[发明专利]具有互相特定耦合的中间电路转换器的中间电路转换器的组

说明书

中间电路转换器具有带有中间电路电容器(4)的中间电路(3)，中间电路电容器经由整流器(1)与电源(2)连接并经由逆变器(5)与负载(6)连接。中间电路转换器具有两个接头(7、8)，接头经由线路(9、10)与中间电路(3)的电势(Q1、Q2)连接。在各条线路(9)中分别设有与二极管(12)并联连接的开关元件(11)。由此，中间电路电容器(4)在开关元件(11)断开时能经由二极管(12)充电但不能放电。中间电路电容器(4)在开关元件(11)闭合时能经由开关元件(11)至少放电。中间电路转换器具有根据中间电路电压(U)控制开关元件(11)的控制装置(13)。在线路(9)中，在开关元件(11)与接头(7)之间设有电感器(15)。中间电路转换器具有将线路(9、10)互相连接的续流二极管(16)。二极管节点(20)布置在开关元件(11)与电感器(15)之间，续流二极管(16)分别与一条线路(10)在二极管节点处连接。中间电路转换器的相同类型的接头互相连接。

技术领域

本发明涉及中间电路转换器的组，

-其中，中间电路转换器各自具有带有中间电路电容器的中间电路，

-其中，中间电路转换器以及中间电路电容器利用中间电路转换器都经由相应的输入侧整流器与电源连接，并且经由相应的输出侧逆变器连与相应的负载连接。

-其中，中间电路转换器各自具有第一接头和第二接头，第一接头和第二接头经由相应的第一线路和相应的第二线路与相应的中间电路的相应的第一电势和相应的第二电势连接。

背景技术

电气装置(例如较大的电驱动机器)通常具有大量用电设备(负载)。在许多情况下，从公共供电网络经由相应的中间电路转换器为负载提供电能。为了供应电能将整流器与供电网络连接。

在一些情况下，负载并不一直作为耗电器工作，而是暂时作为能源提供者。一个实例是用于制动运动的质量的电驱动器。在这种情况下，通过对逆变器的适当控制，能量会回馈到中间电路中。在一些情况下，整流器被设计为受控的整流器。在这种情况下，可以将输入到中间电路中的能量经由整流器进一步输入到供电网络中。然而，在其他情况下，整流器被设计为不受控的整流器，尤其是简单的二极管桥式整流器。在这些情况下，电能必须以其他方式从中间电路中导出。

一种可行方案是将所谓的制动电阻器连接到中间电路，回馈的电能在该中间电路中被转换成热量。但是，通常设有多个并联的中间电路。在这种情况下，中间电路的第一电势和中间电路的第二电势可以互相连接。由此，能够实现从一个中间电路到另一个中间电路的能量流，使得回馈到一个中间电路的电能能够被另一个中间电路吸收并传递到其负载。

在最简单的情况下，中间电路的第一电势和中间电路的第二电势直接互相连接。这种设计具有很高的动态性能。但是，当整流器接通供电网络时，就不再以限定的方式确保每个中间电路都经由其整流器充电。对此，原因在于在相同设计和规格的中间电路转换器的情况下的组件公差、以及在不同尺寸或不同规格的中间电路转换器的情况下使用的组件的不同特性。当接通公共供能装置时，这种非限定的状态可能导致多个中间电路经由单一中间电路转换器的整流器完全或至少基本实现充电。由此可能使该中间电路的整流器过载并且损伤或损坏。

为了避免这种损坏，已知各种方法。

已知的方法在于，中间电路转换器的部件(尤其是整流器)被超规格地设计。该方法虽然可以确保更安全的运行，但会导致成本增加。此外，在直接连接的情况下，大的补偿电流能够在连接线路中流动，其可能导致其他设备的损坏，甚至可能引起火灾。

另一种已知方法在于，在中间电路的第一电势和第二电势之间的连接线路中设置电阻器。电阻器尤其可以是PTC电阻器(PTC＝正温度系数)，即电阻值在加热时显著增加的电阻。该方法虽然能保护整流器和中间电路转换器的其他组件免于过载，但其会导致相对较低的动态性能和电阻的大功耗。