一種用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路制造技術

本實用新型專利技術涉及一種用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路，與外部交流電源、IGBT器件連接，包括主控CPU、冗余電位鎖閉控制回路、電源控制電路；所述的電源控制電路包括交流電源繼電器C1及直流預充電回路；所述交流電源繼電器C1與交流電源連接，直流預充電回路用于當交流電源繼電器C1斷開時提供維持電壓；所述冗余電位鎖閉控制回路包括安全繼電器，所述安全繼電器與外部的IGBT器件連接；所述主控CPU與冗余電位鎖閉控制回路、電源控制電路連接，控制安全繼電器、交流電源繼電器C1導通或關閉。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電機驅動領域，尤其涉及一種用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路。
技術介紹
傳統的交流電動機驅動回路見附圖1，交流電動機的狀態完全由驅動裝置的主回路固態器件IGBT1-6決定，在由這類電路構成的電機驅動系統中，電機的啟停和正反轉的控制直接由固態器件操控。在某些特殊的應用中，如果涉及到重要邏輯安全或者要求對系統狀態有邏輯冗余要求的場合，這類回路將難以滿足要求。
技術實現思路
本技術解決的技術問題是提供一種簡單的實現邏輯冗余的回路，以確保電動機的狀態。為達到上述目的，本技術采用的技術方案是:一種用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路，與外部交流電源、IGBT器件連接，其特征在于:包括主控CPU、冗余電位鎖閉控制回路、電源控制電路；所述的電源控制電路包括交流電源繼電器Cl及直流預充電回路；所述交流電源繼電器Cl與交流電源連接，直流預充電回路用于當交流電源繼電器Cl斷開時提供維持電壓；所述冗余電位鎖閉控制回路包括安全繼電器，所述安全繼電器與外部的IGBT器件連接；所述主控CPU與冗余電位鎖閉控制回路、電源控制電路連接，控制安全繼電器、交流電源繼電器Cl導通或關閉。本技術的第一優選方案為，所述外部IGBT器件為6個，任一 IGBT器件柵極與發射極間并聯一個安全繼電器。本技術的第二優選方案為，所述安全繼電器一端串聯一個安全電阻。本技術的第三優選方案為，所述直流預充電回路包括小功率變壓器Trl及其整流器，所述小功率變壓器Trl、整流器、交流電源繼電器Cl串聯。本技術的第四優選方案為，所述的多個安全繼電器以一個多接點的安全繼電器替代。本技術的技術優勢在于:在固態器件的控制電極上設置由機械常閉接點構成的冗余電位鎖閉控制回路，每個繼電器都設有常開反饋接點，向系統反饋鎖閉繼電器狀態，在固態器件的交流電源端設置由交流電源繼電器Cl構成的電源控制點，實現安全冗余。為了抑制由于交流電源繼電器Cl頻繁動作對直流回路電壓帶來的波動，設立了由小功率變壓器Trl及其整流器構成的直流預充電回路，使交流電源繼電器Cl斷開的時候直流回路依然有足夠的維持電壓，這樣既保證了直流回路的安全冗余又消除了由于電容器充放電帶來的時間延時。附圖說明圖1是現有技術中電機驅動回路圖。圖2為實施例1和2用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路電路部分圖。圖3為實施例1用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路示意圖。圖4為實施例2用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路示意圖。具體實施方式下面結合具體實施例對技術做進一步說明。實施例1。參考圖2、圖3，一種用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路，與外部交流電源、IGBT器件連接，包括主控CPU、冗余電位鎖閉控制回路、電源控制電路；電源控制電路包括交流電源繼電器Cl及直流預充電回路；交流電源繼電器Cl與交流電源連接，直流預充電回路用于當交流電源繼電器Cl斷開時提供維持電壓；冗余電位鎖閉控制回路包括安全繼電器，安全繼電器與外部的IGBT器件連接；主控CPU與冗余電位鎖閉控制回路、電源控制電路連接，控制安全繼電器、交流電源繼電器Cl導通或關閉。外部IGBT器件為6個，任一 IGBT器件柵極與發射極間并聯一個安全繼電器與一個安全電阻的串聯電路。直流預充電回路包括小功率變壓器Trl及其整流器，小功率變壓器Trl、整流器、交流電源繼電器Cl串聯。在系統接入電源后，三相電源通過變壓器Trl及其整流器Dl向直流回路充電，當直流回路電壓達到設定點后，接觸器C3閉合。在系統獲得電機“運轉”命令后，安全繼電器Relay 1-6得電，IGBT器件柵極全部解除鎖閉，可以接受驅動電流，如果安全繼電器Relayl-6反饋接點全部呈現“接通”的狀態，交流電源繼電器Cl得電閉合，電源被接通待命，IGBT器件的柵極驅動回路即可向IGBT器件提供驅動電壓，電動機運轉。在IGBT器件得到“停止”指令后，在IGBT器件柵極驅動信號全部停止后“交流電源繼電器Cl”和“安全繼電器Relayl-6”同時失電，全部IGBT器件的控制電極在失去驅動電流后被“安全繼電器繼電 器Relayl-6”常閉接點短路鎖閉，全部IGBT器件被強制關斷，實現和驅動信號之間的冗余。在IGBT器件回路設置6個安全繼電器relayl-6，其中，每個IGBT器件控制極和發射極之間接有一個常閉接點，在安全繼電器relayl-6失電的狀態下，這些IGBT器件的控制極被短路，確保IGBT器件關斷輸出，安全繼電器Relayl-6的常閉接點被連接到控制電路的開關量輸入接點，反饋給主控CPU安全繼電器Relayl-6的當前狀態；主控CPU控制安全繼電器Cl僅僅在固態器件有輸出電流的時候才得電接通，保證在不允許電機轉動的時候，IGBT器件的電源被切斷。實施例2.參考圖2、圖4，實施例1中，安全繼電器Relayl-6以一個多接點的安全繼電器替代。本技術不限于以上的實施方式，本領域技術人員根據本技術的揭示，對于本技術做出的改進和修改都應該在本技術的保護范圍之內。權利要求1.一種用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路，與外部交流電源、IGBT器件連接，其特征在于:包括主控CPU、冗余電位鎖閉控制回路、電源控制電路； 所述的電源控制電路包括交流電源繼電器(Cl)及直流預充電回路；所述交流電源繼電器(Cl)與交流電源連接，直流預充電回路用于當交流電源繼電器(Cl)斷開時提供維持電壓； 所述冗余電位鎖閉控制回路包括安全繼電器，所述安全繼電器與外部的IGBT器件連接; 所述主控CPU與冗余電位鎖閉控制回路、電源控制電路連接，控制安全繼電器、交流電源繼電器(Cl)導通或關閉。2.根據權利要求1所述用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路，其特征在于:所述外部IGBT器件為6個，任一 IGBT器件柵極與發射極間并聯一個安全繼電器。3.根據權利要求2所述用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路，其特征在于:所述安全繼電器一端串聯一個安全電阻。4.根據權利要求1所述的用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路，其特征在于:所述直流預充電回路包括小功率變壓器(Trl)及其整流器，所述小功率變壓器(Trl)、整流器、交流電源繼電器(Cl)串聯。5.根據權利要求2或3所述的用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路，其特征在于:所述的多個安全繼電器以一個多接點的安全繼電器替代。專利摘要本技術涉及一種用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路，與外部交流電源、IGBT器件連接，包括主控CPU、冗余電位鎖閉控制回路、電源控制電路；所述的電源控制電路包括交流電源繼電器C1及直流預充電回路；所述交流電源繼電器C1與交流電源連接，直流預充電回路用于當交流電源繼電器C1斷開時提供維持電壓；所述冗余電位鎖閉控制回路包括安全繼電器，所述安全繼電器與外部的IGBT器件連接；所述主控CPU與冗余電位鎖閉控制回路、電源控制電路連接，控制安全繼電器、交流電源繼電器C1導通或關閉。文檔編號H02P23/00GK202978808SQ20122056579公開日2013年6月5日 申請日期2012年10月31日 優先權日2012年10月31日專利技術者王陳建 申請人:王陳建本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于固態化交流電機驅動回路的安全冗余電路，與外部交流電源、IGBT器件連接，其特征在于：包括主控CPU、冗余電位鎖閉控制回路、電源控制電路；所述的電源控制電路包括交流電源繼電器（C1）及直流預充電回路；所述交流電源繼電器（C1）與交流電源連接，直流預充電回路用于當交流電源繼電器（C1）斷開時提供維持電壓；所述冗余電位鎖閉控制回路包括安全繼電器，所述安全繼電器與外部的IGBT器件連接；所述主控CPU與冗余電位鎖閉控制回路、電源控制電路連接，控制安全繼電器、交流電源繼電器（C1）導通或關閉。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王陳建，
申請(專利權)人：王陳建，
類型：實用新型
國別省市：