[实用新型]双模式逆变器电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电路，特别涉及一种用于弧焊机器人旋转关节中的双模式逆变器电路。

背景技术

表贴式永磁交流伺服电机结构简单，功率密度大，调速性能好，在弧焊机器人领域有着广泛应用，但是在该领域，要求永磁交流伺服电机在基速以下保持恒转矩运行，在基速以上的较宽速度范围内保持恒功率运行。基速以下调速运行可通过调整母线电压实现，基速以上运行时，随着电机转速加大，电机反电势也会增大，导致定子端电压大于母线电压，从而引起电流调节器的饱和，为了获得较宽的调速范围，通常采用弱磁控制实现恒功率调速运行。当前主流的弱磁控制方法为相位超前法。

但在传统的六功率开关管三相桥式逆变器上采用相位超前法时，随着超前角度的增加，电机某两相及相对应的两个桥臂环路中会产生环流，该电流会产生一个相反的平均转矩，导致转矩降低，影响弱磁效果。

经过对现有技术检索发现，专利申请号200610042824.0，记载了一种“永磁无刷直流电机弱磁驱动装置”，其使用反相串联的一对功率开关管代替传统三相桥式逆变器中的单管，虽可阻断环流，但同时也阻断了正常运行时为感性绕组所提供的必需续流回路，该续流回路主要目的在于防止绕组中产生的变压器电势尖峰影响功率开关管的可靠运行。专利申请号 201310144113.4，则记载了“一种永磁无刷直流电机控制系统”，其在传统六功率开关管三相桥式逆变器基础上，通过增加两个辅助功率开关管，以一定控制策略的开关信号驱动，实现电机三相绕组提供续流回路的三相桥式整流续流单元的开通与关断，虽然既能够提供电机正常运行时必须的续流回路，又能够抑制由非导通相反电动势引起的回馈电流，但是其所有特征必须基于一个并不现实的条件：功率开关器件采用不带反并联二极管的开关管。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够有效消除环流，保证正常运行时所必需的续流回路并能有效抑制阻断续流通路后感性绕组产生的高电压尖峰，保证功率开关管的可靠运行，实现超宽范围调速的双模式逆变器电路。

本实用新型提供的双模式逆变器电路，具有这样的特征，包括：第零电容Ca、第十三超快恢复二极管D13、第十四超快恢复二极管D14、第一三极管T1；第一电路，并联在第十三超快恢复二极管D13的负极和第零电容Ca的一端之间；第二电路，并联在第一电路的两端；以及第三电路，并联在第二电路的两端，其中，第零电容Ca的另一端与第十三超快恢复二极管D13的正极相连，第十四超快恢复二极管D14的正极与第十三超快恢复二极管D13的正极相连，第十四超快恢复二极管D14的负极与第十三超快恢复二极管D13的负极相连，第一电路，具有：第一三极管T1、第七三极管T7、第四三极管T4、第十三极管T10、第一续流二极管D1、第七续流二 极管D7、第四续流二极管D4、第十续流二极管D10、第一吸收二极管Ds1、第二吸收二极管Ds2、第一电感Ls1、第二电感Ls2、第一电容Cs1、第二电容Cs2、第一放电电阻Rs1、第二放电电阻Rs2以及第一通电相A，第一三极管T1的集电极与第一续流二极管D1的负极相连，第一三极管T1的发射极、第一续流二极管D1的正极、第七三极管T7的发射极、第七续流二极管D7的正极连接于同一点，第七三极管T7的集电极、第七续流二极管D7的负极、第一吸收二极管Ds1的负极、第二吸收二极管Ds2的正极、第四三极管T4的集电极、第四续流二极管D4的负极、第一通电相A连接于同一点，第四三极管T4的发射极、第四续流二极管D4的正极、第十三极管T10的发射极、第十续流二极管D10的正极连接于同一点，三极管T10的集电极与第十续流二极管D10的负极相连，第一吸收二极管Ds1的正极、第一电容Cs1的一端、第一放电电阻Rs1的一端连接于同一点，第二吸收二极管Ds2的负极、第二电容Cs2的一端、第二放电电阻Rs2的一端连接于同一点，第一电容Cs1的另一端与第一电感Ls1的一端相连，第二电容Cs2的另一端与第二电感Ls2的一端相连，第一三极管T1的集电极、第一电感Ls1的另一端、第二放电电阻Rs2的另一端连接于同一点作为第一电路的一端并与第十三超快恢复二极管D13的负极相连，第十三极管T10的集电极、第二电感Ls2的另一端、第一放电电阻Rs1的另一端连接作为第一电路的另一端于同一点并和第零电容Ca的一端相连，第二电路，与第一电路结构相同，在第一电路连接第一通电相A处，第二电路连接连接第二通电相B，第三电路，与第一电路结构相同，在第一电路连接第一通电相A处，第三电路连接第三通电相C。