[发明专利]一种驱动器软启动保护装置及其保护方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及驱动器领域，尤其涉及一种驱动器软启动保护装置及其保护方法。

【背景技术】

对于目前常用的电压型交—直—交驱动器拓扑，前级为输入不可控整流单元，中间级为大功率直流滤波单元，后级为逆变输出单元。直流滤波单元主要由大容量电解电容构成，由于电容初始状态相当于短路，驱动器电压输入侧上电时，如果不经过任何处理就将整流后的电压加在电解电容上，会引起瞬间很大的充电电流，从而给驱动器整流回路造成冲击，并造成电解电容使用寿命下降，以及驱动模块的严重损坏。因此，有一种装置和方法，使得在上电的瞬间，电解电容两端的电压缓慢上升，以避免上述故障的出现，这就是我们通常所说的软启动装置和软启动方法。

目前驱动器业界内使用的软启动方案通常有这三种：1、限流电阻加继电器(或接触器、可控硅)组合，如图1所示，在母线电容的充电回路中串联限流电阻，且采用开关器件(例如继电器、接触器或可控硅)与限流电阻并联。上电后电流先从充电电阻上流过，有限流电阻限流对母线电容充电；当母线电容的直流电压上升到设定值时，使用开关器件将限流电阻旁路，进入正常工作状态。传统的驱动器一般都采用此种方案。2、晶闸管半控整流，如图2所示，上电启动时，利用晶闸管的半控特性，通过控制晶闸管的导通角，使得母线电容上的电压按设定的规律缓慢上升，实现软启动功能。此方案通常应用在国外先进的驱动器上。3、利用开关电源预充电，该方案是驱动器上电启动前先接通输出连接到母线电容的辅助开关电源，利用开关电源的软启动特性对母线电容进行预充电，待充电完成后断开与母线电容的连接，再接通驱动器主输入开关。但这种方案需要增加辅助开关电源，结构体积大、成本高，因此这种软启动方法很少见。

但是，现有的前两种软启动装置在上电的过程中，驱动器的电路偶尔会出现上电异常，次数多了会导致驱动器的损坏。

【发明内容】

经过发明人的研究发现，驱动器的上电异常与继电器两端触点不断开、晶闸管A-K两端短路有关联，进而造成驱动器软启动装置失效，给整流回路造成冲击，电解电容寿命下降，以及驱动模块的损坏。而常开继电器K1的两端触点不断开、或者晶闸管A-K两端短路的原因，可能是因为流过的电流通常较大，容易出现发热现象。

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种驱动器软启动保护装置及其保护方法，以降低或者防止常开继电器或晶闸管在出现故障的情况下，滤波单元、驱动单元以及驱动器被损坏。

一种驱动器软启动保护装置，包括整流电路和母线电容，还包括控制系统、缓冲电阻、常开继电器、电流传感器和常闭继电器，所述整流电路包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端依次通过缓冲电阻、常闭继电器和母线电容与所述第二输出端连接，所述电流传感器用于检测流过所述母线电容的电流大小，所述常开继电器与所述缓冲电阻并联；所述控制系统与所述常开继电器电连接，用于当所述母线电容的电压超出设定电压阈值时，控制所述常开继电器断开或闭合；所述控制系统与所述电流传感器电连接，用于在所述驱动器上电时获取流过所述母线电容的电流大小，所述控制系统用于判断所述电流在第一设定时长内是否达到第一电流阈值，或者所述电流在第二设定时长内是否不超过第二电流阈值；所述控制系统与所述常闭继电器电连接，用于当所述电流在第一设定时长内达到第一电流阈值时，控制所述常闭继电器断开，当所述电流在第二设定时长内不超过所述第二电流阈值时控制所述常闭继电器保持闭合，其中，所述第一设定时长小于第二设定时长，所述第一电流阈值大于第二电流阈值。

在一个实施例中，所述控制系统还用于当所述驱动器上电时所述电流在第一设定时长内达到第一电流阈值时，增加所述控制系统存储的驱动器启动异常次数，并判断所述驱动器启动异常次数是否超过启动异常次数阈值，若超过则控制所述常闭继电器断开；

在一个实施例中，当所述常闭继电器断开，所述驱动器用于发出提示信息。