[发明专利]对永磁电动机控制电路的保护

权利要求书

1.一种逆变器保护电路，用于保护永磁电动机系统中的逆变器， 该永磁电动机系统包括用于向逆变器提供工作电压的直流总线，该逆 变器保护电路包括：

保护控制器，耦合到直流总线并根据由它提供的电压来检测预定 的逆变器故障条件；

电源，耦合到直流总线和保护控制器，用于利用从直流总线提供 的电压来给保护控制器供电；和

耦合到保护控制器并从中接收门信号的门驱动电路，该门信号包 括脉宽调制PWM门控制信号和门保护信号，其中门保护信号是由保护控 制器响应于预定逆变器故障条件的检测而生成的，

其中逆变器包括开关元件，每个开关元件可操作地响应于来自门 驱动电路的驱动信号，以将来自直流总线的电压重新路由到在逆变器 控制之下操作的电动机，驱动信号是由门驱动电路响应于门信号而生 成的，

其中驱动信号包括PWM驱动信号、第一故障驱动信号、第二故障驱 动信号和第三故障驱动信号，该PWM驱动信号响应于PWM门控制信号而 生成且提供给开关元件以便对其进行控制，该第一故障驱动信号响应 于门保护信号中的第一个信号而生成并提供给开关元件的第一部分以 便将直流总线的高电压节点连接到电动机的预定数量的绕组中的每个 绕组，该第二故障驱动信号响应于门保护信号中的第二个信号而生成 并提供给开关元件的第二部分以便将直流总线的低电压节点连接到电 动机的预定数量的绕组中的每个绕组，并且该第三故障驱动信号响应 于门保护信号中的第三个信号而生成并提供给开关元件的第一部分和 第二部分以用于将开关元件的第一部分和第二部分打开。

2.根据权利要求1的逆变器保护电路，其中电动机具有用于产生 其相位的电动机的预定数量的绕组，开关元件第一部分中的每一个连 接在直流总线的高电压节点和电动机的预定数量的绕组之一之间，并 且开关元件第二部分中的每一个连接在电动机的预定数量的绕组之一 和直流总线的低电压节点之间。

3.根据权利要求2的逆变器保护电路，其中电动机是具有三个绕 组的同步三相电动机，并且其中开关元件的第一部分包括三个开关元 件，并且其中开关元件的第二部分包括三个开关元件。

4.根据权利要求2的逆变器保护电路，其中保护控制器包括：

偏置功率输入端，耦合到电源以从它接收偏置功率输入；

故障检测输入端，连接到直流总线的高电压节点和直流总线的低 电压节点，保护控制器响应故障检测输入端处在直流总线两端感测的 电压来检测预定的电动机控制故障条件，包括第一预定故障条件和第 二预定故障条件；

脉宽调制PWM输入端，用于接收来自电动机控制处理器的PWM信号；

门信号输出端，用于将门信号提供到门驱动电路，其中门保护信 号包括第一门保护信号和第二门保护信号；

PWM直通部件，耦合到PWM输入端和门信号输出端，用于当保护控 制器没有检测到任何预定的逆变器故障条件时，将PWM信号提供给门信 号输出端以作为PWM门控制信号，并且用于当保护控制器检测到任何预 定的逆变器故障条件时，不将PWM信号提供给门信号输出端；

第一故障响应部件，用于响应于检测到预定逆变器故障条件中的 第一个条件而生成第一或第二门保护信号并将它们提供给门信号输出 端；和

第二故障响应部件，用于响应于检测到预定逆变器故障条件中的 第二个条件而生成第三门保护信号并将它提供给门信号输出端。

5.根据权利要求4的逆变器保护电路，其中驱动信号包括响应于 PWM门控制信号而生成的PWM驱动信号、响应于第一门保护信号而生成 的第一故障驱动信号、响应于第二门保护信号而生成的第二故障驱动 信号和响应于第三门保护信号而生成的第三故障驱动信号，并且

其中门驱动电路将PWM驱动信号和第三故障驱动信号提供给开关 元件的第一和第二部分以便对其进行控制，将第一故障驱动信号提供 给开关元件的第一部分以便将直流总线的高压节点连接到电动机的预 定数量的绕组中的每个绕组从而为逆变器提供保护，并且将第二故障 驱动信号提供给开关元件的第二部分以便将直流总线的低压节点连接 到电动机的预定数量的绕组中的每个绕组从而为逆变器提供保护。