一種無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的保護(hù)方案
冉成科，郭鳳鳴
（湖南機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系，長沙410151）
摘要：針對無刷直流電機(jī)的控制系統(tǒng)中逆變器產(chǎn)生過電壓的情況，文章在分析了其保護(hù)機(jī)理的基礎(chǔ)上，提出了一種無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的保護(hù)方案，實踐表明這些相關(guān)措施可有效保護(hù)逆變電路能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，具有一定的工程應(yīng)用價值。
關(guān)鍵詞：無刷直流電機(jī)；逆變器；保護(hù)
中圖分類號：tm36 +1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a 文章編號：1001-6848(2010)03-0101-02
1元刷直流電機(jī)控制的保護(hù)機(jī)理
無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)中逆變器產(chǎn)生過電壓主要有兩個原因：關(guān)斷浪涌電壓和續(xù)流二極管恢復(fù)浪涌電壓。如圖l所示電路中，當(dāng)上橋臂的ic-bt1開通時，流過感性負(fù)載的電流毛不斷增加。當(dāng)該igbt關(guān)斷時，感性負(fù)載中的電流不可能發(fā)生突變，它必然通過下橋臂igbt模塊的續(xù)流二極管vd2流通。如果電路是理想的，即不存在寄生的雜散電感，igbt1關(guān)斷時其上的電壓vce,只會上升到比母線電壓ud高出一個二極管的壓降值，隨后vd2導(dǎo)通防止電壓進(jìn)一步增加。
但茌實際的功率電路中線路上存在有寄生的雜散電感，可在圖l所示電路中增加一個總值的漏電感以模擬線路雜散電感的影響。當(dāng)igbt1關(guān)斷時，電感阻止負(fù)載電流向vd2切換，在該電感兩端產(chǎn)生阻止母線電流減少的電壓,它與母線電壓疊加并以浪涌電壓的形式加在igbt1的兩端。在極端情況下，該浪涌電壓會超過igbt1的額定值而導(dǎo)致它的損壞01。續(xù)流二極管恢復(fù)時會產(chǎn)生與關(guān)斷浪涌電壓相似的浪涌電壓。
為了減少這種因線路上的雜散電感而產(chǎn)生的瞬態(tài)浪涌高壓，在使用igbt構(gòu)成apf主電路時，必須設(shè)計好主電路吸收保護(hù)電路。
下面通過建立pspice仿真電路來模擬igbrl2關(guān)斷時電壓的變化情況，如圖2所示，其中l(wèi)l為母線寄生電感，igbt1始終關(guān)斷，igb12的脈沖信號如圖3。
2無刷直流電機(jī)控制的保護(hù)措施
因此要有效的抑制該瞬時沖擊高壓，可采用以下三種措施[3-5]。
1)為降低逆變器回路的電感，如直流側(cè)電容采用聚丙乙烯電解電容、逆變器回路采用層狀母聯(lián)結(jié)構(gòu)見圖5。
2)設(shè)計icbt保護(hù)電路見圖6，抑制igbt兩端瞬時高壓的產(chǎn)生。
3)ipm模塊對驅(qū)動信號要求很嚴(yán)格，必須將信號轉(zhuǎn)換電路直接焊接在ipm模塊上，所以在信號出口一級增加了ipm模塊驅(qū)動電路設(shè)計，系統(tǒng)所采用的兩極光電隔離的結(jié)構(gòu)，光電隔離驅(qū)動電路設(shè)計見圖7。
3結(jié)語
本文介紹的三種保護(hù)措施可有效保護(hù)逆變電路能夠安全穗定的運(yùn)行，具有一定的工程應(yīng)用價值。
進(jìn)入： |
