[实用新型]高反电动势同步电机的保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于控制同步电动机的控制装置领域，具体为一种高反电动势同步电机的保护装置。 

背景技术

基于对节能要求的不断提升，高效的永磁同步电机正得到广泛的应用。如图1所示，电池1作为直流电源向逆变器2供电，逆变器2将直流电转换成三相交流电后驱动永磁同步电机3对外做功。永磁同步电机在运行时存在反电动势，但在设计时，为了获得更高的功率密度，往往将永磁同步电机的的反电势系数设计的比较高。高反电动势系数的永磁同步电机在高转速工况下运行时，伴随的是反电动势的快速上升，如果这时电机控制器不能快速有效的做出保护动作，就可能造成严重的损坏。 

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种的控制精确、反应迅速的，本实用新型公开了一种高反电动势同步电机的保护装置。 

本实用新型通过如下技术方案达到发明目的： 

一种高反电动势同步电机的保护装置，包括电池、逆变器和永磁同步电机，逆变器通过导线并联于电池的正极和负极两端，逆变器的三相电输出端通过导线连接永磁同步电机，其特征是：还包括滞环比较器和复杂可编程逻辑器件，逆变器的高压直流端通过信号线连接滞环比较器，逆变器的三相电输出端通过信号线连接复杂可编程逻辑器件，滞环比较器通过信号线连接复杂可编程逻辑器件。滞环比较器由双电压比较器、电阻甲、电阻乙、电阻丙、电阻丁、电阻戊、电容甲、电容乙、电容丙和直流电源组成，直流电源的正极通过电阻甲连接双电压比较器的正极输入端，逆变器三相电输出端通过电阻乙连接双电压比较器的负极输入端，双电压比较器的正极输入端通过电阻丙连接直流电源的负极，双电压比较器的负极输入端通过电容甲连接直流电源的负极，双电压比较器的供电电压输入端连接直流电源的正极，双电压比较器的公共端连接直流电源的负极，双电压比较器的电压输出端连接复杂可编程逻辑器件，双电压比较器的电压输出端还通过电容乙连接直流电源的负极，直流电源的正极通过电阻丁连接双电压比较器的电压输出端，双电压比较器的正极输入端和电压输出端之间通过电阻戊连接，直流电源的正极和负极之间通过电容丙连接。

所述的高反电动势同步电机的保护装置，其特征是：双电压比较器选用集电极开路输出型的双电压比较器，电阻甲取1.6kΩ，电阻乙取1kΩ，电阻丙取2.4kΩ，电阻丁取1kΩ，电阻戊取15kΩ，电容甲取10pF，电容乙取100pF，电容丙取0.01μF，直流电源取5V。 

本实用新型使用时，首先向复杂可编程逻辑器件输入滞环比较器的上限值V_TH+和安全值V_TH-，随后通过滞环比较器检测逆变器的上桥集电极电压，取其中一相U+的电压，设为V_U+，V_U+输入滞环比较器，当V_U+达到滞环比较器的上限值V_TH+时，滞环比较器向复杂可编程逻辑器件输出过压信号，复杂可编程逻辑器件在接收到过压信号后，首先关闭逆变器中三相全桥的驱动信号，然后再经过一个时间的滞后，把逆变器中下桥的IGBT（IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor的缩写，即绝缘栅双极晶体管）全部打开，让永磁同步电机的三相输出短路，使高转速的机械动能通过自身电流输出的方式释放，这样V_U+开始降低。当V_U+下降到安全值V_TH-后，滞环比较器释放安全信号，复杂可编程逻辑器件重新打开逆变器中三相全桥的驱动信号。安全的滞后时间可以通过复杂可编程逻辑器件的程序进行设定。 

本发明针对高反电动势系数永磁同步电机的高速工况下的保护，通过对永磁同步电机的直流母线电压的实时检测来实现控制部分的灵活保护，为直流侧高压确定安全的工作范围，并在电压超过安全工作范围时，用硬件的方式来实现对逆变器的保护，比较线路采用滞环比较器，既能有效地防止干扰和误诊测，又能够保证保护的快速。下桥保护信号通过复杂可编程逻辑器件来提供，能够灵活的设定滞后时间，同时复杂可编程逻辑器件是硬件语言来控制，反应速度快，充分保证了保护的快速灵活。本发明的有益效果是：抗干扰性强，反应迅速，对电机保护效果好。 

附图说明

图1是现有技术永磁同步电机使用时的结构示意图； 

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是本实用新型中滞环比较器的电路图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。 

实施例1