变频器及变频器输出短路保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及变频器技术领域，具体涉及一种变频器及变频器输出短路保护电路。
【背景技术】
[0002] 在当前的变频调速系统中，交流调速系统已逐渐取代直流调速系统而成为现代电 力传动的主流部件。现在，变频器在各行各业的应用，已经成为改造传统工业、提高生产过 程自动化水平、节约能源、推动技术进步等的主要手段之一。
[0003] 其中，变频器输出短路保护技术目前已经在各大公司生产的变频器中广泛应用。 当变频器在恒定频率运行过程中，如果遇到本身有缺陷或已经短路的马达绕组，由于输出 的是频率较大的矩形脉冲电压，瞬时输出电流峰值较高，有缺陷的马达绕组很容易被击穿， 这时就会发生变频器输出短路。变频器在输出短路后继续运行，变频器的PIM(功率集成模 块）输出模块则很容易炸掉，马达线圈也有被烧毁的可能。
[0004] 传统输出短路保护电路如图1中所示，其包括一个比较器电路，该比较器电路包 括第一比较器U1A，一个f禹合隔离电路，该f禹合隔离电路包括光f禹器件PC1，例如，其中外围 电路部分器件的参数为：Rl = 1. 02KQ，R2 = 47KQ，R3 = 2. 15KQ，R5 = 10. 5KQ，R6 = 5. 1KQ，R8 = 18KQ。图1中传统输出短路保护电路概述如下：
[0005]1)、图1中第一电源电压端DCP连接到整流桥，DCPI端连接到变频器的输出模块， 节点A处的电压即为和变频器输出电压对应的采样电压；正常的时候第一比较器U1A的 " "输入端电压为〇.8V，" + "输入端电压为0.66V，第一比较器U1A输出低电平，耦合隔离 电路导通，其输出为低电平的状态信号。
[0006]2)、在发生短路时，短路电流从第一电源电压端DCP流向DCPI端，如果DCPI端的 电压为-0. 16V，相当于电流为17A时，第一比较器U1A的""输入端电压为0. 65V〈0. 66V， 第一比较器U1A输出高电平，耦合隔离电路不导通，其输出为高电平的状态信号，从而控制 变频器输出模块断电。
[0007] 例如表1中所示为传统输出短路保护电路的对应参数，可以看出，上述传统输出 短路保护电路中，第一比较器U1A的输入电压较低，并且在变频器正常工作时耦合隔离电 路是导通状态，故障时才关断。这种输出短路保护电路的缺点是，当工业现场由于各类继电 器开关动作、现场各类开关的导通/关断操作等引起的电源波动及高频噪声时，因第一比 较器U1A的输入电压较低，容易被误触发而导致频繁的误报输出短路故障。
[0008]表1
[0009]
【主权项】
1. 一种变频器输出短路保护电路，其特征在于，包括： 第一比较器电路，其第一输入端连接一和变频器输出电压对应的米样电压，其第二输 入端连接第一参考电压； 耦合隔离电路，其输入端连接所述第一比较器电路的输出端；所述耦合隔离电路在所 述采样电压小于所述变频器正常工作时的采样电压时导通； 第二比较器电路，其第一输入端连接第二参考电压，其第二输入端连接所述耦合隔离 电路输出端，其输出端输出一对应耦合隔离电路导通与否的变频器状态信号。
2. 根据权利要求1所述的变频器输出短路保护电路，其特征在于，所述第一比较器电 路包括第一比较器，所述第一比较器" + "输入端连接所述采样电压，其" "输入端连接所 述第一参考电压。
3. 根据权利要求2所述的变频器输出短路保护电路，其特征在于，所述耦合隔离电路 包括光稱器件，所述光稱器件包括第一输入端和第二输入端，所述光稱器件的第一输入端 连接所述第一比较器的输出端。
4. 根据权利要求3所述的变频器输出短路保护电路，其特征在于，所述第二比较器电 路包括第二比较器，所述第二比较器" + "输入端连接所述第二参考电压，其" "输入端连 接所述光耦器件输出端，其输出端输出所述对应耦合隔离电路导通与否的变频器状态信 号。
5. 根据权利要求4所述的变频器输出短路保护电路，其特征在于，所述第一参考电压 小于所述变频器正常工作时的采样电压，大于所述变频器短路故障时的采样电压；所述光 耦器件在所述第一比较器的输出端输出信号为低电平时导通，所述第二参考电压小于所述 光稱器件输出端输出的高电平信号的电压，大于所述光f禹器件输出端输出的低电平信号的 电压。
6. 根据权利要求1-5任意一项所述的变频器输出短路保护电路，其特征在于，所述第 一参考电压大于4. 2V，小于所述变频器正常工作时的米样电压；所述第二参考电压大于 0V，小于所述光f禹器件输出端输出的高电平信号的电压。
7. 根据权利要求5所述的变频器输出短路保护电路，其特征在于，还包括： 第一电阻，其第一端连接所述变频器的输出模块，其第二端连接所述采样电压； 第一电容，其第一端连接所述采样电压，第二端连接所述变频器的整流桥电路。
8. 根据权利要求7所述的变频器输出短路保护电路，其特征在于，还包括： 第二电阻，其第一端连接一直流电源阳极，第二端连接第一节点；所述第一节点连接所 述第一比较器""输入端以及第一参考电压； 第三电阻，其第一端连接所述第一节点，第二端连接一第一电源电压； 第二电容，其第一端连接所述第一节点，第二端连接所述第一电源电压。
9. 根据权利要求5所述的变频器输出短路保护电路，其特征在于，还包括： 第四电阻，其第一端连接所述直流电源阳极，第二端连接所述光耦器件的第一输入 端； 第三电容，其第一端连接所述光耦器件的第二输入端，第二端连接所述第一电源电 压； 第五电阻，其第一端连接所述直流电源阳极，第二端连接所述第二比较器""输入 端； 第六电阻，其第一端连接所述第二比较器""输入端，第二端连接所述第二电源电 压； 第四电容，其第一端连接所述第二比较器""输入端，第二端连接所述第二电源电压。
10. 根据权利要求5所述的变频器输出短路保护电路，其特征在于，还包括： 第七电阻，其第一端与所述第二参考电压连接，第二端与所述第二比较器输出端连 接； 第五电容，其第一端与所述第二比较器输出端连接，第二端与所述第二电源电压连接。
11. 一种变频器，其特征在于，包括根据权利要求1 - 10任意一项所述的变频器输出短 路保护电路。
【专利摘要】本公开提供一种变频器及变频器输出短路保护电路。该变频器输出短路保护电路包括：第一比较器电路，其第一输入端连接一和变频器输出电压对应的采样电压，其第二输入端连接第一参考电压；耦合隔离电路，其输入端连接第一比较器电路的输出端；耦合隔离电路在采样电压小于变频器正常工作时的采样电压时导通；第二比较器电路，其第一输入端连接第二参考电压，其第二输入端连接耦合隔离电路输出端，其输出端输出一状态信号。本公开示例实施方式中所提供变频器输出短路保护电路在变频器正常工作时耦合隔离电路是关断的，在变频器发生短路故障时耦合隔离电路才导通。并且对现场的噪声干扰具有较强的抵抗能力，在变频器运行中不会频繁的误报输出短路故障。
【IPC分类】H02H7-12
【公开号】CN204349433
【申请号】CN201420851815
【发明人】鲁国辉
【申请人】乐星产电(无锡)有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月29日