[实用新型]大功率变频器并联驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及变频器领域，更具体地说，涉及一种大功率变频器并联驱动电路。

背景技术

变频器是利用电力半导体器件（如IGBT）的通断将工频电源变换为另一频率的电机控制装置，其最主要的目的通过改变电机输入电源的频率改变电机的转速。随着交流电机的变频调速技术越来越成熟，作为大耗电的设备电机，采用变频调速的比例也越来越高，特别是传统的大功率电机调速方式，逐渐被变频调速的方式取代。

而随着驱动的电机越来越大，变频器功率也随之变大。大功率的变频器有多种方式实现：（一）可通过电力半导器件多个并联把单个变频器功率做大，但于由结构、热设计和电流均流设计比较难，而且可维护性比较差，因此功率无法做得太高，单台功率一般380V-500V是450KW，而600-690V是560KW；（二）采用多台变频器并联的方法来实现，也是当前比较主流的方案，可以解决结构、热设计的问题，并且可维护性比较好，如图1所示，功率单元MD1-MD5并联组成可控整流，功率单元MD6-MD10并联组成逆变，整流或逆变的功率可能过扩展功率单元的数量来增加。

对于整流和逆变的并联实现的方法，传统的驱动并联驱动有两种方案：

（一）如图2所述，驱动信号发生模块在功率单元MD1内，功率单元MD2、MD3、MD4、MD5内没有驱动信号发生模块，功率单元MD1的驱动信号一路直接驱动本身的IGBT模块，别外通过转换电路分一路IGBT驱动信号给功率单元MD2，而功率单元MD2接收到功率单元MD1发过来的IGBT信号后，一路直接驱动本身的IGBT模块，别外通过转换电路分一路IGBT驱动信号给功率单元MD3，并依次传递到驱动功率单元MD4~5。即功率单元MD2~MD5内部不产生IGBT驱动信号，是通过功率单元MD1一级一级传过来的。此方法虽能实现功率单元的并联，但由于IGBT驱动信号是一级一级传过来的，最后的功率单元的驱动与第一个功率单元之间存在驱动延时，会造成功率单元之间不均流。因此，此方案由于不均流度的影响，并联的功率单元个数非常有限。

（二）如图3所示，功率单元MD1~5都有各自的驱动信号发生模块，并联驱动时，通过高速通讯传递所需的参数信息，再通过高速的IGBT驱动同步信号来使驱动同步，以实现各个功率单元驱动之间的同步，从而实现功率单元MD1~MD5的并联。此方法可实现功率单元的并联，并且可以允许并联的单元数量较多，但此方案还是存在缺陷：（1）驱动不能实现同步，虽然有同步信号，但是还是会存在不同功率单元同一驱动的差异，因为由于功率单元MD1~5都有各自的时钟，不可能做到发波时间一致，因此均流的效果一般；（2）功率单元MD1~5之间的参数传递和IGBT驱动同步信号要求可靠性和抗扰能量非常高，因此加大了设计难度；（3）软件控制相对较复杂，要求软件设计人员水平较高，增加设计成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述大功率变频器并联数量受限、并联不均流以及技术要求高的问题，提供一种大功率变频器并联驱动电路。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是，提供一种大功率变频器并联驱动电路，包括驱动单元以及多个功率单元；所述驱动单元包括用于产生IGBT驱动信号的驱动信号发生器以及多个分别连接到所述驱动信号发生器并用于传送IGBT驱动信号的驱动接口；每一所述功率单元包括用于接收IGBT驱动信号的信号接收单元以及连接到所述信号接收单元并根据所述IGBT驱动信号运行的IGBT驱动模块；所述驱动单元的多个驱动接口分别通过驱动传输回路连接到一个功率单元的信号接收单元。

在本实用新型所述的大功率变频器并联驱动电路中，所述IGBT驱动模块为IGBT整流模块或IGBT逆变模块。

在本实用新型所述的大功率变频器并联驱动电路中，所述驱动接口为电光转换接口，所述驱动传输回路为光传输回路，所述信号接收单元为光接收单元。

在本实用新型所述的大功率变频器并联驱动电路中，所述驱动接口为纯电接口，所述驱动传输回路为电传输回路，所述信号接收单元为电接收单元。

在本实用新型所述的大功率变频器并联驱动电路中，所述驱动接口为无线接口，所述驱动传输回路为无线传输回路，所述信号接收单元为无线信号接收单元。

在本实用新型所述的大功率变频器并联驱动电路中，所述驱动信号发生器为数字信号处理器、单片机、FPGA或纯硬件实现的信号发生器。