[实用新型]变频器硬件热保护电路结构

说明书

本实用新型公开变频器硬件热保护电路结构，交流电源经整流电路1生成直流电，该直流电通过逆变电路产生电压频率可变的交流电驱动电机，逆变电路中包含一个热敏元件，该热敏元件产生的信号通过触发电路控制电子开关，该电子开关置于开关电源与主控芯片之间，控制开关电源对主控芯片的供电；或者该电子开关置于逆变电路与主控芯片之间，控制主控芯片向逆变电路的PWM信号传输；或者该电子开关置于交流电源与整流电路1之间，该电子开关受一个由第二整流电路和开关电源构成的一路独立电源供电的触发电路控制。本实用新型完全由硬件电路实现对控制器和电机的过热保护，不依赖于软件；不需要在电机线圈中埋设热保护器。

技术领域

本实用新型涉及电机调速系统领域，尤其是变频器硬件热保护电路结构。

背景技术

在电机调速系统中，由于电机过载、堵转等原因常会导致电机和驱动控制器电流增大，温升过高，因此过热保护是电机调速系统中一个极其重要的技术内容。在UL的产品安全认证中，电机堵转是一个必测项目，考核电机堵转时产生的高温会不会损坏电机和驱动器，特别是会不会引发燃烧。在UL认证测试中，如果过热保护涉及软件控制，UL会对产品的相应源代码进行极其严格细致的审核，导致认证手续极其繁琐，时间冗长，费用高昂。因此很多产品都寻求用硬件保护的方式来替代软件保护，以便顺利和快速地通过UL的认证，而且即使不做UL认证，在实际应用中，纯硬件热保护方式也优于纯软件保护方式，能够避免软件错误或程序暴走导致保护功能失效问题的发生。

常见的过热保护方法有三种，第一种是在电机内部放置热保护器，第二种是在控制器设置单独的温度传感器，第三种是利用集成在半导体功率器件中的热敏元件。第一种方法是热保护器紧贴在电机线圈表面，其两端出线直接和电机线圈串联，或者引出接到控制器电源输入端，当线圈温度过高时保护器动作，断开电气连接。前者仅能保护电机，后者是保护整个调速系统。第二种和第三种方法一般是将温度传感器或热敏电阻的信号输入到单片机，由单片机根据温升情况对系统做出控制。在有些场合，电机线圈内阻较小，控制器和电机一体安装，电机堵转时电机自带风扇不转，往往出现电机电流产生的线圈温升还没有驱动器功率器件的温升高，第一种方法的热保护器很可能不会动作，起不到保护作用。后两种方法由主芯片根据信号电压高低对功率元件的开关进行控制，这些控制往往是由软件算法完成，如果主芯片程序出错，将会使系统失控，发生过热过温时不能保护。

实用新型内容

为解决常见的过热保护方法存在的上述问题，本实用新型提供变频器硬件热保护电路结构。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

变频器硬件热保护电路结构，交流电源经整流电路1生成直流电，该直流电通过逆变电路产生电压频率可变的交流电驱动电机，逆变电路中包含一个热敏元件，该热敏元件产生的信号通过触发电路控制电子开关，该电子开关置于开关电源与主控芯片之间，控制开关电源对主控芯片的供电；或者该电子开关置于逆变电路与主控芯片之间，控制主控芯片向逆变电路的PWM信号传输；或者该电子开关置于交流电源与整流电路1之间，该电子开关受一个由第二整流电路和开关电源构成的一路独立电源供电的触发电路控制。

进一步地，它包括交流电源、整流电路1、逆变电路、电机、触发电路、开关电源、电子开关和主控芯片，交流电源、整流电路1、逆变电路与电机依次连接，逆变电路中包含一个热敏元件，热敏元件、触发电路与电子开关依次连接，整流电路1还与开关电源连接，开关电源、电子开关与主控芯片依次连接，主控芯片与逆变电路互连，开关电源还与触发电路连接。

进一步地，它包括交流电源、整流电路1、逆变电路、电机、触发电路、开关电源、电子开关和主控芯片，交流电源、整流电路1、逆变电路与电机依次连接，逆变电路中包含一个热敏元件，热敏元件、触发电路与电子开关依次连接，主控芯片、电子开关与热敏元件依次互连，整流电路1还与开关电源连接，开关电源分别与触发电路及主控芯片连接。