[实用新型]电压源型多电平变频器自冗余运行拓扑系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电压源型多电平变频器拓扑结构技术领域，具体是一种电压源型多电平变频器自冗余运行拓扑系统。

背景技术

工业生产中对一些重要传动部位的安全性要求很高，要求实现不间断运行或者仅能短时间停机，因此，为防止因传动装置故障而影响生产，系统多采用变频器冗余配置方案。通过变频器冗余配置方案虽然提高了系统运行的安全系数，但是系统投资过大，需多增加了一套变频器及一套切换柜。而且由于设备数量的增加，需要更充足的安装空间，从而进一步增加了土建及安装成本。因此，如何根据变频器自身结构特点提高变频器冗余运行能力，以保证传动系统不会因变频器个别开关器件的损坏而导致瘫痪，成为工业生产中需解决的一个实际问题，特别是在对安全性及设备空间都要求严格的应用环境中。

发明内容

  为了解决传统电压源型多电平变频器因单个桥臂故障而无法正常运行的问

题，本实用新型提供一种电压源型多电平变频器自冗余运行拓扑电路，实现了变频器自冗余运行，提高了变频器在工业应用中的安全系数。

 本实用新型是以如下技术方案实现的：一种电压源型多电平变频器自冗余运行拓扑系统，包括整流变压器，整流变压器输出端对应连接有三个脉波整流电路，每一个脉波整流电路通过一预充电电路连接一具有公共直流电压中点的逆变器，三个具有公共直流电压中点逆变器对应连接三相交流电机的A、B、C三相；其特征在于：三相交流电机的每一相与具有公共直流电压中点的逆变器之间串联一切换开关，其中一个切换开关连接具有公共直流电压中点的逆变器的直流电压中点；三个所述的具有公共直流电压中点的逆变器连接外部控制电路。

其进一步是：所述的具有公共直流电压中点的逆变器采用NPC 3H桥级联型逆变器；所述的脉波整流电路采用由两个6脉波整流器构成的12脉波整流装置。

所述的预充电电路由电阻和开关并联组成。

所述的切换开关采用单刀双掷开关。

本实用新型的有益效果是：对于具有公共直流电压中点的电压源型多电平变频器，采用本拓扑电路后，不仅能够满足变频器三相电压输出驱动三相电机的正常运行模式，而且能够保证变频器在仅有单相桥臂故障时，通过将相应电机相直接与变频器直流电压中点相连，以变频器两相输出驱动三相电机方式实现全载半速运行，提高了变频传动系统在工业应用中的安全系数，杜绝了因变频器单相故障而严重影响工业生产情况的出现。

附图说明

图1是本实用新型电路图，

图2本实用新型的一种实施例电路图，

图3是变NPC 3H桥级联型五电平变频通过自身开关器件实现自冗余运行的联接电路，

图4是将本实用新型应用到煤矿主通风传动控制系统图。

图中：1、整流变压器，2、脉波整流电路，3、预充电电路，4、具有公共直流电压中点的逆变器，5、切换开关，6、三相交流电机，7、直流电压中点，8、电容，9、IGBT, 10、二极管，11、变频传动系统，12、对旋式轴流通风机，13、主风道。

具体实施方式

如图1所示，一种电压源型多电平变频器自冗余运行拓扑系统，包括整流变压器1，整流变压器1输出端对应连接有三个脉波整流电路2，每一个脉波整流电路2通过一预充电电路3连接一具有公共直流电压中点的逆变器4，三个具有公共直流电压中点逆变器4对应连接三相交流电机的A、B、C三相；三相交流电机的每一相与具有公共直流电压中点的逆变器之间串联一切换开关5，其中一个切换开关5连接具有公共直流电压中点的逆变器的直流电压中点7；三个所述的具有公共直流电压中点的逆变器连接外部控制电路。