[发明专利]一种改进的电压型变频器制动电路保护方法

说明书

本发明涉及一种改进的电压型变频器制动电路保护方法，属于变频调速技术领域。本发明的技术方案是：（1）进行大惯量变频传动系统制动单元二次扩容；（2）制动单元输入主回路增加过流检测和快速动作的过流保护器件；(3)预充电电路增加快速动作的过流保护器件；（4）实时监测制动功率，判断机械抱闸是否有劣化失灵。本发明的有益效果是：硬件方案和软件方案结合实现减少制动单元故障率和故障的次生危害，提高变频传动系统运行安全稳定性，整个系统可以与自动化PLC系统交换信息实现集成最优控制，高效、安全，能够有效解决变频器延寿服役的可靠性问题。

技术领域

本发明涉及一种改进的电压型变频器制动电路保护方法，属于变频调速技术领域。

背景技术

在变频器服役期间，各个功率模块和控制模块都面临电子元件老化、尤其是大容量开关元件老化的问题。设计配置有制动单元的变频调速设备，制动单元主电路的开关管（IGBT或晶闸管）可能会因为传动工况恶化、大功率频繁制动加速元器件老化。一旦制动单元主电路的斩波开关管击穿短路，斩波功能失效，变频器只要上电、600V左右的中间回路直流电压就会较长时间全压施加到制动电阻（阻值一般在4Ω～80Ω）上，大电流导致功率元件损坏和变频器跳闸，如图1。

有的变频器在上电初始阶段专门有一个小功率的预充电电路经过充电电阻给中间回路滤波电容器充电，完成充电后才切换到整流器、接通主回路直流电压去逆变器。这种情况下，制动单元主回路开关管的击穿会接通预充电直流电压（400V左右）加到较小电阻值的制动电阻上，如图2。

大电流导致预充电电路的破坏，如小功率整流桥放炮、预充电电阻烧坏，最大的破坏是连带损坏附近的主回路整流器的触发板等关键控制电路。使用单位常因为维护人员对设备了解深度不够、软硬件优化不到位，导致故障连发、设备运行维护成本居高不下。

发明内容

本发明目的是提供一种改进的电压型变频器制动电路保护方法，硬件方案和软件方案结合实现减少制动单元故障率和故障的次生危害，提高变频传动系统运行安全稳定性，整个系统可以与自动化PLC系统交换信息实现集成最优控制，高效、安全，能够有效解决变频器延寿服役的可靠性问题，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种改进的电压型变频器制动电路保护方法，包含以下步骤：（1）进行大惯量变频传动系统制动单元二次扩容；（2）制动单元输入主回路增加过流检测和快速动作的过流保护器件；(3)预充电电路增加快速动作的过流保护器件；（4）实时监测制动功率，判断机械抱闸是否有劣化失灵。

所述步骤（1）中，二次扩容通过制动单元斩波元件采用高容量级别的开关管实现。

所述步骤（1）中，二次扩容通过制动单元斩波元件采用并联的开关管实现。

所述开关管为晶闸管。

所述开关管为IGBT模块。

本发明的有益效果是：硬件方案和软件方案结合实现减少制动单元故障率和故障的次生危害，提高变频传动系统运行安全稳定性，整个系统可以与自动化PLC系统交换信息实现集成最优控制，高效、安全，能够有效解决变频器延寿服役的可靠性问题。

附图说明

图1为本发明背景技术中大电流导致功率元件损坏和变频器跳闸电路示意图；

图2为本发明背景技术中加装小功率的预充电电路的变频器电路示意图；

图3为本发明大惯量变频传动系统制动单元二次扩容的电路示意图；

图4为本发明制动单元输入主回路增加过流检测和快速动作的过流保护器件的电路示意图；

图5为本发明预充电电路增加快速动作的过流保护器件的电路示意图；