[發明專利]變頻器的制動電阻保護電路和方法

有效

• 申請號: 201310136220.2
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN103280767A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 鐘玉濤;曹力研
• 申請（專利權）人: 深圳市海浦蒙特科技有限公司
• 主分類號: H02H7/00
• 分類號: H02H7/00;H02P3/22
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術領域

本發明涉及制動電阻保護技術，特別是涉及一種變頻器的制動電阻保護電阻和方法。

背景技術

電機在帶位能負載或者和減速時發電運行，如果是變頻器驅動電機，電機會將能量反饋到變頻器母線上，導致母線電壓升高。變頻器一般采用制動電阻的方法將電機發電能量以熱能的形式消耗在制動電阻上。如果由于控制電路錯誤或者制動管失效等原因導致制動管一直導通，則相當于將制動電阻放置在正負母線之間，正負母線又連接到三相輸入電源。因此制動電阻一直會有電流流過，制動電阻長時間通電，發熱累積會導致制動電阻燒毀并可能引發火災，造成財產甚至人員的損失。

一種保護制動電阻的方只適用于制動電阻過熱的保護，對于制動管失效引起的短路不能起到保護作用。另一種制動相短路的保護裝置，通過同時檢測制動電阻兩端電壓和母線電壓來判斷制動相電路是否異常，并在制動相電路中串入可控制的開關，當檢測到制動相短路時通過斷開開關來保護制動電阻。這種方法需要在原來電路拓撲上增加開關，增加了系統成本，提高了系統復雜程度。

發明內容

基于此，提供一種簡單的變頻器的制動電阻保護電路。

一種變頻器的制動電阻保護電路，用于保護制動電阻RB因過熱而燒毀，包括用于控制制動電阻RB的制動模塊、用于檢測所述制動模塊導通和斷開狀態的制動檢測模塊、用于控制所述制動模塊導通和斷開的制動控制模塊及用于連接所述制動模塊與電源的緩沖模塊；

所述制動模塊與所述制動電阻RB串聯后連接于電源的正負極之間，所述制動模塊還與所述制動檢測模塊連接，所述制動檢測模塊與所述制動控制模塊連接，所述制動控制模塊還與所述緩沖模塊連接，所述緩沖模塊連接于所述制動模塊與電源之間；

所述制動檢測模塊檢測所述制動模塊的導通和斷開狀態，并將檢測的結果反饋給所述制動控制模塊，所述制動控制模塊用于根據當前發送給所述制動模塊的控制指令和所述制動檢測模塊反饋的結果控制所述緩沖模塊的導通和斷開，其中，所述制動控制模塊發送給所述制動模塊的控制指令為斷開，所述制動檢測模塊反饋的結果為導通，則所述制動控制模塊控制所述緩沖模塊斷開，從而斷開所述制動模塊與電源的連接。

在其中一個實施例中，所述制動模塊包括作為制動管的三極管TRB，所述三極管TRB的發射極與電源負極連接，所述三極管TRB的集電極通過制動電阻RB與電源正極連接，所述三極管TRB的基極與所述制動檢測模塊連接。

在其中一個實施例中，所述制動檢測模塊包括分壓電阻R2、分壓電阻R3和光耦合器U1，所述光耦合器U1包括發光二極管D1和三極管Q1，所述分壓電阻R3一端與發光二極管D1的負極連接，另一端與所述制動電阻RB和所述制動模塊的公共端連接，所述發光二極管D1的正極與電源正極連接，所述三極管Q1的發射極接地，所述三極管Q1的集電極與所述分壓電阻R2的一端連接，所述分壓電阻R2的另一端與電源正極連接，所述三極管Q1與所述分壓電阻R2的公共端與所述制動模塊連接。

在其中一個實施例中，所述緩沖模塊包括軟啟動電阻R1和開關KM1，所述軟啟動電阻R1一端與電源連接，另一端與所述制動模塊連接，所述開關KM1與所述軟啟動電阻R1并聯。

在其中一個實施例中，還包括用于將交流電源轉換成直流電源的整流模塊，所述整流模塊輸出直流電源，所述直流電源的正極與所述制動電阻RB連接，所述直流電壓的負極與所述緩沖模塊連接。

在其中一個實施例中，還包括濾波模塊，所述濾波模塊一端與所述制動電阻RB連接，另一端與所述制動模塊連接。

在其中一個實施例中，所述濾波模塊包括電解電容C1和電解電容C2，所述電解電容C1和所述電解電容C2串聯，所述電解電容C1的正極與所述制動電阻RB連接，所述電解電容C2的負極與所述制動模塊連接。

上述變頻器的制動電阻保護電路通過制動檢測模塊檢測制動模塊的導通狀態是否與制動控制模塊的控制指令一致，若制動控制模塊的控制指令為斷開，而檢測到制動模塊的狀態為導通，則認為制動模塊處于短路狀態，制動控制模塊控制緩沖模塊斷開，從而斷開制動模塊與電源的連接，避免制動電阻因制動模塊短路而長時間通電，發熱累積而導致制動電阻燒毀。

此外，還提供一種簡單的變頻器的制動電阻保護方法。

一種變頻器的制動電阻保護方法，包括以下步驟：

檢測制動管的控制指令；

若當前控制指令為斷開，則檢測所述制動管的連接狀態，其中，制動管與所述制動電阻RB串聯；若所述制動管處于導通狀態，則斷開所述制動管的接入電源；若所述制動管處于斷開狀態，則所述變頻器正常工作；