[发明专利]驱动故障保护

说明书

技术领域

本发明总体涉及电力驱动领域。更具体地，本发明涉及用于检测电容器组保护的驱动状况的技术。

背景技术

各种电力系统包括用于将电能转换成机械能的电力转换系统(诸如电力驱动器和电动机)。电力驱动器包括用于对电动机的扭矩、速度、位置和/或性能进行控制的装置或装置组。该驱动器可连接至诸如电池、电力供应器、或交流(AC)发电机的电源，并且可对从电源到电动机的电力传输进行控制，该电动机将电能转换成机械能。

电力驱动器通常包括与特定驱动器的功率输入线串联和/或并联连接的电容器组。传统上，电容器组提供无功功率，其减少电容器组的上流线中的电流以提高相关联的电力驱动器的电压和功率因数。提高驱动器的电压和功率因数减少了驱动器中的线路损耗，从而提高了驱动器的效率和性能。电容器组还可被配置为LCL滤波器，其用于减少来自为该驱动器供电的交流电流的谐波。电容器组经常与附加零件合作以促进驱动保护。一般地，电容器组耦接有用于保护电力驱动器的熔丝、电涌放电器和保护继电器。

在电力驱动器的工作期间内，电容器组容易变得不均衡。例如，如果电容器组中的电容器单元之一出现故障，或者装有熔丝的组中发生熔断操作，则会发生不均衡的状况。这样的状况可导致剩余电容器单元上的高电压，其可对剩余电容器单元或任何相关联的组件造成损害。

一些驱动器涉及对电容器组中的这种不均衡状况进行检测的不均衡检测方案。现有的方法通常适合于检测某些配置的电容器组(例如，接地和不接地系统分流电容器组中)中的不均衡状况。但是，不是所有类型的电力驱动器都使用相同类型的电容器组配置。实际上，电力驱动器用于广泛的工业应用，而且不同的应用通常使用具有不同电容器组配置的驱动器。例如，适合于相对较低功率配置的电力驱动器可使用角型连接(corner-connect)的电容器组配置。被配置用于Y型连接的电容器组的典型不均衡检测方案可能不适合于角型连接的电容器组。

发明内容

本发明总体上涉及用于检测电力驱动器的电容器组中的不均衡的技术。具体地，该不均衡检测方案可适合于检测具有不同电容器组配置的不同电力驱动器中的不均衡。一些实施例包括采用一组或更多组放电电阻器，以使得电容器组放电并且形成电容器组的中性点。在不同的实施例中，该节点可为中性-中性点或中性-地点。实施例还包括测量该点处的电压，以确定电容器组的状况(例如，正常工作或不均衡)。

附图说明

当参考附图阅读下面的详细说明时，本发明的这些和其它特点、方面和优点将变得更好理解，在所有附图中相同的符号表示相同的部分，其中：

图1是根据本技术实施例的电力驱动系统的应用的电路图；

图2是用于测量在可与本技术实施例一起使用的两个Y型连接的电容器之间的中性电压或电流的典型方法的电路图；

图3是表示用于测量可与本技术实施例一起使用的Y型连接的电容器组的中性点对地电压的典型方法的电路图；

图4是根据本技术实施例的表示用于测量具有Y型连接的电容器组的驱动器中的中性点对中性点电压的电路的电路图；

图5是根据本技术实施例的表示当已发生电容器组不均衡时的中性-中性点的电压状况的曲线图，其中电压状况是根据图4所示的电路测量的；

图6是根据本技术实施例的表示用于测量角型连接的电容器组中的中性点对地电压的电路的电路图；

图7是根据本技术实施例的表示当角型连接的电容器组中已发生电容器组不均衡时的中性-地节点的电压状况的曲线图，其中电压状况是根据图6所示的电路测量的；

图8是根据本技术实施例的表示用于测量角型连接的电容器组中的中性-中性电压的方法的电路图；以及

图9是根据本技术实施例的表示当角型连接的电容器组中已发生电容器组不均衡时的中性-中性点的电压状况的曲线图，其中电压状况是根据图8所示的电路测量的。

图10的流程图示出了用于检测驱动器的电容器中的不均衡的一个或多个实施例。

具体实施方式

本发明总体上涉及用于检测具有不同电容器组配置的驱动器中的电容器组不均衡的技术。实施例包括用于测量驱动器电压以确定何时和/或是否已发生电容器组不均衡的系统和方法。一些实施例涉及将放电电阻器配置到电容器组以及测量电容器组处的中性点对地电压或中性点对中性点电压。放电电阻器取决于电容器组和/或驱动器的配置而安装在不同位置并且可具有不同的阻抗。