[發(fā)明專利]功率變換器的故障鎖存及復(fù)位系統(tǒng)和功率變換器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210249468.5
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN102769272A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳小佳;曾贛生;張都
• 申請（專利權(quán)）人: 北京三一自動(dòng)化技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02H7/10
• 分類號(hào): H02H7/10;H02H3/06
• 代理公司: 北京友聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11343
• 代理人: 尚志峰;汪海屏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及功率變換器領(lǐng)域，具體而言，涉及一種功率變換器的故障鎖存及復(fù)位系統(tǒng)和一種功率變換器。

背景技術(shù)

目前一般的功率變換器故障保護(hù)裝置原理都是：將功率變換器的相電流頻譜作為特征量，根據(jù)特征量的變化，判別功率變換器的故障種類和相位。

但上述方式仍存在一些技術(shù)問題：

1）由于是針對相電流頻率的檢測，而對功率變換器的過溫、過壓、低壓等故障沒有檢測，使得故障檢測類型單一；

2）每次故障消失后，需要人工閉合開關(guān)，導(dǎo)致功率開關(guān)管頻繁開關(guān)，使功率變換器的使用壽命減少，可靠性降低，維護(hù)性變差。

因此，需要一種新的功率變換器故障保護(hù)裝置，能夠?qū)β首儞Q器的故障信號(hào)進(jìn)行鎖存，在故障消失后，具有復(fù)位功能，使功率變換器自動(dòng)恢復(fù)正常工作，避免了對功率開關(guān)管頻繁開關(guān)，提高了功率變換器的使用壽命、可靠性和可維護(hù)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是基于上述問題，提出了一種功率變換器的故障鎖存及復(fù)位系統(tǒng)，能夠?qū)β首儞Q器的故障信號(hào)進(jìn)行鎖存，在故障消失后，具有復(fù)位功能，使功率變換器自動(dòng)恢復(fù)正常工作，避免了對功率開關(guān)管頻繁開關(guān)，提高了功率變換器的使用壽命、可靠性和可維護(hù)性。

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種功率變換器的故障鎖存及復(fù)位系統(tǒng)，包括：狀態(tài)鎖存電路，接收來自所述功率變換器的至少一個(gè)狀態(tài)信號(hào)，鎖存所述至少一個(gè)狀態(tài)信號(hào)，并輸出對應(yīng)的中間信號(hào)，以及在接收到復(fù)位信號(hào)時(shí)，清除已鎖存的狀態(tài)信號(hào)；故障分析電路，接收所述中間信號(hào)，根據(jù)所述中間信號(hào)的電平狀態(tài)判斷對應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)是否為故障信號(hào)，并輸出判斷信號(hào)；控制電路，接收所述判斷信號(hào)，根據(jù)所述判斷信號(hào)的狀態(tài)，控制所述功率變換器的開啟或關(guān)閉，并輸出對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；復(fù)位信號(hào)電路，接收所述判斷信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，并在所述判斷信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)的狀態(tài)與預(yù)設(shè)狀態(tài)相符的情況下，向所述狀態(tài)鎖存電路輸出所述復(fù)位信號(hào)。

在該技術(shù)方案中，可以通過各種傳感器采集相應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)并傳輸至狀態(tài)鎖存電路，如出現(xiàn)過溫故障、低溫故障、過流故障、過壓故障、驅(qū)動(dòng)故障、欠壓故障等，則狀態(tài)信號(hào)的電平狀態(tài)將發(fā)生變化，比如正常為高電平，故障時(shí)為低電平，便于狀態(tài)鎖存電路據(jù)此輸出不同狀態(tài)的中間信號(hào)，使控制電路及時(shí)開啟或關(guān)閉功率變換器，且實(shí)現(xiàn)了對多種類型故障的檢測；而可靠的故障信號(hào)鎖存，也為故障的處理和維修提供了條件。

通過判斷信號(hào)和驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)的共同作用，以判斷故障是否排除，任一單方面的信號(hào)狀態(tài)變化都不會(huì)使?fàn)顟B(tài)鎖存電路復(fù)位，從而避免了功率變化器在故障狀態(tài)下被啟動(dòng)；而通過信號(hào)的控制，使功率變換器能夠自動(dòng)停止工作或重新啟動(dòng)，無需人工復(fù)位，提高了功率變換器的使用壽命、可靠性、維護(hù)性及使用效率。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括：故障提示裝置，連接至所述故障分析電路，根據(jù)所述判斷信號(hào)的狀態(tài)，輸出對應(yīng)的提示信息。

在該技術(shù)方案中，故障提示裝置可以是提示燈、提示喇叭、顯示屏等中的一個(gè)或多個(gè)。通過故障提示裝置，工作人員可以直觀而方便地了解當(dāng)前是否發(fā)生故障，以便進(jìn)行及時(shí)處理。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述狀態(tài)鎖存電路包括RS鎖存器，所述故障分析電路包括與門電路，則所述故障鎖存及復(fù)位系統(tǒng)還包括：第一邏輯轉(zhuǎn)換電路，連接在所述狀態(tài)鎖存電路和所述故障分析電路之間，用于將所述中間信號(hào)進(jìn)行邏輯轉(zhuǎn)換后，輸出至所述故障分析電路。

在該技術(shù)方案中，RS鎖存器輸出的邏輯電平與故障分析電路所需的輸入邏輯電平可能會(huì)不相符，如RS鎖存器輸出的邏輯電平為1、1，而故障分析電路所需的輸入邏輯電平為0、0，那么通過第一邏輯轉(zhuǎn)換電路即可對RS鎖存器輸出的中間信號(hào)進(jìn)行邏輯轉(zhuǎn)換，使中間信號(hào)的邏輯符合故障分析電路所需的輸入邏輯。當(dāng)然，這里的故障分析電路也可以不采用與門電路，而是采用其他具有與邏輯的電路，同樣可以實(shí)現(xiàn)上述功能。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述RS鎖存器、所述與門電路和所述第一邏輯轉(zhuǎn)換電路為CMOS邏輯門電路。

在該技術(shù)方案中，當(dāng)故障響應(yīng)時(shí)間超過10us級(jí)別就會(huì)對功率變換器造成致命的損壞，而通過采用CMOS邏輯門電路，可以提高故障響應(yīng)速度，將故障響應(yīng)時(shí)間應(yīng)控制在ns級(jí)別，控制電路能夠及時(shí)控制功率變換器的開啟或關(guān)閉，使得功率變換器在發(fā)生故障時(shí)得到及時(shí)的保護(hù)。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括：延遲電路，設(shè)置在所述故障分析電路和所述復(fù)位信號(hào)電路之間，用于在所述判斷信號(hào)對應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)為故障信號(hào)的情況下，對所述判斷信號(hào)的傳輸過程進(jìn)行延遲處理。