阻