交流電機(jī)回路中的制動電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制驅(qū)動電機(jī)的裝置，所述裝置具有控制單元和用于使所述裝置與直流電壓回路連接的逆變器，其中驅(qū)動電機(jī)通過逆變器以交流電壓供給。
【背景技術(shù)】
[0002]所述裝置當(dāng)今應(yīng)用于許多電驅(qū)動的機(jī)器和設(shè)備，以便轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)地和/或轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)地控制驅(qū)動電機(jī)。在所述裝置中，大多首先將共同的電流電網(wǎng)(Stromnetz)的交流電壓通過整流器轉(zhuǎn)化成直流電壓，然后直流電壓再次通過逆變器逆變成相應(yīng)的所期望的用于控制驅(qū)動電機(jī)的多相交流電壓。在此，逆變器由控制單元控制，以便因此能夠不同地控制逆變器的半導(dǎo)體構(gòu)件并且因此改變輸出到驅(qū)動電機(jī)上的交流電壓。通過所輸出的交流電壓來控制驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。如果主動制動驅(qū)動電機(jī)，則這基本上可能通過以下兩種方式實現(xiàn):或者借助機(jī)械制動來制動電機(jī)或者通過逆變器的變化的控制將電機(jī)置成發(fā)電運行(generatorischer Betrieb)，使得驅(qū)動電機(jī)中的電能通過逆變器饋給回到直流電壓中間回路中并且在那里通過制動電阻轉(zhuǎn)換成熱。驅(qū)動電機(jī)通過這種方式方法電氣制動。
[0003]例如由專利申請DE 10 2007 058 098 A1的現(xiàn)有技術(shù)中得知這種裝置，其中在直流電壓中間回路中相應(yīng)存在可控制的制動電阻，借助所述制動電阻能夠影響并且控制制動過程。制動電阻在直流電壓中間回路中的這種布置的不利在于，當(dāng)直流電壓中間回路和驅(qū)動電機(jī)之間的逆變器失效時，不再能夠?qū)崿F(xiàn)電氣制動，因為中斷了電能從驅(qū)動電機(jī)通過逆變器導(dǎo)出到具有制動電阻的直流電壓中間回路中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種用于控制驅(qū)動電機(jī)的裝置，所述裝置具有控制單元和用于使所述裝置與直流電壓回路連接逆變器，所述裝置滿足提高的安全要求并且在逆變器的失效時也能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動電機(jī)的電氣制動。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，所述任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置來解決。本發(fā)明的有利構(gòu)型由從屬權(quán)利要求、說明書和附圖得出。
[0006]在根據(jù)本發(fā)明的裝置中設(shè)置，制動電阻不存在或者不僅僅存在于直流電壓中間回路中并且因此位于逆變器的背向于驅(qū)動電機(jī)的側(cè)上，而是在逆變器和驅(qū)動電機(jī)之間在交流電壓回路中存在功率電阻。在此，驅(qū)動電機(jī)通常由逆變器以交流電壓三相供給。根據(jù)本發(fā)明，在每一個電機(jī)電壓相中設(shè)置功率電阻是有意義的，在發(fā)電運行中所述功率電阻能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動電機(jī)單獨通過交流電壓回路的制動。由此確保，在交流電壓回路和直流電壓中間回路之間的逆變器失效時能夠?qū)崿F(xiàn)電氣制動。
[0007]此外有利地設(shè)置，在電機(jī)運行中可以通過交流電壓回路中的開關(guān)切斷功率電阻。為了在電機(jī)運行中不產(chǎn)生不必要的損失功率，在電機(jī)運行中通過交流電壓回路的相應(yīng)開關(guān)切斷功率電阻，使得可以在逆變器和驅(qū)動電機(jī)之間在電機(jī)電壓相中不受阻礙地流過。
[0008]此外有利地設(shè)置，在發(fā)電運行中功率電阻可以通過交流電壓電路中的開關(guān)接通。通過在發(fā)電運行中功率電阻的接通，驅(qū)動電機(jī)的電能在制動時直接轉(zhuǎn)換成熱。在此有意義的是，開關(guān)分別存在于所有的電機(jī)電壓相中并且在那里同時由功率電阻切斷或者接通電機(jī)電壓相。
[0009]此外設(shè)置，驅(qū)動電機(jī)和功率電阻可以通過開關(guān)與逆變器同時切斷。通過可以實施為繼電器或者半導(dǎo)體開關(guān)的所述開關(guān)確保，電能不再從逆變器饋給到驅(qū)動電機(jī)中并且電氣制動過程不受干擾地順利進(jìn)行。
[0010]在本發(fā)明的一種特別有利的構(gòu)型中設(shè)置，開關(guān)由控制單元控制，其中所述控制單元至少控制逆變器以及逆變器和驅(qū)動電機(jī)之間的交流電壓回路中的開關(guān)。由此能夠?qū)崿F(xiàn)，通過一個唯一的控制單元控制全部開關(guān)并且也控制用于控制驅(qū)動電機(jī)的逆變器。因此，控制單元可以不僅在電機(jī)運行中而且在發(fā)電運行中完全單獨地控制驅(qū)動電機(jī)。通過這種方式方法能夠簡化驅(qū)動電機(jī)的控制。
[0011]全部開關(guān)基本上可以實施為繼電器。當(dāng)然也可能的是，開關(guān)實施為晶體管或者晶閘管。此外也可能的是，一些開關(guān)實施為繼電器，而其他開關(guān)實施為晶體管或者晶閘管。通過這種方式方法，可以將半導(dǎo)體構(gòu)件和傳統(tǒng)的電磁開關(guān)混合。在本發(fā)明的另一構(gòu)型中設(shè)置，在每一個相中可以通過至少一個前置和后置的開關(guān)接通或者斷開交流電壓回路中的功率電阻。通過這種方式方法，電機(jī)電壓相中的功率電阻可以完全與電路中切斷，以便在電機(jī)運行中不產(chǎn)生損失功率。
[0012]此外有利地設(shè)置，在逆變器和驅(qū)動電機(jī)之間的交流電壓回路中在每一個電機(jī)電壓相中存在多個功率電阻并且分別通過所述功率電阻上的至少一個另外的開關(guān)可以在每一個電機(jī)電壓相中調(diào)節(jié)電阻值的變化。通過在每一個電機(jī)電壓相中存在不僅僅一個功率電阻而是多個能夠不同地連接的功率電阻，相應(yīng)的電機(jī)電壓相中的電阻值可以變化。因此，可以根據(jù)開關(guān)的調(diào)節(jié)在每一個電機(jī)電壓相中產(chǎn)生不同的電阻值并且不同強(qiáng)度地制動驅(qū)動電機(jī)。通過這種方式方法，可以通過控制單元進(jìn)行不同的制動操縱。因此，尤其可以在緊急切斷時實現(xiàn)特別強(qiáng)烈的制動，而在正常運行中實現(xiàn)減弱的制動。這在電驅(qū)動的機(jī)器的安全性以及舒適性方面是重要的。
[0013]此外設(shè)置，在逆變器和驅(qū)動電機(jī)之間的交流電壓回路的每一個電機(jī)電壓相中并行存在的開關(guān)與其在各個其他電機(jī)電壓相中的配合件電路技術(shù)地耦合，以便同時接通并且斷開。通過本發(fā)明的這種構(gòu)型確保，全部開關(guān)在相應(yīng)的電機(jī)電壓相中同時接通并且斷開，以便在每一個電機(jī)電壓相中存在相同的接通狀態(tài)并且在功率電阻中接通相同的電阻值。由此保證在所有運行狀態(tài)中驅(qū)動電機(jī)的對稱控制。
【附圖說明】
[0014]以下參考附圖詳細(xì)描述和闡述本發(fā)明。
[0015]附圖示出:
[0016]附圖示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的開關(guān)回路的總覽，所述裝置用于借助驅(qū)動電機(jī)的電機(jī)電壓相中的不同的可接通的電阻值來控制驅(qū)動電機(jī)。
【具體實施方式】
[0017]在附圖中示出用于借助控制單元2來控制驅(qū)動電機(jī)Μ的裝置。所述控制單元2基本上由電子的電路邏輯組成，所述電