发明名称 一种基于开关频率调节的提升机变频器IGBT超温闭环保护方法
摘要 本发明公开了一种基于开关频率调节的提升机变频器IGBT超温闭环保护方法,其步骤为:步骤一:IGBT结电阻检测;步骤二:计算IGBT结温;步骤三:开关频率调节;本发明直接检测IGBT结电阻,针对NPC三电平变频器精确计算结温,能够更真实反应IGBT内部的温度;本发明制定出一个温度闭环,通过调节IGBT开关频率来独立实时动态调节整流器和逆变器的IGBT温度使其在安全温度范围内工作,并控制变频器使提升机转速降低保证转矩不变,系统处于慢速稳定运行阶段;本发明是可视化结温显示,便于操作人员判断并执行相应操作;本发明既能精确检测IGBT芯片真实温度又能实现不停机保护。
申请公布号 CN103986319B 申请公布日期 2017.02.15
申请号 CN201410212333.0 申请日期 2014.05.19
申请人 徐州中矿大传动与自动化有限公司 发明人 何凤有;谭国俊;徐世周;吴轩钦
分类号 H02M1/32(2007.01)I 主分类号 H02M1/32(2007.01)I
代理机构 南京知识律师事务所 32207 代理人 张苏沛
主权项 一种基于开关频率调节的提升机变频器IGBT超温闭环保护方法,其特征在于,具体步骤为:步骤一:IGBT结电阻的检测;步骤二:计算IGBT结温;其公式为:IGBT损耗由导通损耗和开关损耗组成,即P<sub>T</sub>=P<sub>con,T</sub>+P<sub>sw,T</sub>;初始饱和压降表示为:v<sub>0,T</sub>=v<sub>0,T_25℃</sub>+K<sub>v0,T</sub>(T<sub>vj,T</sub>‑25℃),导通电阻表示为:r<sub>T</sub>=r<sub>T_25℃</sub>+K<sub>r,T</sub>(T<sub>vj,T</sub>‑25℃);导通损耗表示为:P<sub>con,T</sub>=v<sub>0,T</sub>I+r<sub>T</sub>I<sup>2</sup>,IGBT的开关能量损耗表示为:<img file="FDA0001117566480000011.GIF" wi="1141" he="253" />在一个开关周期内,IGBT的平均开关损耗表示为:P<sub>sw,T</sub>=f<sub>sw</sub>E<sub>sw,T</sub>(I);E<sub>on,T</sub>(I)表示IGBT开通损耗;E<sub>off,T</sub>(I)表示IGBT关断损耗;所述v<sub>0,T_25℃</sub>为IGBT在25℃结温下的初始饱和压降;所述r<sub>T_25℃</sub>为IGBT在25℃结温下的导通电阻;所述K<sub>v0,T</sub>为IGBT初始饱和压降的温度修正系数,为负值;所述K<sub>r,T</sub>为IGBT导通电阻的温度修正系数,为负值;所述T<sub>vj,T</sub>为IGBT的结温;所述I为流过IGBT的瞬时电流值;所述A<sub>sw,T</sub>和B<sub>sw,T</sub>和C<sub>sw,T</sub>为测试条件下开关能量损耗随电流变化的二次拟合曲线系数;所述D<sub>sw,T</sub>为测试电压U<sub>base</sub>的修正系数;所述K<sub>sw,T</sub>为测试结温T<sub>base</sub>的修正系数;所述U<sub>ce</sub>为器件实际承受电压;所述f<sub>sw</sub>为开关频率;步骤三:开关频率调节。
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