[实用新型]具有能量回馈功能的电机控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及变频器领域，更具体地说，涉及一种具有能量回馈功能的电机控制装置。

背景技术

变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。

能量回馈单元可以实现变频器与电网之间能量的双向流动，一方面可以通过电能转化成机械能，控制电机的运行；另一方面可以将机械能转化成电能，实现能量回馈给电网，达到节能的效果。如图1所示，为回馈单元11和变频器12组成的框图，回馈单元11接于在变频器12与电网之间。能量的双向流动通过变频器12与回馈单元11之间连接的母线实现，如图2所示，当电机处于电动状态时，电网能量经母线传输变频器12控制电机运行；当电机处于发电状态时，能量通过变频器12经母线进入回馈单元11，再回馈给电网。

然而，上述系统存在环流比较大的问题，在能量回馈给电网时有很大谐波，将造成很大影响。当电机处于发电状态，能量从电机经变频器逆变桥，再到回馈单元，最后回馈给电网。这时，回馈单元和变频器的整流二极管就组成一个回路，环流因而产生。这种环流如图3和图4所示，能明显可以看出这种环流的走向，在三相中都能形成。

另外，由于在回馈单元和变频器之间使用二极管，这种回馈电路只能是单向流动，存在一个很大弊端，并且当变频器整流桥二极管由于某些原因出现失效时（虽然出现这种情况的几率很小，但还是会存在），整个电路就不能工作，特别是在非常紧急的情况下，会严重影响生产，造成较大损失。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述变频器能量回馈存在较大环流及变频器整流二极管失效而导致电路无法工作的问题，提供一种具有能量回馈功能的电机控制装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种具有能量回馈功能的电机控制装置，包括变频器和回馈单元，所述电机控制装置还包括电抗器，且该电抗器包括第一电感和第二电感，其中：所述第一电感的两端分别连接变频器的正直流母线和回馈单元的正直流母线；所述第二电感的两端分别连接变频器的负直流母线和回馈单元的负直流母线。

在本实用新型所述的具有能量回馈功能的电机控制装置中，所述回馈单元的前端具有LCL滤波电路并经由所述LCL滤波电路连接电网。

在本实用新型所述的具有能量回馈功能的电机控制装置中，所述回馈单元包括三路电流转换子单元及接于正直流母线和负直流母线之间的储能电容，每一路电流转换子单元包括由第一IGBT模块和第二IGBT模块组成的上下桥臂，其中第一IGBT模块的集电极连接到回馈单元的正直流母线、发射极与第二IGBT模块的集电极相连并连接到LCL滤波电路，第二IGBT模块的发射极连接到回馈单元的负直流母线。

本实用新型的具有能量回馈功能的电机控制装置具有以下有益效果：通过在变频器的直流母线和回馈单元的直流母线之间增加电抗器，可使环流得到充分抑制，同时在变频器整流二极管失效时也可通过简单改变装置使回馈单元进行整流，保证整个系统正常工作。

附图说明

图1是现有变频器能量回馈系统的实现原理图。

图2是图1中变频器能量回馈系统的电路图。

图3是图1中变频器能量回馈系统中环流的示意图。

图4是图1中变频器能量回馈系统中另一环流的示意图。

图5是本实用新型具有能量回馈功能的电机控制装置实施例的示意图。

图6是图5中具有能量回馈功能的电机控制装置实现的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图5-6所示，是本实用新型具有能量回馈功能的电机控制装置实施例的示意图。本实施例中的电机控制装置包括变频器53、回馈单元51以及电抗器52，其中变频器53的整流单元连接到电网，回馈单元51也连接到电网。上述的回馈单元51和变频器53都可以是现有的通用设备。

电抗器52接于回馈单元51和变频器53之间，且该电抗器52包括第一电感和第二电感，其中第一电感的两端分别连接变频器53的正直流母线和回馈单元51的正直流母线；第二电感的两端分别连接变频器53的负直流母线和回馈单元51的负直流母线。通过上述连接方式，电能和机械能即可实现双向流动。