【技術實現步驟摘要】
一種變頻器內IGBT模塊的保護裝置、方法和電機系統
本專利技術屬于變頻器
，具體涉及一種變頻器內IGBT模塊的保護裝置、方法和電機系統，尤其涉及一種變頻器內IGBT模塊故障檢測裝置、方法和電機系統。
技術介紹
變頻器的前端，通過整流橋將工業用的交流電轉成直流電供給后端；變頻器的后端，可以由IGBT模塊構成的可控逆變橋來實現將直流電逆變成交流電供給電機繞組，驅動電機運轉。其中，IGBT模塊在變頻器過載、或逆變橋發生橋臂短路時，會損壞器件。上述內容僅用于輔助理解本專利技術的技術方案，并不代表承認上述內容是現有技術。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供一種變頻器內IGBT模塊的保護裝置、方法和電機系統，以解決IGBT模塊在變頻器過載或逆變橋發生橋臂短路時會損壞器件的問題，達到避免IGBT模塊在變頻器過載或逆變橋發生橋臂短路損壞器件的效果。本專利技術提供一種變頻器內IGBT模塊的保護裝置，包括：采集單元、IGBT尖峰電壓抑制單元和控制單元；其中，所述采集單元，被配置為在所述變頻器上電后逆變橋工作的情況下，采集所述變頻器的三相電流，采集所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓，并采集所述變頻器的直流電源的母線電壓；所述控制單元，被配置為根據采集到的所述變頻器的三相電流、所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓、以及所述變頻器的直流電源的母線電壓中的至少之一，確定所述變頻器是否正常工作；以及，在所述變頻器未正常工作的情況下，控制所述IGBT模塊保持關閉狀態，并發起能夠對所述IG...
【技術保護點】
1.一種變頻器內IGBT模塊的保護裝置，其特征在于，包括：采集單元、IGBT尖峰電壓抑制單元和控制單元；其中，/n所述采集單元，被配置為在所述變頻器上電后逆變橋工作的情況下，采集所述變頻器的三相電流，采集所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓，并采集所述變頻器的直流電源的母線電壓；/n所述控制單元，被配置為根據采集到的所述變頻器的三相電流、所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓、以及所述變頻器的直流電源的母線電壓中的至少之一，確定所述變頻器是否正常工作；以及，在所述變頻器未正常工作的情況下，控制所述IGBT模塊保持關閉狀態，并發起能夠對所述IGBT尖峰電壓抑制單元進行控制的控制信號；/n所述IGBT尖峰電壓抑制單元，被配置為在所述控制信號的控制下，對所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓進行抑制。/n
【技術特征摘要】 【專利技術屬性】
1.一種變頻器內IGBT模塊的保護裝置，其特征在于，包括：采集單元、IGBT尖峰電壓抑制單元和控制單元；其中，
所述采集單元，被配置為在所述變頻器上電后逆變橋工作的情況下，采集所述變頻器的三相電流，采集所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓，并采集所述變頻器的直流電源的母線電壓；
所述控制單元，被配置為根據采集到的所述變頻器的三相電流、所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓、以及所述變頻器的直流電源的母線電壓中的至少之一，確定所述變頻器是否正常工作；以及，在所述變頻器未正常工作的情況下，控制所述IGBT模塊保持關閉狀態，并發起能夠對所述IGBT尖峰電壓抑制單元進行控制的控制信號；
所述IGBT尖峰電壓抑制單元，被配置為在所述控制信號的控制下，對所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓進行抑制。
2.根據權利要求1所述的變頻器內IGBT模塊的保護裝置，其特征在于，所述采集單元，包括：電流采集單元、電壓采集單元和電壓捕獲單元；所述電壓采集單元的數量，與逆變橋中IGBT模塊的數量一致；每個所述電壓采集單元，被配置為在所述變頻器上電后逆變橋工作的情況下，采集與其對應的一個IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓；
其中，所述采集單元，采集所述變頻器的三相電流，并采集所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓，包括：
所述電流采集單元，被配置為采集所述變頻器的三相電流；
所述電壓采集單元，被配置為采集所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓；
所述電壓捕獲單元，被配置為采集所述變頻器的直流電源的母線電壓；
相應地，所述控制單元，根據采集到的所述變頻器的三相電流、所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓、以及所述變頻器的直流電源的母線電壓中的至少之一，確定所述變頻器是否正常工作，包括：
若采集到的所述變頻器的三相電流，顯示所述變頻器有正常的三相電流輸出，且所述變頻器輸出的三相電流的幅值變大且超過設定電流幅值，則確定所述變頻器過載；以及，
若采集到的所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓超過設定電壓閾值，則確定所述變頻器未正常工作，即確定所述變頻器過載且未正常工作；
或者，
將采集到的所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓，與該IGBT模塊的集電極和發射極之間的設定電壓進行比較；并將所述變頻器的直流電源的母線電壓與設定母線電壓進行比較；以及，
若采集到的所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓，相對于該IGBT模塊的集電極和發射極之間的設定電壓發生突變；并且，所述變頻器的直流電源的母線電壓，相對于所述設定母線電壓拉低，則確定所述變頻器未正常工作，即確定所述逆變橋的橋臂短路。
3.根據權利要求2所述的變頻器內IGBT模塊的保護裝置，其特征在于，所述IGBT尖峰電壓抑制單元的數量，與所述變頻器的逆變橋中IGBT模塊的數量一致；每個所述IGBT尖峰電壓抑制單元，具體設置在與其對應的一個IGBT模塊、以及該IGBT模塊的驅動板之間；
所述控制單元，控制所述IGBT模塊保持關閉狀態，并發起能夠對所述IGBT尖峰電壓抑制單元進行控制的控制信號，包括：
在所述變頻器未正常工作的情況下，將所述IGBT模塊關閉，并發起對該IGBT模塊所在橋臂上的另一IGBT模塊所對應的所述IGBT尖峰電壓抑制單元進行控制的控制信號。
4.根據權利要求3所述的變頻器內IGBT模塊的保護裝置，其特征在于，每個所述IGBT尖峰電壓抑制單元，包括：電阻抑制模塊和電壓源抑制模塊；所述電阻抑制模塊，設置在所述IGBT模塊的驅動板的輸出端與所述IGBT模塊的門極之間；所述電壓源抑制模塊，設置在所述IGBT模塊的驅動板的輸入端與所述IGBT模塊的發射極之間；
其中，所述IGBT尖峰電壓抑制單元，在所述控制信號的控制下，對所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓進行抑制，包括：
所述電阻抑制模塊，被配置為通過利用自身的阻值，實現對所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓進行抑制；
所述電壓源抑制模塊，被配置為通過在自身接入的情況下，利用自身提供的負壓電壓源，實現對所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓進行進一步抑制。
5.根據權利要求4所述的變頻器內IGBT模塊的保護裝置，其特征在于，所述控制信號，包括：能夠對所述電阻抑制模塊的阻值進行調節的阻值調節信號，以及能夠對所述電壓源抑制模塊的接入或切出進行控制的電壓源接入或切出信號；
其中，所述控制單元，發起對該IGBT模塊所在橋臂上的另一IGBT模塊所對應的所述IGBT尖峰電壓抑制單元進行控制的控制信號，包括：
發起對所述另一IGBT模塊所對應的門極門極阻值抑制模塊的阻值進行調節的阻值調節信號；
在所述另一IGBT模塊所對應的門極阻值抑制模塊基于所述阻值調節信號進行阻值調節后，再次確定所述另一IGBT模塊所在橋臂上關斷的所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓是否仍超過所述設定電壓閾值；
若所述另一IGBT模塊所在橋臂上關斷的所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓仍超過所述設定電壓閾值，則發起能夠控制所述另一IGBT模塊所對應的電壓源抑制模塊接入的電壓源接入信號。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的變頻器內IGBT模塊的保護裝置，其特征在于，還包括：
所述控制單元，還被配置為在發起能夠對所述IGBT尖峰電壓抑制單元進行控制的控制信號之后，
若所述變頻器未正常工作的情況為所述變頻器過載，則發起所述變頻器過載的提醒消息，以提醒使用者將所述變頻器的載荷調整至額定載荷范圍內；
若所述變頻器未正常工作的情況為所述逆變橋的橋臂短路，則對所述逆變橋的短路橋臂進行定位和切除故障處理；以及，在所述變頻器輸出至軸承控制器的情況下，將所述逆變橋的橋臂短路的消息通過通信通道傳輸至所述軸承控制器，以使所述軸承控制器在得知所述逆變橋故障的情況下及時啟動自身保護機制。
7.根據權利要求6所述的變頻器內IGBT模塊的保護裝置，其特征在于，所述控制單元，對所述逆變橋的短路橋臂進行定位，包括：
將采集到的所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓，與該IGBT模塊的集電極和發射極之間的設定電壓進行比較，得到第一電壓殘差；并將所述變頻器的直流電源的母線電壓與設定母線電壓進行比較，得到第二電壓殘差；以及，
對所述第一電壓殘差和所述第二電壓殘差進行處理，實現對所述逆變橋的短路橋臂的定位。
技術研發人員：劉玲，曹巍，于安波，劉金芝，歸柒榮，花峰海，
申請(專利權)人：珠海格力電器股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44
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