變頻器制動電路的故障處理電路以及變頻器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及變頻器領域，特別地，涉及一種變頻器制動電路的故障處理電路以及變頻器。
【背景技術】
[0002]變頻器驅動電機，當電機制動時，電機的減速運轉使得再生能量通過變頻器的逆變電路反饋到變頻器的直流母線上，導致母線電壓升高。當母線電壓超過限值，可能會造成變頻器損壞。
[0003]因此，在變頻器電路中加入制動電路，如圖1所示，制動電阻Rl，二極管D7及IGBT制動管Q7共同組成變頻器制動電路。當電機制動時，Q7導通將Rl接入電路，使得反饋到變頻器直流母線的再生能量以電流流過Rl產生熱量的形式消耗掉。從而起到保護變頻器的作用，并縮短電機的制動時間。
[0004]當制動電路出現故障，同樣會造成變頻器系統的安全隱患。當制動電阻Rl或IGBT制動管Q7發生開路，則制動電路沒有接入變頻器電路，沒有起到制動保護的作用，可能會造成變頻器損壞。而當Q7發生短路，則Q7 —直導通，使得Rl —直處于通電狀態，長時間的通電發熱可能會造成Rl燒毀并可能引發火災。
[0005]相關技術中，對于如何判斷制動電路出現故障，目前尚未提供解決方案。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型提供了一種變頻器制動電路的故障處理電路以及包括變頻器制動電路的故障處理電路的變頻器，用于檢測及處理制動電路的故障。
[0007]—方面，本實用新型提供了一種變頻器制動電路的故障處理電路，包括控制器，其中，所述控制器包括:電壓檢測端和控制引腳，所述電壓檢測端分別與所述變頻器制動電路的直流母線連接，所述控制引腳與所述變頻器制動電路中的制動管的門極連接。
[0008]變頻器制動電路的故障處理電路還包括:
[0009]繼電器，與所述控制器連接，在控制器的控制下導通或關斷；
[0010]接觸器，所述接觸器的一端與所述繼電器的一端連接，所述接觸器的另一端與控制電源的火線端連接，所述控制電源的零線端與所述繼電器的另一端連接，其中，所述控制電源為所述接觸器供電。
[0011]所述接觸器包括:多個主觸頭、勵磁線圈和輔助觸頭；
[0012]其中，所述多個主觸頭分別與交流電的多個電流相電連接并且分別控制所述多個電流相的導通與關斷，所述交流電輸入到與所述變頻器制動電路連接的變頻器；所述勵磁線圈的一端與所述控制電源的火線端連接，所述勵磁線圈的另一端與所述輔助觸頭的一端連接；所述輔助觸頭的另一端與所述繼電器的一端連接。
[0013]所述繼電器集成在所述控制器內部。
[0014]變頻器制動電路的故障處理電路還包括:第一開關和第二開關；
[0015]其中，所述第一開關串聯連接在所述輔助觸頭與所述繼電器之間；
[0016]所述第二開關并聯連接在所述輔助觸頭的兩端。
[0017]另一方面，本實用新型提供了一種變頻器，所述變頻器包括如上所述的變頻器制動電路的故障處理電路。
[0018]本實用新型提供的方案中，通過控制器測量變頻器的直流母線電壓，并控制制動管的導通與關斷；通過計算制動管導通和關斷后變頻器直流母線電壓的變化幅度，來判斷制動電路是否出現故障。在判定制動電路出現故障后，能夠自動切斷交流電源輸入，從而避免對變頻器系統造成損壞或出現安全事故。本方案能夠全面地檢測判別制動電路的故障，彌補了現有技術檢測對象不全的缺陷。
【附圖說明】
[0019]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0020]圖1為傳統的包含制動電路的變頻器電路圖；
[0021]圖2為本實用新型提供的包含控制器的變頻器電路圖
[0022]圖3為本實用新型提供的包含故障處理電路的變頻器電路圖。
【具體實施方式】
[0023]下文中將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0024]本實用新型提供了一種變頻器制動電路故障的處理電路，圖2為包含控制器I的變頻器電路圖，圖3為包含故障處理電路的變頻器電路圖。
[0025]如圖2所示，對于通用變頻器電路，六個二極管Dl至D6分為三組，每組中的兩個二極管串聯，三組串聯的二極管分別接入三相交流電輸入端R、S和T，并且將三組串聯的二極管并聯起來，組成整流橋電路。將第一電容Cl與第二電容C2串聯，并與上述整流橋電路并聯，構成變頻器的整流部分。三相交流電輸入經過上述整流部分的整流后，轉化為直流電。制動電阻Rl與二極管D7并聯后，連接到IGBT制動管Q7的集電極，組成變頻器制動電路。上述制動電路并聯接入變頻器的直流母線之間。六個IGBT管Ql至Q6兩兩連接組成變頻器逆變電路，并連接出三相交流電輸出端U、V和W，用于驅動變頻器后端的電機。
[0026]本實用新型提供的變頻器制動電路故障的處理電路包括控制器1，其中，上述控制器I包括電壓檢測端和控制引腳2，上述電壓檢測端分別與制動電路的直流母線連接，上述控制引腳2與制動電路中的制動管的門極連接。
[0027]上述電壓檢測端V+與V-分別連接制動電路的兩條直流母線，用于檢測直流母線電壓。上述控制引腳2與IGBT制動管Q7的門極相連接，用于控制器I發送高低電平信號以控制Q7的導通與關斷。
[0028]如圖3所示，制動電路故障的處理電路還包括控制電源、接觸器、繼電器K4、第一開關K3和第二開關K2。上述控制電源為上述接觸器供電。上述接觸器包括三個主觸頭K1M，輔助觸頭KlNO和勵磁線圈Kl ;上述三個主觸頭KlM分別連接于變頻器的交流電的三個電流相R、S和T上，以控制三個電流相的導通與關斷；勵磁線圈Kl的一端與上述控制電源的火線3連接，另一端與上述輔助觸頭KlNO的一端連接，輔助觸頭KlNO的另一端與上述第一開關K3的一端連接，第一開關K3的另一端與上述繼電器K4的一端連接，而繼電器K4的另一端與上述控制電源的零線4連接；上述第二開關K2并聯在輔助觸頭KlNO的兩端。其中繼電器K4的常態為閉合狀態，并由上述控制器I控制繼電器的導通與關斷。
[0029]優選地，繼電器K4集成在上述控制器I內部，繼電器K4的兩個電連接端可以用控制器I兩個引腳的方式實現。
[0030]在上述接觸器中，三個主觸頭KlM與輔助觸頭KlNO是通過機械方式實現聯動的，即，當上述勵磁線圈Kl通電，三個主觸頭KlM吸合導通，而輔助觸頭KlNO隨之吸合導通；而當勵磁線圈Kl斷電，三個主觸頭KlM斷開，輔助觸頭KlNO隨之斷開。
[0031]電路中加入第一開關K3和第二開關K2是為便于變頻器系統的上電與斷電操作，其中第一開關K3是常態為閉合的開關，第二開關K2是常態為斷開的開關。在具體實現方式上，上述第一開關K3對應變頻器斷電按鈕，第二開關K2對應變頻器上電按鈕。當變頻器處于未通電的狀態時，勵磁線圈Kl中無電流流過，三個主觸頭KlM與輔助觸頭KlNO均處于斷開狀態，第一開關K3處于閉合狀態，第二開關K2處于斷開狀態。此時操作者按下上電按鈕，即，將第二開關K2閉合，上述控制電源的火線3與零線4之間接通導電，勵磁線圈Kl通電，則三個主觸頭KlM與輔助觸頭KlNO吸合；此時即使操作者停止按壓上電按鈕，第二開關K2恢復斷開狀態，由于輔助觸頭KlNO的自鎖作用，電路仍保持接通，變頻器系統通電工作。當需要將變頻器系統斷電時，操作者按下斷電按鈕，即，將第一開關K3斷開，上述控制電源的火線3與零線4之間被關斷，勵磁線圈Kl斷電，三個主觸頭KlM與輔助觸頭KlNO均斷開；此時即使操作者停止按壓斷電按鈕，第一開關K3恢復閉合狀態，由于輔助觸頭KlNO的自鎖作用，電路仍保持關斷，變頻器系統停止工作。
[0032]以下結合上述的變頻器制動電路故障的處理電路來說明如何實現制動電路故障的檢測及處理。
[0033]對制動電路故障的檢測及處理包括以下步驟:
[0034]第一檢測步驟:在變頻器有交流電輸入但未驅動電機的狀態下，在第一時刻，控制器I檢測所述制動電路的直流母線之間的第一電壓VI。
[0035]導通步驟:上述控制器I控制導通制動電路中的制動管。
[0036]第二檢測步驟:在第二時刻，上述控制器I檢測制動電路的直流母線之間的第二電壓V2，其中，第二時刻與上述第一時刻之間相差第一預設時長。
[0037]關斷步驟:上述控制器I控制關斷制動電路中的上述制動管。
[0038]第三檢測步驟:在第三時刻，上述控制器I檢測制動電路的直流母線之間的第三電壓V3，其中，第三時刻與上述第二時刻之間相差第二預設時長。
[0039]確定步驟:當IV1-V3 I /V3的數值滿足第一預設條件，且IV2-V3 | /V3的數值滿足第二預設條