[发明专利]故障保护装置、变频器及电机驱动系统

说明书

本发明提供了一种故障保护装置、变频器及电机驱动系统，其中，故障保护装置包括采样电路、比较电路及控制模块，采样电路用于采样变频器的母线电压；比较电路的输入端与采样电路的输出端相连，比较电路根据异常的母线电压生成相应的故障信号；控制模块，其与比较电路相连，控制模块用于根据故障信号控制变频器停止输出PWM驱动信号。通过采用硬件的比较电路来检测异常的母线电压，并触发控制模块以控制变频器停止输出PWM驱动信号，可解决通过软件检测母线电压时由于时间的延迟而达不到有效保护的问题，大幅提升应答速度，保证变频器在各种极端场合下的安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，具体而言，涉及一种故障保护装置、一种变频器及一种电机驱动系统。

背景技术

对于无电解电容的三相输入三相输出的AC-DC-AC变频器，通过合理的硬件设计结合电机软件控制算法，可将变频器DC-Link电容由大容量的电解电容换为小容量的薄膜电容，所需要的电容容值可以减小到传统有电解电容变频器的5％以下，从而大大减小了整个变频器的体积，降低了硬件成本，由于薄膜电容的可靠性远远大于电解电容，从而也提高了电机驱动系统的可靠性。

对于无电解电容的三相输入三相输出的AC-DC-AC变频器，传统的有电解电容的三相输入三相输出的AC-DC-AC变频器的异常电压的保护机制已经不适用，为了能够在极端的情况下，对电机及变频器出现的各种异常情况特别是异常电压故障能够做到及时、有效的保护，必须对其故障保护机制重新进行设计。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本发明的一个方面提供了一种故障保护装置。

本发明的另一个方面提供了一种变频器。

本发明的再一个方面提供了一种电机驱动系统。

有鉴于此，根据本发明的一个方面，提供了一种故障保护装置，用于变频器，故障保护装置包括采样电路、比较电路及控制模块，采样电路用于采样变频器的母线电压；比较电路的输入端与采样电路的输出端相连，比较电路根据异常的母线电压生成相应的故障信号；控制模块，其与比较电路相连，控制模块用于根据故障信号控制变频器停止输出PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)驱动信号。

本发明实施例提供的故障保护装置，为了应对无电解电容的三相输入三相输出的变频器(以下简称无电解电容变频器)的母线电压变化极快(V/μs级)的情况，解决通过软件检测母线电压时由于时间的延迟而达不到有效保护的问题，区别于有电解电容变频器的母线电压的异常通过软件来进行保护，通过采用硬件的比较电路来检测异常的母线电压，并触发控制模块以控制变频器停止输出PWM驱动信号，可大幅提升应答速度。通过对保护机制的合理设计，扩展了无电解电容变频器在各种极端条件下的适用范围和应用场合，保证变频器在各种极端场合下的安全性和可靠性，具有重要的工程意义和实用价值。再加之无电解电容变频器相对传统的有电解电容变频器具有体积小，成本低，可靠性高的优点，大大提高了无电解电容变频器产品的市场竞争力。

另外，根据本发明提供的上述技术方案中的故障保护装置，还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，控制模块包括硬件关断脚，其与比较电路的输出端相连，硬件关断脚根据接收到的故障信号控制变频器停止输出PWM驱动信号。

在该技术方案中，通过在控制模块中设置硬件关断脚，可实现充分的硬件控制，以便在接收到故障信号后迅速控制变频器停止输出PWM驱动信号，进一步确保了应答速度，实现了可靠的故障保护。

在上述任一技术方案中，优选地，比较电路包括低电压比较器和过电压比较器，低电压比较器根据小于低压阈值的母线电压生成低电压故障信号；过电压比较器根据大于第一高压阈值的母线电压生成第一过电压故障信号。