[发明专利]一种中压变频刹车制动单元拓扑结构及其母线的降压方法

说明书

本发明公开了一种中压变频刹车制动单元拓扑结构及其母线的降压方法，涉及变频器及电机控制领域，包括总母线、低压母线电路和母线电压采样及其控制电路，母线电压采样及其控制电路监控总母线的电压变化，由第三输出端对低压母线电路的信号输入端输出PWM信号，控制总母线将电压从P+端口输入至低压母线电路的电压输入端，低压母线电路可均分电压值，以降低总母线上多余的能量，并由低压母线电路的电压输出端输出至N‑端口，通过电路结构上的改进，本发明能够降低中压变频器制动单元的直流母线电压，进一步降低制动单元的设计难度，而且本发明的结构较为简单，带来的效果较为突出，具有广泛的市场应用价值。

技术领域

本发明涉及变频器及电机控制领域，具体来说，涉及一种中压变频刹车制动单元拓扑结构及其母线的降压方法。

背景技术

目前，中压AC1140变频器控制电机时所采用的制动设备，机械摩擦大，故障率高，而且AC1140变频器刹车时直流母线所需的电压在2000V左右，所需的电压值过高，在设计制动单元时过程较为复杂，难度系数大，而且密集电路构成的成品可靠性难以把握，也容易出现故障。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种中压变频刹车控制单元拓扑结构及其母线的降压方法，能够降低直流母线的电压值，便于设计制动单元。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种中压变频刹车制动单元拓扑结构，包括总母线、低压母线电路和母线电压采样及其控制电路，总母线设有P+端口和N-端口，母线电压采样及其控制电路设有第一检测端、第二检测端以及第三输出端，低压母线电路设有电压输入端、电压输出端以及信号输入端，总母线的P+端口与母线电压采样及其控制电路的第一检测端连接，总母线的N-端口与母线电压采样及其控制电路的第二检测端连接，母线电压采样及其控制电路的第三输出端与低压母线电路的信号输入端连接，母线电压采样及其控制电路监控总母线的电压变化，由第三输出端对低压母线电路的信号输入端输出PWM信号，控制总母线将电压从P+端口输入至低压母线电路的电压输入端，低压母线电路可均分电压值，以降低总母线上多余的能量，并由低压母线电路的电压输出端输出至N-端口。

作为上述技术方案的改进，低压母线电路包括一级低压母线电路、二级低压母线电路以及三级低压母线电路，所述的一级低压母线电路、二级低压母线电路以及三级低压母线电路依次串联。

作为上述技术方案的改进，一级低压母线电路包括绝缘栅门极晶体管Q1、一级IGBT驱动电路、电容C1、二极管D1、电阻R1以及R4，绝缘栅门极晶体管Q1设有栅极、发射极以及集电极，一级IGBT驱动电路设有输入端和输出端，电阻R1并联于电容C1的两端，且电容C1一端与二极管D1的负极连接，电容C1的另一端与绝缘栅门极晶体管Q1的发射极连接，二极管D1的正极与绝缘栅门极晶体管Q1的栅极连接，二极管D1的负极通过电压输入端与总母线的P+端口连接，电阻R4并联于二极管D1的正极和负极之间，绝缘栅门极晶体管Q1的集电极与一级IGBT驱动电路的输出端连接，一级IGBT驱动电路的输入端通过信号输入端与母线电压采样及其控制电路的第三输出端连接。

作为上述技术方案的改进，二级低压母线电路包括绝缘栅门极晶体管Q2、二级IGBT驱动电路、电容C2、二极管D2、电阻R2以及R5，绝缘栅门极晶体管Q2设有栅极、发射极以及集电极，二级IGBT驱动电路设有输入端和输出端，电阻R2并联于电容C2的两端，且电容C2一端与二极管D2的负极连接，电容C2的另一端与绝缘栅门极晶体管Q2的发射极连接，二极管D2的正极与绝缘栅门极晶体管Q2的栅极连接，电阻R5并联于二极管D2的正极和负极之间，绝缘栅门极晶体管Q2的集电极与二级IGBT驱动电路的输出端连接，二级IGBT驱动电路的输入端通过信号输入端与母线电压采样及其控制电路的第三输出端连接。