[实用新型]用于高压变频器的输出接地保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及中、高压变频调速电力电子传动设备，特别涉及单元串联多电平高压变频器输出接地保护电路。

背景技术

近年来高压变频器的推广应用越来越广泛，各类变频器输出有配或不配接地保护的运行方式，所配备的接地保护构成也各不相同。单元串联多电平中高压变频器由移相变压器与变频器构成,电网输入经移相变压器提供多副边电压输出，分别给功率单元A1～An、B1～Bn、C1～Cn供电，再由多个功率单元串联为一相输出的方式，构成三相输出。

中国实用新型申请公开说明书CN2727751Y公开了一种中、高压变频器输出接地检测电路，其组成有三组电阻接成星形，星形连接的三个顶端分别接变频器的三相输出端，而星点另接一点接地检测电阻。这种输出接地保护采用三相输出分别检测的方法，元器件较多，可靠性低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于高压变频器的输出接地保护电路，它能通过检测接地电阻两端的电压判断变频器输出是否接地，用于保护电机绕组与电机外壳短路导致的人身伤害或设备损坏。

为解决上述技术问题，本实用新型高压变频器三相输出中点通过一只电阻R1接地，电阻阻值在1～5kΩ，如果电动机端发生接地或漏电流大，必将在电阻R1端产生电压，电压值与当前高压变频器输出电压和电机漏电流相关，通过检测电阻R1两端电压可判定电机端是否接地或漏电流大。

接地电流可通过输出电压除以电阻R1得到，电阻Re1、Re2、Re3、Re4和运算放大器U1组成差动放大电路，用来检测电阻R1两端电压。高压变频器三相输出中点连至电阻R1并接地，电阻阻值为1～5kΩ，输出中点并通过电阻Re2连至 运算放大器U1的负端；电阻Re1、Re4接入运算放大器U1的正端，其另一端分别接地；电阻Re3接入运算放大器U1的负端，另一端经运算放大器U1输出端直接送到主板Z1控制芯片判断是否停止输出或报警，运算放大器U1输出电压为Vo。

电机使用过程中由于温度变化、电压波动、绝缘劣化以及电缆破损等原因，造成电机绕组与电机外壳短路，变频器作为电机调速的节能设备，应及时对接地短路进行排除，避免产生很大的接地短路电流，本实用新型通过检测接地电阻两端的电压判断变频器输出是否接地，使用较少的元器件实现对电机的保护，电路相对简单、可靠、成本低，软件算法简单。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

图1是高压变频器输出接地保护电路原理示意图。

具体实施方式

参见图1，电网输入经多副边移相变压器提供多套副边输出分别给功率单元供电，再由多个功率单元A1～An串联为一相输出的方式构成三相输出至电机。高压变频器输出中点通过一只电阻R1接地，当电动机端发生接地或漏电流大，在电阻R1端产生电压，电压值与当前高压变频器输出电压和电机漏电流相关。电阻Re1接到运算放大器U1的正端，电阻Re2接到运算放大器U1的负端，电阻Re3和Re4是反馈电阻，电阻Re1、Re2、Re3、Re4和运算放大器U1共同组成一个差动放大器，用来检测电阻R1两端电压并直接输出到Vo，Vo再接到主板Z1上的A/D转换端口。

综上所述，采用本实用新型的输出接地保护电路，能对电机运行过程进行监控和有效的保护，提高了高压变频器使用的可靠性。