[发明专利]一种高压大功率电机驱动保护系统及方法

说明书

本发明公开了一种高压大功率电机驱动保护系统及方法。其中，该系统包括高压大功率电源、高压电机驱动模块、驱动软硬件保护电路、三相电流检测电路、电源硬件保护电路；其中，电机瞬时堵转和电机瞬时大负载扰动时，驱动软硬件保护电路根据三相电流检测电路的电流信号、电机转速和高压母线电流采样电路采集的电流信号产生不同的保护信号送到高压电机驱动模块，高压电机驱动模块将关断自身的功率输出以保护自身和高压电机。本发明对不同的故障状态采用不同的保护策略，既能判断高压大功率电机驱动器和高压大功率电机故障状态，同时保证其安全性与可靠性。

技术领域

本发明属于航天总体技术领域，尤其涉及一种高压大功率电机驱动保护系统及方法。

背景技术

随着航天技术的发展，星载机构类产品的不断增多，为其提供传动类设备需求不断增多，承担电气传动的电机的功率不断提升，导致电机的体积不断增加，为了减小电机体积重量要适当减小电机的绕组电流，为了保持功率不变必然要提高电机绕组相电压，其绕组电压提高到80～100V之间，对于电机驱动器而言，高压电机驱动需要可靠的保护策略来提高其可靠性和安全性，这种保护策略可适应不同高压大功率电机驱动器。既保证高压大功率电机可靠性和安全性，又可以提高高压大功率电机的可靠性和安全性。

高压大功率电机驱动器保护策略需要根据高压电机驱动器在驱动电机工作模式来判断，进而采用相应的保护模式。高压电机驱动器在驱动电机工作时，可能出现高压电机温度过高、高压电机绕组电流过大、高压大功率电机驱动器高压母线电流过高、高压大功率电机驱动器高压母线电压过高、高压大功率电机驱动器输入母线功率过高等现象，均能对高压大功率电机驱动器和高压电机造成损害，从而导致高压大功率电机驱动器和高压电机不能正常工作。当上述现象消失后，仍需要保证高压大功率电机驱动器和高压电机恢复正常工作，因此需要采取相应的保护策略保护高压大功率电机驱动器和高压电机。现有技术中没有有关高压大功率电机驱动保护策略。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种高压大功率电机驱动保护系统及方法，对不同的故障状态采用不同的保护策略，既能判断高压大功率电机驱动器和高压大功率电机故障状态，同时保证其安全性与可靠性。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：根据本发明的一个方面，提供了一种高压大功率电机驱动保护系统，包括：高压电机驱动模块、驱动硬件保护电路和三相电流检测电路；其中，高压电机在高压大功率电机瞬时堵转、高压大功率电机瞬时大负载扰动时，三相电流检测电路采集到三相电流信号送到驱动硬件保护电路，驱动硬件保护电路根据三相电流信号值与设定瞬时电流值进行比较产生保护信号送到高压电机驱动模块，高压电机驱动模块将关断自身的功率输出，使得高压电机停止工作；高压电机在高压大功率电机瞬时堵转、高压大功率电机瞬时大负载扰动消失后，驱动硬件保护电路根据三相电流信号值与设定瞬时电流值进行比较产生解除保护信号送到高压电机驱动模块，高压电机驱动模块将恢复功率输出，高压电机恢复工作。

上述高压大功率电机驱动保护系统中，还包括：软件保护电路；其中，三相电流检测电路采集到三相电流信号送到软件保护电路，软件保护电路判断三相电流信号超过设定瞬时电流值的时间超过设定时间值，软件保护电路产生的保护信号送给高压电机驱动模块，高压电机驱动模块将关断自身的功率输出，使得高压电机停止工作；软件保护电路根据高压电机的转速与第一设定转速值比较，若电机转速值低于第一设定转速值且持续超过设定时间值，软件保护电路产生的保护信号送给高压电机驱动模块，高压电机驱动模块将关断自身的功率输出，使得高压电机停止工作；若电机转速值高于第一设定转速值低于第二设定转速值且三相电流信号超过设定平均电流值，软件保护电路产生的保护信号送给高压电机驱动模块，高压电机驱动模块将关断自身的功率输出，使得高压电机停止工作。