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通用变频器检测与保护电路的设计

通用变频器检测与保护电路的设计

点击数:7915 次   录入时间:03-04 11:49:50   整理:http://www.55dianzi.com   电工基础
  3.2.1.1基于线性光耦的电压检测与保护电路所示为基于线性光耦的电压检测与保护电路,它具有直流电压实时检测和过压欠压保护以及制动单元起停等功能,并为控制电路和显示电路提供信号。直流侧电压采用电阻进行分压降压,经过线性光耦TLP559隔离变换后经逻辑比较和线性运算电路处理输出与上述4种功能对应的信号。

  作,降至750V时恢复,M点的电压通过与比较器IC122B电压比较,得到过压信号。同样,设Ud降至400V时欠压保护动作,再升至460V恢复,M点的电压通过与比较器IC122A电压比较,得到欠压信号。过压或欠压送故障处理单元和数字显示电路。

  或有效值。例如近年来人们己经发现性能优越的矢量控制对直流侧电压和负载的扰动十分灵敏,当装置运行在弱磁条件下时,直流侧电压的降低可能导致电流失控和失去磁场的方位,几乎所有的解决方案都需要精密检测直流电压,因此合理由于直流侧电压很高,测量范围上限一般定为850V,若测量范围定为0850V,因受A/D转换器位数的限制,则测量和显示分辨率低。因此在电路中设IC121C减法电路,缩小测量范围,提高分辨率。

  是日本Fuji公司设计的变频器基于电阻电压(约540600V)经R6,R62分压后,分别送至分压法的欠压和过压保护电路。4个比较器AiA4的正相输入端与4个电压比较,以完成过压和欠压保护并通知CPU发出相应的报警信号。

  比较器电压取自电阻R51R57组成的分压器,10V标准电压经电阻分压后取出4个不同的电压分别送至4个比较器的反相输入端,比较器的输出信号经光耦隔离、阻容滤波之后再经施密特反向器关闭IGBT,同时送CPU进行处理。

  正常状态下,电压取样值(3V左右)处于B点和C点的电位之间,比较器Al,A2输出0;A3,A4输出1.经过隔离、滤波、反向处理,最终的输出在中由上到下为0011,这是正常工作信号。B,C间的电压范围较大,当交流电源电压在300460V间变化时,变频器正常工作。一旦交流电源电压高于460V,电压取样随即高于B点电压,位于A,B电位之间,Ai输出0;A2,A3,A4输出1,电路输出过压信号0111;而当电源电压降至300V以下,电压取样立即低于C点电压,处于电位之间,A1,A2,A3输出0;A4输出1,此时电路输出欠压信号0001.变频器便发出过压或欠压预报警信号,并按预定的控制顺序关机。

  3.2.2变频器输出电压检测电路变频器输出交流电压的控制与检测也是至关重要的。特别是目前引人注目的无速度传感器矢量控制算法,要求必须精确测量输出电压。而变频器输出的SPWM脉冲,不但频率和脉冲宽度是变化的,而且其电压的幅值也是波动的,实际上,无论是高性能矢量控制策略,还是一般的测量和显示都需要精确输出电压瞬时值或有效值。

  采用高速数字光耦是一种测量变频器交流输出电压的简单而有效的方法。高速数字光耦6N136,6N137,HCPL3120,PC900V等具有体积小、寿命长、抗干扰性强、隔离电压高、高速度、与TTL电平兼容等优点,在数据信号处理和信号传输中应用十分广泛,可用来检测变频器交流输出电压。

  利用光耦6N137和电阻降压电路采集逆变器U,V,W三相输出对直流环节负极N的电压信号,这样三相信号都变为单极性SPWM电压脉冲,便于与单向光耦匹配。单极性SPWM脉冲电压经小电容滤波后便成为如所示的比较平滑的正弦半波信号,它反映了逆变器交流电压(半波)的瞬时值,然后送相应的CPU或ASIC处理,根据需要既可以得到电压的瞬时值,也可以计算出电压的有效值。以满足控制和显示计量的需求。例如,Sanken公司的电压矢量控制变频器就是采用这种测量电路,控制效果良好。

  a⑶滤波前的电压变频器输出对负极N的电压波形3.3其它检测与保护电路3.3.1过热检测与保护电路变频器中的每一块散热器上都安装一个热敏元件,如中所示的PTH1PTH3,有些变频器在主控板上也安装一个热敏元件,如中所示的PTH4.4只热敏元件串联后接光耦元件P4.正常状态下,热敏元件为常闭触点,光耦导通输出信号为0;当散热片过热时热敏元件断开,光耦截止,输出信号为1,该信号经RC滤波后去关闭IGBT的驱动信号并通知CPU发出过热报警信号。

  过热检测电路3.3.2电源缺相和接地故障检测电路电源缺相和接地故障检测常用的方法是通过套在输入输出端上的电流互感线圈检测三相电流平衡程度来实现的,如所示。正常时光耦截止输出为1.当某相电源对地漏电或缺相时,由于三相电流不平衡检测线圈会感应出电势,光耦P512导通,发出故障信号。

  (下转第29页)自适应算法仿真4结论本文提出一种用于消除轴轮的偏心导致张力干扰的自适应算法,利用系统的误差信号来估测干扰信号并抑制其影响。仿真结果证实了该自适应算法能很好地估测干扰信号参数,并有效地抑制准-周期干扰的影响。该种算法可被方便地嵌入到现有的工业控制系统中。

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