[发明专利]一种用于变频器主电路自诊断的电路及方法

说明书

本发明公开了一种用于变频器主电路自诊断的电路及方法，首先变频器或伺服驱动器的母线电压隔离采样单元检测主电路直流母线正极P端和主电路直流母线负极N端的电压，经线性隔离后，发送等比例模拟量信号VPN至微处理器控制单元，然后微处理器控制单元接收VPN信号，根据VPN信号状态进行判断，发送对应的再生单元驱动信号DRIVE。同时本专利所述状态检测单元检测主电路C端和主电路B端的电压，经隔离后，发送数字量信号STATE至微处理器控制单元，微处理器控制单元接收STATE信号后，综合STATE信号、VPN信号状态以及再生单元驱动信号DRIVE的组合逻辑对预充电阻、再生电阻、再生单元的状态进行判断，实现自诊断功能。

技术领域：

本发明涉及一种用于变频器主电路自诊断的电路及方法。

背景技术：

变频器、伺服驱动器中的预充电阻、再生电阻、再生单元属于易损部件，在恶劣的工况及复杂的电磁环境下，预充电阻、再生电阻容易开路失效，再生单元中的IGBT容易开路失效或者短路失效。如果变频器、伺服驱动器在工作前和工作中不能良好的自诊断充电阻、再生电阻、再生单元的状态，若预充电阻、再生电阻、再生单元出现失效：有可能引起变频器、伺服驱动器二次部件失效；也有可能引起变频器、伺服驱动器驱动电机的部分功能失能，出现异常控制情况。严重时，甚至可能造成严重的人民财产和生命损失。

目前，绝大多数变频器、伺服驱动器传统方案中，母线电压隔离采样单元是必不可少的，母线电压经过隔离后转换成线性的模拟量信号，供微处理器控制单元读取当前母线电压值；通常还会有状态检测单元：再生电阻两端并联光耦检测电路，光耦检测电路原边由电阻和光耦二极管输入端串联而成，副边三极管输出端接上拉电阻构成OC门电路，当再生单元工作时，微处理器控制单元读取检测信号并判断再生电阻是否开路失效。这类方案存在很大的局限性，只能对制动电阻的状态进行大致的判断。

因此，现有技术还无法对预充电阻、再生电阻、再生单元进行系统的故障检测与诊断。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种用于变频器主电路自诊断的电路及方法。

本发明所采用的技术方案有：

一种用于变频器主电路自诊断的电路，包括主电路、母线电压隔离采样单元、状态检测单元和微处理器控制单元，所述主电路耦接母线电压隔离采样单元、状态检测单元和微处理器控制单元；母线电压隔离采样单元耦接主电路和微处理器控制单元；状态检测单元耦接主电路和微处理器控制单元；微处理器控制单元耦接主电路、母线电压隔离采样单元和状态检测单元，所述主电路包括整流桥、母线电容、再生电阻、预充电阻、预充继电器和再生单元，所述整流桥的共阴极、母线电容一端、再生电阻一端均连于主电路中的直流母线正极P端；

整流桥的共阳极、预充继电器一端、预充电阻一端相连于主电路中，并在主电路中形成连接点B端；

预充继电器另一端、预充电阻另一端、母线电容另一端、再生单元的IGBT发射极均连于主电路中的直流母线负极N端；

再生电阻另一端、再生单元的IGBT集电极均相连于主电路中，并在主电路中形成接点C端；

所述微处理器控制单元读取母线电压隔离采样单元当前母线电压值后，会发送对应的再生单元驱动信号，从而控制再生单元开通或者关断；同时，微处理器控制单元再读取检测单元信号的状态，结合当前母线电压值状态、再生单元驱动信号状态，进行预充电阻、再生电阻、再生单元状态自诊断；

所述状态检测单元包括电阻R1、电阻R2和光电耦合器OP1，

电阻R1的一端与主电路中的C端相连，另一端与光电耦合器OP1的阳极相连；

电阻R2的一端接电源VCC，另一端与光电耦合器OP1的集电极相连；

光电耦合器OP1的阴极与主电路中的B端相连，光电耦合器OP1的发射极与参考地GND相连。