[發明專利]變頻器輸出對地短路檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201010151929.6
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN102012471A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 吳建安;徐鐵柱
• 申請（專利權）人: 深圳市英威騰電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R19/165
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 李新林

技術領域

本發明涉及變頻器技術領域，尤其是一種變頻器輸出對地短路檢測方法及裝置。

背景技術

變頻器作為一種實現電機的變速運行的設備，其已得到越來越為廣泛的應用，具有明顯的節能降耗效果。在使用的過程中，經常會出現因電機老化、高溫、dv/dt擊穿等原因而導致電機繞組絕緣損壞的情況，造成電機繞組與電機外殼短路，即，出現電機繞組對地短路的問題。此外，由于錯誤接線或線路老化等原因，也會引起變頻器與電機之間的連接線出現對地短路故障。在電機繞組或連接線對地短路的情況下，如果變頻器驅動電機運行，則變頻器的輸出電流將陡然增大，在缺少有效保護措施的情況下，則會對變頻器造成損壞，同時，變頻器系統對地的漏電流也會增大，影響人身及設備的安全。

圖1示出了一種常用的變頻器輸出對地短路檢測裝置的結構，其在變頻器11的U、V、W三相輸出線上各接入一電流檢測裝置HL1、HL2、HL3，各自采集三相輸出線上的電流信號并分別傳遞至一過流保護電路13及一三相電流合成電路15，該過流保護電路13根據所獲取的三相輸出線的電流信號及三相電流合成電路15的處理結果等參數判斷變頻器11的輸出線電流是否超過所設定的閥值，并根據其判斷結果驅動IGBT驅動控制電路17關斷變頻器11的開關器件Q1～Q6以對變頻器進行保護。上述變頻器輸出對地短路檢測裝置存在著如下不足：1、可靠性差，其僅能保護變頻器本身不因電機繞組對地斷路而損壞，但不能對閥值以下的漏電流進行檢測保護；2、及時性差，不能提前對電機的對地斷路進行檢測，只有等到變頻器驅動電機時才可能檢測出來；3、成本較高，硬件上采用三個電流檢測裝置和過流保護電路，增加了設備的成本。

針對常見變頻器輸出對地短路檢測方式所存在的缺陷，人們做出了改進，如國家知識產權局于2009年3月11日所公開的申請號為200710076860.3的發明專利申請文獻中，即公開了一種檢測電機對地短路的系統及方法，其采用兩個電流檢測裝置的技術方案，雖可在一定程度上降低設備成本，但其實現算法比較復雜，所需檢測的數據信息較多，不易于推廣應用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有變頻器輸出對地短路檢測方法和裝置所存在的缺陷，提供一種軟件簡單易實現、檢測時間短、成本低廉的變頻器輸出對地短路檢測方法及其裝置。

為實現上述目的，本發明采用如下所述的技術方案。

一種變頻器輸出對地短路檢測方法，其包括有如下步驟：

a、開通所要檢測其電流的相輸出線上所對應的單個開關器件；

b、獲取相應相輸出線上的電流信號；

c、將所獲取的電流信號與一預設的輸出對地漏電流限值進行比較，如大于該輸出對地漏電流限值，則執行下述步驟c1，如不大于該輸出對地漏電流限值，則執行下述步驟c2；

c1、輸出變頻器輸出對地短路信號，并至少關閉步驟a中所開通的開關器件，結束檢測；

c2、輸出變頻器輸出對地未短路信號，并至少關閉步驟a中所開通的開關器件，結束檢測。

上述變頻器輸出對地短路檢測方法中，所述步驟c2之前還包括有一檢測所設定的檢測時間是否到達的步驟，如開通時間到達，則執行所述步驟c2；如開通時間未到達，則返回執行步驟b。

上述變頻器輸出對地短路檢測方法中，在所述步驟c1中，為關閉變頻器所有的開關器件。

上述變頻器輸出對地短路檢測方法中，在所述步驟c2中，為關閉變頻器所有的開關器件。

一種變頻器輸出對地短路檢測裝置，其包括有：

至少一電流檢測元件，可連接于變頻器的U、V、W三相輸出線中的任一輸出線，以檢測相對應的輸出線的電流信號；

一電流AD采樣單元，與所述電流檢測元件連接，經由所述電流檢測元件獲取輸出線的電流信號，并與一預設的輸出對地漏電流限值進行比較；

一IGBT驅動控制單元，與所述電流AD采樣單元連接，根據該電流AD采樣單元所反饋的電流比較結果控制變頻器中的開關器件的開關；

一信號輸出單元，與所述電流AD采樣單元連接，用于輸出變頻器輸出對地短路與否的信號。

上述變頻器輸出對地短路檢測裝置中，所述IGBT驅動控制單元連接有一用于設定檢測時間的計時器單元。

上述變頻器輸出對地短路檢測裝置中，所設置的電流檢測元件為一個。

上述變頻器輸出對地短路檢測裝置中，所設置的電流檢測元件為兩個。