CN112910275B 一种基于rc-igbt的矿用变频器控制系统及其控制方法 （山西潞安安易电气有限公司）

A,2019.03.01U,2021.11.16一种基于RC-IGBT的矿用变频器控制系统及本发明一种基于RC_IGBT的矿用变频器控制系统及其控制方法，属于基于RC_IGBT的矿用变频器控制系统技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种基于RC_IGBT的矿用变频器控制系端依次连接网侧滤波单元、网侧RC_IGBT三电平主控单元通过VME总线与控制信号发出单元相2通过VME总线与控制信号发出单元（23）相连，将脉冲触发信号发送至控制信号发出单元所述主控单元（21）输出退饱和控制PWM脉冲驱动开关单元中各个RC_I其中从机FPGA用于完成矿用变频器专用平台过压、过流、过温保护步骤一：主机DSP在初始IGBT模式下通过对RC_IGBT的逆步骤三：在关闭续流二极管模式之前，通过驱动栅极+15从续流二极管到同一功率器件的IGBT的平滑电流2.根据权利要求1所述的一种基于RC_IGBT3所述主控单元（21）通过SCI通信接口与支持联网控制的以太网控制模块实现数据传3.根据权利要求2所述的一种基于RC_IGB4.根据权利要求3所述的一种基于RC_IGBT的矿用变频所述箝位二极管的两端连接有用于确保功率单元输出端可靠箝位至零电平的箝位电5.根据权利要求4所述的一种基于RC_IGB从机FPGA具体采用型号为Sparten_6FP所述电压传感器具体采用型号为AV100_2000，所述电流传感器具体采用型号为LF所述中性点钳位三电平功率模块中RC_IGBT采用型号为6500V/1000A，箝位二6.根据权利要求1所述的一种基于RC_IGBT的矿3）负载电流零点判断：在续流二极管模式下45RC_IGBT的矿用变频器控制系统及其IGBT三电平整流单元的直流侧通过导线串接直流母线支撑电容后与机侧RC_IGBT三电平逆变单元的直流侧相连，所述机侧RC_IGBT三电平逆变单元的交流侧串接交流测滤波电感后元的信号输入端通过导线与控制信号采集单元相连，所述主控单元通过VME总线与控制信板通过光纤与网侧RC_IGBT三电平整流单元、机侧RC_IGBT三电平逆变单元的RC_IGBT功率[0007]所述主控单元输出退饱和控制PWM脉冲驱动开关单元中各个RC_IGBT功率器件的6[0010]所述主控单元通过SCI通信接口与支持联网控制的以太网控制模块实现数据传[0011]所述主控单元通过CAN总线与矿用变频器专用平台相连，所述矿用变频器专用平[0015]其中从机FPGA用于完成矿用变频器专用平台过压、过流、过温保护以及逆导型[0018]所述箝位二极管的两端连接有用于确保功率单元输出端可靠箝位至零电平的箝[0019]所述主机DSP具体采用型号为TMS320F28335，所述从机DSP具体采用型号为[0020]所述电压传感器具体采用型号为AV100_2000，所述电流传感器具体采用[0023]步骤一：主机DSP在IGBT模式下对通过对逆导状态判断及负载电流零点判断实现对从机FPGA的续流二极管去饱和控制的触发7[0038]本发明相对于现有技术具备的有益效果为：本发明提供的基于RC_IGBT的矿用变变频器主拓扑使用基于RC_IGBT的三电平四象限中点钳位电路，比传统IGBT变频器同流能812的直流侧通过导线串接直流母线支撑电容13后与机侧RC_IGBT三电平逆变单元14的直流侧相连，所述机侧RC_IGBT三电平逆变单元14的交流侧串接交流测滤波电感15后接入交流主控单元21的信号输入端通过导线与控制信号采集单元22相连，所述主控单元21通过VME[0046]所述主控单元21输出退饱和控制PWM脉冲驱动开关单元中各个RC_IGBT功率器件[0049]所述主控单元21通过SCI通信接口与支持联网控制的以太网控制模块实现数据传[0050]所述主控单元21通过CAN总线与矿用变频器专用平台相连，所述矿用变频器专用[0054]其中从机FPGA用于完成矿用变频器专用平台过压、过流、过温保护以及逆导型[0057]所述箝位二极管的两端连接有用于确保功率单元输出端可靠箝位至零电平的箝9[0058]所述主机DSP具体采用型号为TMS320F28335，所述从机DSP具体采用型号为[0059]所述电压传感器具体采用型号为AV100_2000，所述电流传感器具体采用[0062]步骤一：主机DSP在IGBT模式下对通过对逆导状态判断及负载电流零点判断实现对从机FPGA的续流二极管去饱和控制的触发[0077]本发明提供的基于RC_IGBT的矿用变频器控制系统，涉及一种逆导型绝缘栅双极括电压电流采集模块和变频器温度采集模块的控制信号采集单元22、由基于VME总线的光侧RC_IGBT三电平逆变单元14与网侧RC_IGBT三电平整流单元12的优化驱动脉冲与控制模脉冲驱动24组开关单元中各个RC_IGBT功率器件的开[0079]网侧RC_IGBT三电平整流单元12与机侧RC_IGBT三电平逆变单元14均由三组中性撑电容13并联且共用直流母线；中性点钳位三电平功率模块中RC_IGBT，规格为6500V/[0081]网侧RC_IGBT三电平整流单元12的中性点钳位三电平功率模块的中点作为输入端连接网侧滤波单元11，机侧RC_IGBT三电平逆变单元14的中性点钳位三电平功率模块的中片采用XC6SLX9_3TQG144I[0083]控制信号采集单元21包括电压传感器和电流传感器。电压传感器用于实时检测3[0084]控制算法实现单元由DSPTMS320F28335和TMS320F28069F的数字信号处理器实现松的应用于矿场的复杂环境中。人机界面与主控单元21通过Modbus协议通信实现数据传[0087]基于DSP和FPGA的主控架构由型号为DSPTMS320F28335和TMS320F28069F的数字信号处理器实现算法控制和型号为FPGASparten_6的可编程逻辑芯片发出优化退饱和控从机，FPGASparten_6作为从机，满足下位机之间数据相互传输。电机控制算法在DSP[0088]本发明的控制方法的驱动控制流程如图3所示，克服传统控制方式中对脉冲强行分段延时触发而导致在实际应用中出现上下桥臂直通。本发明的RC_IGBT驱动控制步骤如[0094]本发明的基于DSP和FPGA的数字化电路增强了系统运算能力、提高了脉宽输出精[0099](4)判断当前输入PWM脉冲的状态为上降沿时，RGD为IGBT状态下栅极电阻，开始[0100](5)RC_IGBT逆导状态的判断；若Vce为高电平，则判断当前状态是高电平I