[發明專利]三相變頻電動機的缺相檢測電路

有效

• 申請號: 201310370185.0
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103472317A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 張曉東
• 申請（專利權）人: 廣東美芝制冷設備有限公司
• 主分類號: G01R29/16
• 分類號: G01R29/16;H02H7/09
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 賈玉姣

技術領域

本發明涉及三相電機技術領域，特別涉及一種三相變頻電動機的缺相檢測電路。

背景技術

近年來，隨著變頻控制技術的快速發展和高效節能概念的推廣，使用變頻器驅動電機的調速方式得到了很大的發展，使機械自動化程度和生產效率大為提高，并且其設備小型化、調速范圍大，目前正取代傳統的機械調速方案。

其中，變頻電動機又分為三相同步電動機和三相異步電動機，但兩者的變頻驅動器硬件結構基本相同。三相異步電動機缺相運行時有不正常的振動和響聲，若不及時停止運行，會導致繞組溫升過高而燒毀電動機；而三相同步電動機缺相運行時剩余兩相電流會異常增大，若缺相瞬間造成電機失步更會產生強大的電流沖擊（通常電流上升率達到10A/ms），導致轉子永磁體退磁，因此快速地對三相電動機進行缺相檢測和保護顯得十分重要。

現有變頻技術中，一般采用軟件A/D電流采樣算法對三相電動機的缺相進行檢測，再通過PWM信號關斷逆變模塊。但現有技術存在的缺點是，采用軟件算法來實現對三相電動機的缺相進行檢測和保護時，檢測速度受控制器運算頻率限制，延長了保護時間，檢測精度也易受電磁干擾，保護誤動作率較高，可靠性低。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決上述的技術缺陷之一。

為此，本發明的目的在于提出一種三相變頻電動機的缺相檢測電路，能夠快速準確地檢測出三相變頻電動機是否缺相，抗干擾性強，可靠性高，有利于快速實現對三相變頻電動機進行缺相保護。

為達到上述目的，本發明的實施例提出的一種三相變頻電動機的缺相檢測電路，包括：三相電流采樣模塊，用于采樣三相變頻電動機的每相電流以生成交流電壓采樣信號；整流器模塊，所述整流器模塊與所述三相電流采樣模塊相連，用于將所述交流電壓采樣信號轉換成預設增益的單向電壓信號；積分器模塊，所述積分器模塊與所述整流器模塊相連，用于將所述單向電壓信號轉換成直流電壓信號；比較器模塊，所述比較器模塊與所述積分器模塊相連，用于比較所述直流電壓信號和預設參考電壓的大小以對所述三相變頻電動機的缺相進行判定。

根據本發明實施例的三相變頻電動機的缺相檢測電路，能夠快速準確地檢測出三相變頻電動機是否缺相，并且通過對電流信號進行積分的方式，抗干擾性強，可靠性高，有利于快速實現對三相變頻電動機進行缺相保護，克服了傳統軟件算法保護誤動作率高的問題和機械式接觸器保護動作速度慢的問題，確保三相變頻電動機安全運行。其中，動作精度及輸出延時可通過積分器模塊進行調節。

根據本發明的一個實施例，所述整流器模塊包括第一整流器、第二整流器和第三整流器，所述積分器模塊包括第一積分器、第二積分器和第三積分器，所述第一整流器、第二整流器和第三整流器分別與所述第一積分器、第二積分器和第三積分器對應相連。

其中，所述三相電流采樣模塊包括：第一電阻，所述第一電阻串聯在逆變器的U相下橋臂漏極與地之間，所述U相下橋臂漏極與地之間具有第一節點；第二電阻，所述第二電阻串聯在逆變器的V相下橋臂漏極與地之間，所述V相下橋臂漏極與地之間具有第二節點；第三電阻，所述第三電阻串聯在逆變器的W相下橋臂漏極與地之間，所述W相下橋臂漏極與地之間具有第三節點。

根據本發明的一個實施例，所述第一整流器包括：第四電阻，所述第四電阻的一端與所述第一節點相連；第一放大器，所述第一放大器的反相輸入端與所述第四電阻的另一端相連；第五電阻，所述第五電阻的一端與所述第一放大器的同相輸入端相連，所述第五電阻的另一端接地；第一二極管，所述第一二極管的陽極與所述第一放大器的輸出端相連，所述第一二極管的陰極與所述第一放大器的反相輸入端相連；第二二極管，所述第二二極管的陽極與所述第一節點相連，所述第二二極管的陰極與所述第一放大器的輸出端相連；第六電阻，所述第六電阻的一端與所述第一二極管的陰極相連，所述第六電阻的另一端與所述第二二極管的陽極相連；第七電阻，所述第七電阻的一端與所述第一節點相連；第二放大器，所述第二放大器的反相輸入端與所述第七電阻的另一端相連；第八電阻，所述第八電阻的一端與所述第二放大器的同相輸入端相連，所述第八電阻的另一端接地；第九電阻，所述第九電阻連接在所述第二放大器的反相輸入端與輸出端之間。