開關(guān)電源部分和用于運(yùn)行該開關(guān)電源部分的方法
【專利摘要】開關(guān)電源部分（9）、用于運(yùn)行所述開關(guān)電源部分（9）的方法以及所述開關(guān)電源部分的應(yīng)用，其中所述開關(guān)電源部分（9）包括用于控制開關(guān)元件的控制裝置并且被連接到變頻器的中間電路上。在此，所述開關(guān)電源部分（9）具有啟動(dòng)延遲，使得開關(guān)元件的控制被閉鎖，直到預(yù)先給定的啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間（T）到期。所述啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間（T）在此長(zhǎng)于用于中間電路充電的時(shí)間間隔。
【專利說(shuō)明】開關(guān)電源部分和用于運(yùn)行該開關(guān)電源部分的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及開關(guān)電源部分，該開關(guān)電源部分包括用于控制開關(guān)元件的控制裝置并且被連接到變頻器的中間電路上。此外，本發(fā)明涉及用于運(yùn)行該開關(guān)電源部分的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]變頻器被用于把負(fù)載、諸如轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)的機(jī)器接到三相電網(wǎng)上。在此，中間電路經(jīng)由整流器毗連三相電網(wǎng)并且從該中間電路經(jīng)由相應(yīng)的橋電路來(lái)控制負(fù)載。通常的是，中間電路電壓經(jīng)由電阻、特別是經(jīng)由PTC電阻和輔助接觸器被加載(hochgeladen)。在例如充電的95 %時(shí)，這個(gè)由電阻和輔助接觸器組成的前置電路借助主接觸器被橋接。
[0003]經(jīng)常利用監(jiān)控電路來(lái)檢查中間電路的加載，以便確認(rèn)電壓降落的出現(xiàn)。例如當(dāng)負(fù)載從確定的電壓起錯(cuò)誤地短路時(shí)發(fā)生這樣的電壓降落。因此，一旦識(shí)別出電壓降落，變頻器控制裝置就轉(zhuǎn)換到干擾模式。
[0004]被連接到變頻器的這樣的中間電路上的電源必須考慮這些情況。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，具體的裝置包括信號(hào)設(shè)備，以便用信號(hào)通知電源，中間電路充電過(guò)程結(jié)束了或很大程度上結(jié)束了。此后電源才接通并且避免監(jiān)控電路把電源的接通識(shí)別為錯(cuò)誤的電壓降落。然而在此不利的是附加的敷設(shè)電纜花費(fèi)并且輸入線必須相應(yīng)地被保護(hù)以免受干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所基于的任務(wù)是，針對(duì)開頭所述類型的開關(guān)電源部分說(shuō)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)。此外，要說(shuō)明一種用于運(yùn)行所述開關(guān)電源部分的方法。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，這項(xiàng)任務(wù)通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求1和10來(lái)解決。在從屬權(quán)利要求中可找到改進(jìn)方案。
[0007]在此規(guī)定，所述開關(guān)電源部分具有啟動(dòng)延遲，使得開關(guān)元件的控制被閉鎖，直到預(yù)先給定的啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間到期。啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間在此長(zhǎng)于用于中間電路充電的時(shí)間間隔。通常的中間電路充電在一般情況下持續(xù)大約3到6秒。足夠長(zhǎng)的例如10秒的啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間造成，所述開關(guān)電源部分總是只有當(dāng)中間電路充電結(jié)束了或至少在由于開關(guān)電源部分啟動(dòng)所導(dǎo)致的輕微的電壓降落不被識(shí)別為干擾情況的程度上進(jìn)行時(shí)才開始定時(shí)。
[0008]在另一個(gè)擴(kuò)展方案中規(guī)定，開關(guān)電源部分具有用于檢測(cè)輸入側(cè)的電壓上升的開關(guān)電路并且設(shè)置有聯(lián)鎖電路，以便在啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間期間閉鎖開關(guān)元件的控制。因此開關(guān)電源部分的啟動(dòng)延遲的所期望的功能以簡(jiǎn)單的方式被實(shí)現(xiàn)。
[0009]有利的是，開關(guān)電源部分包括用于激活啟動(dòng)延遲的DIP開關(guān)。這樣被實(shí)施的開關(guān)電源部分是可普遍應(yīng)用的。根據(jù)所給定的使用條件，啟動(dòng)延遲功能能夠借助DIP開關(guān)來(lái)激活或去激活。
[0010]此外有利的是，啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間能夠借助開關(guān)電源部分的操作裝置來(lái)設(shè)定。以這種方式，所述開關(guān)電源部分能夠適配于不同的變頻器中間電路。針對(duì)需要用于中間電路充電的較短的持續(xù)時(shí)間的變頻器，縮短啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間，以便由開關(guān)電源部分所提供的供電電壓更快地可供使用。
[0011]這以簡(jiǎn)單的方式通過(guò)開關(guān)電源部分包括用于設(shè)定啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間的功能開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一種簡(jiǎn)單的實(shí)施方案中，DIP開關(guān)被構(gòu)造為用于啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間設(shè)定的功能開關(guān)。
[0012]有益地，所述開關(guān)元件也包括用于設(shè)定啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間的信號(hào)元件。在此，發(fā)光元件或音頻發(fā)生器能夠?qū)崿F(xiàn)所設(shè)定的啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間的簡(jiǎn)單的輸出。
[0013]根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，所述開關(guān)電源部分被用于變頻器的控制裝置的供電。通常，有利的是，開關(guān)電源部分(9)被用于變頻器和/或該變頻器的外圍設(shè)備的供電。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的用于運(yùn)行相應(yīng)的開關(guān)電源部分的方法規(guī)定，識(shí)別在輸入側(cè)施加在開關(guān)電源部分上的中間電路電壓的閾值，使得從達(dá)到該閾值起所述啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間開始并且閉鎖開關(guān)元件的控制，直到所述啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間到期。所述開關(guān)電源部分不需要其他的信號(hào)以便檢測(cè)中間電路充電過(guò)程的到期。
[0015]為了設(shè)定被改變的啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間，有利的是，借助功能開關(guān)激活編程模式，在該編程模式期間信號(hào)元件發(fā)出用于顯示要設(shè)定的啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間的重復(fù)的信號(hào)并且通過(guò)功能開關(guān)的再次操作來(lái)確定啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間。這樣的設(shè)定過(guò)程可以利用簡(jiǎn)單的操作元件來(lái)執(zhí)行。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]下面以示例性的方式參考附圖來(lái)解釋本發(fā)明。其中:
圖1以示意圖示出變頻器電路的框圖；
圖2以示意圖示出中間電路電壓的變化曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0017]在圖1中示出了變頻器電路。根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)電源部分9被連接到施加在中間電路電容器5上的中間電路電壓U上。中間電路經(jīng)由整流器電路3被饋電，該整流器電路被連接到三相電網(wǎng)I上。用于連接三相電機(jī)的三相輸出端子2經(jīng)由橋電路4被接到中間電路上。
[0018]用于中間電路的示例性的加載電路由電阻7 (例如PTC電阻)和串聯(lián)的輔助接觸器6組成。一旦達(dá)到了確定的電荷(例如額定中間電路電壓Ul的95%)，就利用主接觸器8橋接電阻7和輔助接觸器6。作為替代的加載電路，例如可使用閉塞變流器、降壓轉(zhuǎn)換器或用于慢定時(shí)速率(Hochtakten)的有源整流器。
[0019]通常，借助監(jiān)控電路來(lái)監(jiān)控中間電路的加載。一旦在加載階段期間識(shí)別出負(fù)的電壓變化(一 du/dt)，變頻器就進(jìn)入干擾模式。
[0020]開關(guān)電源部分9用于變頻器控制裝置11的供電，與此同時(shí)該變頻器控制裝置經(jīng)由主電源10直接被接到電源網(wǎng)絡(luò)I上。在正常運(yùn)行中經(jīng)由主電源10進(jìn)行供電。在停電的情況下，連接在中間電路上的開關(guān)電源部分9承擔(dān)該供電。被存儲(chǔ)在中間電路的能量在此決定可橋接的斷電的持續(xù)時(shí)間。
[0021]圖2示出在加載階段期間中間電路電壓U的電壓上升。電壓U上升直到時(shí)間點(diǎn)t2，在該時(shí)間點(diǎn)時(shí)達(dá)到例如額定中間電路電壓Ul的95%。此后借助主接觸器8進(jìn)行電阻7和輔助接觸器6的橋接。常規(guī)的開關(guān)電源部分將在加載階段期間在時(shí)間點(diǎn)tl變?yōu)橛行У?，其中監(jiān)控電路的動(dòng)作將導(dǎo)致干擾。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)電源部分9 一直閉鎖被布置在開關(guān)電源部分9中的開關(guān)元件的控制，直到中間電路被充電。由開關(guān)電源部分9的接通電流引起的電壓降被延遲，使得不出現(xiàn)變頻器的干擾。
[0023]例如所述開關(guān)電源部分9包括用于激活這個(gè)根據(jù)本發(fā)明的啟動(dòng)延遲的DIP開關(guān)。這樣的開關(guān)電源部分9適合于接到變頻器中間電路上和其他的供電源上而沒有所述的起動(dòng)問(wèn)題。在激活的啟動(dòng)延遲的情況下，一旦中間電路電壓U在時(shí)間點(diǎn)t0達(dá)到確定的閾值Us，預(yù)設(shè)的啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間T (例如10秒)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。在此，該閾值Us—方面小于在時(shí)間點(diǎn)tl的接通閾值Ue，在該接通閥值處開關(guān)電源部分9在沒有啟動(dòng)延遲的情況下通常將開始定時(shí)。另一方面，該閾值Us被選擇為大的，使得可靠地識(shí)別中間電路的加載。
[0024]為了向操作人員顯示開關(guān)電源部分9的功能，有意義的是例如借助閃爍的發(fā)光二極管用信號(hào)通知啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間T的到期。
[0025]通常，加載階段的持續(xù)時(shí)間依賴于變頻器尺寸。具有相對(duì)小的中間電路電容5的小變頻器已經(jīng)較早地達(dá)到額定中間電路電壓U1。在此，中間電路電壓U’的上升比在更大的變頻器的情況下更陡峭地變化。
[0026]有利地，為了使開關(guān)電源部分9適配于不同的變頻器的加載持續(xù)時(shí)間，啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間T是可設(shè)定的。較小的變頻器于是較早地可用。用于啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間T的有益的范圍位于2到10秒之間。
[0027]啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間T的設(shè)定在編程模式中進(jìn)行。例如通過(guò)在中間電路電壓的起動(dòng)之后在預(yù)定義的激活時(shí)間間隔之內(nèi)操作功能開關(guān)，編程模式是可激活的。這個(gè)功能開關(guān)也可以是用于激活啟動(dòng)延遲的DIP開關(guān)。通過(guò)DIP開關(guān)在起動(dòng)階段之后被切換到啟動(dòng)延遲功能的去激活，于是啟動(dòng)該編程模式。一旦設(shè)備處于編程模式中，信令元件(例如發(fā)光電極)就顯示要設(shè)定的啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間T。例如發(fā)光二極管以秒節(jié)奏閃爍。為了設(shè)定例如6秒長(zhǎng)的啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間T，等候發(fā)光二極管的六次閃爍，直到功能開關(guān)的操作確定該啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間T。如果功能開關(guān)由DIP開關(guān)構(gòu)成，啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間T的確定通過(guò)下述方式來(lái)進(jìn)行，即DIP開關(guān)被切換到啟動(dòng)延遲功能的激活。
[0028]在設(shè)定啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間T之后自動(dòng)結(jié)束編程|旲式并且啟動(dòng)設(shè)備。這例如可以通過(guò)發(fā)光二極管的快速閃爍顯示給操作人員。在啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間T變化之后的第一次啟動(dòng)過(guò)程中有意義的是，借助信令元件顯示用于控制的新的啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間T。例如發(fā)光二極管根據(jù)所設(shè)定的秒數(shù)以秒節(jié)奏閃爍。
[0029]有益地，編程模式在開關(guān)電源部分9的持續(xù)的運(yùn)行期間也是可激活的，例如通過(guò)功能開關(guān)的多次的切換。
【權(quán)利要求】
1.開關(guān)電源部分(9)，該開關(guān)電源部分包括用于控制開關(guān)元件的控制裝置并且被連接到變頻器的中間電路上，其特征在于，所述開關(guān)電源部分(9)具有啟動(dòng)延遲，使得所述開關(guān)元件的控制被閉鎖，直到預(yù)先給定的啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間(T)到期。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源部分(9)，其特征在于，所述開關(guān)電源部分(9)具有用于檢測(cè)輸入側(cè)的電壓上升的開關(guān)電路并且設(shè)置有聯(lián)鎖電路，以便在所述啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間(T)期間閉鎖所述開關(guān)元件的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)電源部分(9)，其特征在于，所述開關(guān)電源部分(9)包括用于激活所述啟動(dòng)延遲的DIP開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一所述的開關(guān)電源部分(9)，其特征在于，所述啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間(T)能夠借助所述開關(guān)電源部分(9)的操作裝置來(lái)設(shè)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的開關(guān)電源部分(9)，其特征在于，所述開關(guān)電源部分(9)包括用于設(shè)定所述啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間(T)的功能開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的開關(guān)電源部分(9)，其特征在于，所述DIP開關(guān)被構(gòu)造為用于設(shè)定所述啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間(T)的功能開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4到6之一所述的開關(guān)電源部分(9)，其特征在于，所述開關(guān)電源部分(9)包括用于設(shè)定所述啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間(T)的信號(hào)元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7之一所述的開關(guān)電源部分(9)，其特征在于，所述開關(guān)電源部分(9)被用于所述變頻器的控制裝置(11)的供電。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到7之一所述的開關(guān)電源部分(9)的應(yīng)用，用于變頻器和/或該變頻器的外圍設(shè)備的供電。
10.用于運(yùn)行根據(jù)權(quán)利要求1到9之一所述的開關(guān)電源部分(9)的方法，其特征在于，識(shí)別在輸入側(cè)施加在開關(guān)電源部分上的中間電路電壓(U，U’ )的閾值(Us)，使得從達(dá)到所述閾值(Us)起所述啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間(T)開始并且直到所述啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間(T)到期閉鎖開關(guān)元件的控制。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，借助功能開關(guān)激活編程模式，在所述編程模式期間信號(hào)元件發(fā)出用于顯示要設(shè)定的啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間(T)的重復(fù)的信號(hào)并且其中通過(guò)再次操作所述功能開關(guān)來(lái)確定所述啟動(dòng)延遲持續(xù)時(shí)間(T)。
【文檔編號(hào)】H02M1/00GK103703665SQ201280036767
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月26日
【發(fā)明者】D.波蒂施, H.德雷施爾 申請(qǐng)人:西門子公司