[實(shí)用新型]變頻器的過(guò)流保護(hù)電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020164956.2
• 申請(qǐng)日: 2010-04-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201789275U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘海鵬;顧敏明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02H7/10
• 分類(lèi)號(hào): H02H7/10;H02H3/07
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種變頻器，特別是一種變頻器的保護(hù)電路。?

背景技術(shù)

變頻器是一種電機(jī)調(diào)速過(guò)程中常用的設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。變頻器在電路上采用了大量的功率器件，并且以較高的頻率導(dǎo)通開(kāi)斷，極易造成功率器件的誤動(dòng)作，進(jìn)而造成變頻器的損壞，必須進(jìn)行保護(hù)。?

過(guò)流保護(hù)是變頻器得以安全工作的重要保護(hù)裝置，在實(shí)際應(yīng)用中，引起過(guò)流的因素很多，不但和變頻器本身有關(guān)，而且和所使用的電機(jī)和負(fù)載特性有關(guān)，甚至跟運(yùn)行的外界環(huán)境有關(guān)。目前已知的變頻器的保護(hù)電路方式有兩種：?

1.軟件保護(hù)?

當(dāng)出現(xiàn)保護(hù)信號(hào)的時(shí)候，給出一個(gè)脈沖或者電平的信號(hào)，送入的處理器的中斷輸入引腳，處理器來(lái)響應(yīng)中斷，進(jìn)而封鎖PWM的輸出，從而保護(hù)功率器件；若程序出錯(cuò)，則無(wú)法響應(yīng)保護(hù)，后果嚴(yán)重，此外，軟件保護(hù)需要一定的響應(yīng)時(shí)間，實(shí)時(shí)性不高。?

2.硬件保護(hù)?

常用的硬件保護(hù)通過(guò)一個(gè)比較電路，當(dāng)出現(xiàn)保護(hù)信號(hào)時(shí)，比較器作用，驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)閉，當(dāng)故障信號(hào)消除時(shí)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)恢復(fù)；這種保護(hù)方式響應(yīng)及時(shí)，但當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)閉時(shí)，如果故障仍然存在，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)恢復(fù)時(shí)，又檢測(cè)到故障信號(hào)，?繼續(xù)保護(hù)，在多次沖擊下，功率器件仍然會(huì)損壞。?

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，為了克服現(xiàn)有的變頻器保護(hù)裝置的不足，本實(shí)用新型提供一種新型的保護(hù)電路，克服了上述兩種保護(hù)方式的不足，使變頻器更加安全。?

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：變頻器的過(guò)流保護(hù)電路，包含功率器件驅(qū)動(dòng)電路、電流采樣電路、過(guò)流判定電路、微控制器模塊、信號(hào)封鎖和故障清除電路，所述的電流采樣電路同過(guò)流判定電路相連，所述的過(guò)流判定電路的輸出信號(hào)一路與微控制器模塊相連，另外一路與信號(hào)封鎖和故障清除電路中觸發(fā)器相連，所述的微控制器模塊另外一端同信號(hào)封鎖和故障清除電路中的觸發(fā)器相連。?

所述的過(guò)流判定電路的輸出信號(hào)通過(guò)光耦合器與微控制器模塊中的微控制器相連。?

所述的微控制器通過(guò)光耦合器同信號(hào)封鎖和故障清除電路中的觸發(fā)器相連。?

所述信號(hào)封鎖和故障清除電路中，觸發(fā)器的輸出端同雙向總線(xiàn)發(fā)送相連，6路PWM信號(hào)從雙向總線(xiàn)發(fā)送器的輸入端輸入，從輸出端輸出并連接到功率器件驅(qū)動(dòng)電路的IGBT?Driver電路的各個(gè)信號(hào)輸入端。?

通過(guò)采樣電阻后的電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大器放大，再低通濾波電路濾波后與基準(zhǔn)電壓U_ref進(jìn)行比較，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流情況時(shí)，比較器輸出高電平，經(jīng)由觸發(fā)器到得鎖存信號(hào)：持續(xù)的高電平，使得雙向總線(xiàn)發(fā)送器使能端無(wú)效，進(jìn)而封鎖功率器件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)為控制器接收到故障信號(hào)，若故障次數(shù)小于設(shè)定次數(shù)，則延時(shí)一定時(shí)間后對(duì)觸發(fā)器進(jìn)行清零，恢復(fù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；否則，需要停機(jī)檢修。及?時(shí)微控制器失效時(shí)候，觸發(fā)器仍能在檢測(cè)到故障信號(hào)后鎖死驅(qū)動(dòng)信號(hào)，保證了系統(tǒng)的安全。?

本實(shí)用新型的有益效果是，實(shí)現(xiàn)了故障信號(hào)的鎖定、硬件保護(hù)、軟件保護(hù)等多重保護(hù)機(jī)制，可以在變頻器故障產(chǎn)生的情況下，保護(hù)方式靈活、使用方便、結(jié)果可靠。?

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的電路圖。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明，?

如圖1所示，本實(shí)用新型包含功率器件驅(qū)動(dòng)電路1、電流采樣電路2、過(guò)流判定電路3、微控制器模塊4、信號(hào)封鎖和故障清除電路5。?

功率器件驅(qū)動(dòng)電路1上橋臂IGBT的D極連接到直流VPP(約310V)，S極與同相的下橋臂IGBT的D極相連，并且一端與交流感應(yīng)電機(jī)的相線(xiàn)進(jìn)行相連；三個(gè)下橋臂IGBT的S級(jí)與采樣電阻R1相連。各個(gè)IGBT的G極由IGBTDriver驅(qū)動(dòng)，IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是6路PWM信號(hào)，用于實(shí)現(xiàn)IGBT的導(dǎo)通開(kāi)斷。?

電流采樣電路2中采樣電阻R1上流經(jīng)一定的電流時(shí)，依據(jù)歐姆定律，可以得到對(duì)應(yīng)的輸出采樣電流的采樣電壓值，為減少在采樣電阻上的能量損耗，通常該采樣電阻的值不超過(guò)200毫歐。由于采樣電阻阻值較小，對(duì)應(yīng)的采樣電壓值微弱，容易為噪聲所淹沒(méi)，因此將電阻R1端的電壓信號(hào)連接電阻R2在連接到運(yùn)算放大器U1的反向輸出端，反向輸入端同時(shí)通過(guò)電阻R3與運(yùn)算放大器U1的輸出端進(jìn)行相連，運(yùn)算放大器U1的同相輸入端連接到地電平，構(gòu)成一個(gè)同相放大電路，對(duì)采樣的信號(hào)器進(jìn)行放大。?