[实用新型]应用于低压变频器过压保护电路中的串阻耦合电路

说明书

所属技术领域：

本实用新型涉及一种低压变频器主电路的保护，尤其是能解决在变频调速系统中因减速时间短、制动电流设定太大或变电所供电线路中投入补偿电容时过压而导致低压变频器主电路烧坏的难题，具备良好的过压保护能力，能解决低压变频器工作时过压的难题，从而达到保护低压变频器的目的。

技术背景：

目前，应用于低压软起调速设备中的低压变频器主要是由整流电路、滤波电路、逆变电路及制动电路等部分构成，其中绝缘栅双极晶体管构成了低压变频器主要硬件。由于低压变频器起动或调速过程中始终处于变电压、变电流状态，发热功耗大，当遇雷电、制动或减速时间过短时，电机反馈产生的大量能量会积聚在滤波电容上，容易造成低压变频器产生过电压。如果过电压保护效果不好，易使低压变频器内相关元器件烧坏，严重时会造成整个低压变频器的烧毁。

发明内容：

为了克服现有低压变频器软起调速过程中的过压保护效果不好的现象，本实用新型提供一种低压变频器过压保护电路中的串阻耦合电路，该电路能有效避免低压变频器在软起调速过程中出现的过压现象，从而保证低压变频器长时间持续正常工作。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

1.串阻取样：对于过电压，取样是非常必要的，尤其配合一些高精度的耐压电阻串联起来可以达到理想的取样效果。因为把电阻直接串联于高压端(两只串联电容C1、C2两端)可以快速地对高电压进行取样，过电压一般是取样电压的数百倍。快速地过压取样很关键，本实用新型采用4个7K电阻串联设计，取样电压从在第四个7K电阻尾部，取样电压后并联105Ω接地电阻直接进行过压泄流，从而达到理想的抗雷击效果。取样电阻选用防护性能优异的金属膜材料，阻值均匀，达到良好的取样效果。

2.串阻耦合：取样电压同3V比较电压接入LM324的V+端进行比较，LM324系列器件为带有真差动输入的四运算放大器，当电压超过800V时，A点电压将超过3V，比较器V+电压超过3V，运放输出为低电平，导致通过发光二极管电压升高，光敏元件产生电流，光电耦合器工作。当光电耦合器工作时连同单片机将信号传递给微机进行检测及保护工作，主控电路的单片机根据耦合器信号智能保护低压变频器。

本实用新型的有益效果是，通过在低压变频器过压保护电路中设计串阻耦合电路，解决低压变频器由于过压而导致主电路烧坏的难题，还能有效避免过压保护电路因自身过压出现的击穿与雷击现象，具有良好的过压保护效果；该电路应用方便、设计合理，能提升低压变频器工作时的稳定性和可靠性。

附图说明：

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明

图1是低压变频器过压保护电路中的串阻耦合电路原理图。

图2是低压变频器主电路的构成及基本原理。

图1中各符号代表含义分别是：R1、R2、R3、R4：7k电阻；R5：105Ω；R6：1130Ω；R7：20K；U1：LM324比较器；U2：H11A817光耦。

图2中各符号代表含义分别是：D1～D6：整流二极管(六合一或二合一)；R1：限流充电电阻；R2、R3：均压电阻；KM：接触器；C1、C2：电解电容；RD：快速熔断器；T4、R4：能耗制动回路(Udc＞760V时打开)；T1～T6：逆变；D11～D16：反并联二极管。

具体实施方式：

在图1所示的实施例中，当电压超过800V时，电路发生过压保护。此时A点的电压和电流情况为：

Ua＝IR＝0.028×105＝3V

I＝U/R＝800÷28105＝0.0284

当电压超过800V时，A点电压将超过3V，比较器V+电压超过3V，运放输出为低电平，因此导致通过发光二极管的电压升高，光敏元件产生电流，光电耦合器开始工作。当光电耦合器工作时，将低压变频器单片机信号传递给微机进行检测和保护。由于此时低压变频器单片机能通过的电压较小，所以需设R7为大电阻，从而使其通过的电流变小，这样就不会烧坏低压变频器单片机。