[发明专利]变频器输出对地短路检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及变频器技术领域，尤其是一种变频器输出对地短路检测方法及装置。

背景技术

变频器作为一种实现电机的变速运行的设备，其已得到越来越为广泛的应用，具有明显的节能降耗效果。在使用的过程中，经常会出现因电机老化、高温、dv/dt击穿等原因而导致电机绕组绝缘损坏的情况，造成电机绕组与电机外壳短路，即，出现电机绕组对地短路的问题。此外，由于错误接线或线路老化等原因，也会引起变频器与电机之间的连接线出现对地短路故障。在电机绕组或连接线对地短路的情况下，如果变频器驱动电机运行，则变频器的输出电流将陡然增大，在缺少有效保护措施的情况下，则会对变频器造成损坏，同时，变频器系统对地的漏电流也会增大，影响人身及设备的安全。

图1示出了一种常用的变频器输出对地短路检测装置的结构，其在变频器11的U、V、W三相输出线上各接入一电流检测装置HL1、HL2、HL3，各自采集三相输出线上的电流信号并分别传递至一过流保护电路13及一三相电流合成电路15，该过流保护电路13根据所获取的三相输出线的电流信号及三相电流合成电路15的处理结果等参数判断变频器11的输出线电流是否超过所设定的阀值，并根据其判断结果驱动IGBT驱动控制电路17关断变频器11的开关器件Q1～Q6以对变频器进行保护。上述变频器输出对地短路检测装置存在着如下不足：1、可靠性差，其仅能保护变频器本身不因电机绕组对地断路而损坏，但不能对阀值以下的漏电流进行检测保护；2、及时性差，不能提前对电机的对地断路进行检测，只有等到变频器驱动电机时才可能检测出来；3、成本较高，硬件上采用三个电流检测装置和过流保护电路，增加了设备的成本。

针对常见变频器输出对地短路检测方式所存在的缺陷，人们做出了改进，如国家知识产权局于2009年3月11日所公开的申请号为200710076860.3的发明专利申请文献中，即公开了一种检测电机对地短路的系统及方法，其采用两个电流检测装置的技术方案，虽可在一定程度上降低设备成本，但其实现算法比较复杂，所需检测的数据信息较多，不易于推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有变频器输出对地短路检测方法和装置所存在的缺陷，提供一种软件简单易实现、检测时间短、成本低廉的变频器输出对地短路检测方法及其装置。

为实现上述目的，本发明采用如下所述的技术方案。

一种变频器输出对地短路检测方法，其包括有如下步骤：

a、开通所要检测其电流的相输出线上所对应的单个开关器件；

b、获取相应相输出线上的电流信号；

c、将所获取的电流信号与一预设的输出对地漏电流限值进行比较，如大于该输出对地漏电流限值，则执行下述步骤c1，如不大于该输出对地漏电流限值，则执行下述步骤c2；

c1、输出变频器输出对地短路信号，并至少关闭步骤a中所开通的开关器件，结束检测；

c2、输出变频器输出对地未短路信号，并至少关闭步骤a中所开通的开关器件，结束检测。

上述变频器输出对地短路检测方法中，所述步骤c2之前还包括有一检测所设定的检测时间是否到达的步骤，如开通时间到达，则执行所述步骤c2；如开通时间未到达，则返回执行步骤b。

上述变频器输出对地短路检测方法中，在所述步骤c1中，为关闭变频器所有的开关器件。

上述变频器输出对地短路检测方法中，在所述步骤c2中，为关闭变频器所有的开关器件。

一种变频器输出对地短路检测装置，其包括有：

至少一电流检测元件，可连接于变频器的U、V、W三相输出线中的任一输出线，以检测相对应的输出线的电流信号；

一电流AD采样单元，与所述电流检测元件连接，经由所述电流检测元件获取输出线的电流信号，并与一预设的输出对地漏电流限值进行比较；

一IGBT驱动控制单元，与所述电流AD采样单元连接，根据该电流AD采样单元所反馈的电流比较结果控制变频器中的开关器件的开关；

一信号输出单元，与所述电流AD采样单元连接，用于输出变频器输出对地短路与否的信号。

上述变频器输出对地短路检测装置中，所述IGBT驱动控制单元连接有一用于设定检测时间的计时器单元。

上述变频器输出对地短路检测装置中，所设置的电流检测元件为一个。

上述变频器输出对地短路检测装置中，所设置的电流检测元件为两个。