專利名稱：一種電機控制器預充線路故障的檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及交流電機技術領域，尤其涉及一種電機控制器預充線路故障的檢測裝置。
背景技術：
交流電機廣泛應用于各行各業(yè)，但在僅有直流電源的場合，需由電機控制器將直流電逆變成交流電，供給交流電機使用。參見圖1所示的電機控制器預充電路示意圖，在電機控制器中，通常需要配置有電容器，在給電機控制器接通直流電源時，若沒有配置電阻R及預充繼電器Kp，在接通主繼電器K+的瞬間，因電機控制器內電容器通交流阻直流的特性，導致電路類似短路，使得電路中電流很大，很容易損壞電容器及主繼電器，從而導致系統(tǒng)無法工作。通常在電路中配置有電阻R及預充繼電器Kp，欲接通主回路時，先只接通預充繼電器Kp和主繼電器K-，因電阻R限流的作用，電路中會產生適中電流Ip，電機控制器兩端的電壓U。將由初始電壓U0緩慢增加到Ub，Ub為直流電源兩端的電壓，在h時刻U。^ Ub，此時再接通主繼電器K+，然后斷開預充繼電器Kp，從而完成了安全通電，參見圖2所示的電壓電流變化曲線圖。但是，在劇烈震動等惡劣環(huán)境下，電機控制器端線纜會出現(xiàn)插頭接觸不良或線纜斷開的情況，有時還會出現(xiàn)電機控制器故障導致內部斷路的情況，另外，人員檢修后偶爾也會忘記連接線纜。此時，按照正常接通順序對負載接通電源，首先接通預充繼電器Kp和主繼電器K-，因為電機控制器端開路，故U。在繼電器接通的瞬間達到Ub，Δ t很小，此時滿足U。^ Ub的條件，主繼電器K+接通，系統(tǒng)認為通電完成，參見圖3所示的斷路故障下的電壓變化曲線圖。此時若電機控制器端插頭因震動又導通或者人為接通負載端電路，此時未“充電”的電機控制器接入電路，瞬間電流很大，極易造成電機控制器及繼電器的損壞。此外，還因在劇烈震動等惡劣環(huán)境下，電機控制器直流輸入端線纜經常出現(xiàn)絕緣層磨損，線路短路(或有一定接觸電阻，近似短路)或電機控制器內部短路的情況。此時，若按照正常接通順序對負載接通電源，因為電機控制器端短路，故U。為O或始終維持在一個電壓ud，且Ud < Ub,始終無法滿足上電條件Uc ≈ Ub,參見圖4所示的短路故障下的電壓變化曲線圖。在此情況下預充工作無法完成，系統(tǒng)不能為電機控制器上電，并且該不正常的預充回路始終有電流存在，存在安全隱患。

實用新型內容有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種電機控制器預充線路故障的檢測裝置，以及時判斷電機控制器預充線路是否出現(xiàn)短路或斷路故障，從而避免因所述故障導致安全事故的發(fā)生。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種電機控制器預充線路故障的檢測裝置，所述裝置應用于電機控制器預充電路，所述電機控制器預充電路包括:依次連接的直流電源、第一主繼電器、電機控制器和第二主繼電器所構成的一個閉合回路，所述第一主繼電器與串聯(lián)連接的電阻器和預充繼電器并聯(lián)，所述裝置包括:監(jiān)測單元，用于在接通所述第二主繼電器和所述預充繼電器后，累計電路接通時間，并實時監(jiān)測所述電機控制器兩端的第一電壓；第一獲取單元，用于在所述監(jiān)測單元監(jiān)測得到的所述第一電壓等于直流電源兩端的第二電壓時，獲取當前所累計的第一接通時間；第一判斷單元，用于判斷所述第一接通時間是否小于預設最短充電時間；第一控制單元，用于在所述第一判斷單元判斷得到的所述第一接通時間小于預設最短充電時間時，控制斷開所述第二主繼電器和所述預充繼電器，并發(fā)送線路斷路信號。優(yōu)選地，上述裝置還包括:第二控制單元，用于在所述第一判斷單元判斷得到的所述第一接通時間大于所述預設最短充電時間時，控制接通所述第一主繼電器，并控制斷開所述預充繼電器。優(yōu)選地，上述裝置還包括:第二獲取單元，用于在所述監(jiān)測單元監(jiān)測得到的所述第一電壓在預設時間內恒小于預設電壓時，獲取當前所累計的第二接通時間，所述設定電壓小于所述直流電源兩端的第二電壓；第二判斷單元，用于判斷所述第二接通時間是否大于預設最長充電時間；第三控制單元，用于在所述第二判斷單元判斷得到的所述第二接通時間大于所述預設最長充電時間時，控制斷開所述第二主繼電器和所述預充繼電器，并發(fā)送線路短路信號。優(yōu)選地，在上述裝置中，根據所述電阻器的阻值大小確定所述預設最短充電時間和所述預設最長充電時間?？梢姡緦嵱眯滦碗姍C控制器預充線路故障的檢測裝置，可實時監(jiān)測并比對電機控制器端的第一電壓U。與直流電源側的第二電壓Ub的大小，并累計實際上電時間At，在U。 Ub且實際上電時間Atl小于預設最短充電時間At_min時，可判斷得知斷路故障發(fā)生在所述配電箱和所述電機控制器之間的線纜上或所述電機控制器內部，在電機控制器端電壓U。在預設時間內恒小于預設電壓且實際上電時間Δ t2大于預設最長充電時間At_max時，可判斷得知短路故障發(fā)生在所述配電箱和所述電機控制器之間的線纜上或所述電機控制器內部，繼而可自動控制繼電器斷開，以實現(xiàn)線路自動、準確斷開，避免了在電機控制器端斷路或短路的情況下正常上電所造成的電機控制器及繼電器的損壞。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為電機控制器預充電路示意圖；圖2為正常工況下的電壓電流變化曲線圖；圖3為斷路故障下的電壓變化曲線圖；[0023]圖4為短路故障下的電壓變化曲線圖；圖5為本實用新型電機控制器預充線路斷路故障簡化示意圖；圖6為本實用新型電機控制器預充線路短路故障簡化示意圖；圖7為本實用新型電機控制器預充線路故障的檢測裝置的實施例1的結構示意圖；圖8為本實用新型電機控制器預充線路故障的檢測裝置的實施例2的結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。圖5為本實用新型提供的電機控制器預充線路斷路故障簡化示意圖，圖6為本實用新型提供的電機控制器預充線路短路故障簡化示意圖；所述電機控制器預充電路包括直流電源和電機控制器，以及由第一主繼電器、電機控制器和第二主繼電器，以及串聯(lián)連接的電阻器R和預充繼電器組成的配電箱，其中，，所述電機控制器是一種將直流電逆變成交流電，并能改變輸出電流、電壓，從而控制電器轉速及扭矩的設備，其內部通常配置有并聯(lián)連接的電容器C及逆變電路。參見圖7所示，圖7為本實用新型提供的電機控制器預充線路故障的檢測裝置的實施例1的結構示意圖，所述裝置應用于電機控制器預充電路，所述電機控制器預充電路包括:依次連接的直流電源、第一主繼電器、電機控制器和第二主繼電器所構成的一個閉合回路，所述第一主繼電器與串聯(lián)連接的電阻器和預充繼電器并聯(lián)，所述裝置包括: 監(jiān)測單元I，用于在接通所述第二主繼電器和所述預充繼電器后，累計電路接通時間，并實時監(jiān)測所述電機控制器兩端的第一電壓U。；第一獲取單元2，用于在所述監(jiān)測單元I監(jiān)測得到的所述第一電壓U。約等于直流電源兩端的第二電壓Ub時，獲取當前所累計的第一接通時間Atl ；其中，Atl = trt0, h為接通第二主繼電器和預充繼電器的時刻，即接通電路的第一時刻山為電機控制器兩端電壓U。達到直流電源兩端的第二電壓Ub(U。 Ub)的時刻。第一判斷單元3，用于判斷所述第一接通時間Atl是否小于預設最短充電時間Δt_min ；第一控制單元4，用于在所述第一判斷單元3判斷得到的所述第一接通時間Λ tl小于預設最短充電時間At_min時，控制斷開所述第二主繼電器和所述預充繼電器，并發(fā)送電機控制器線路斷路信號。在本實施例中，因為斷路故障發(fā)生在所述配電箱和所述電機控制器之間的線纜上或所述電機控制器內部，故電機控制器兩端的電壓U。在繼電器接通的瞬間達到ub，此時已經滿足為電機控制器充電的條件(U。 Ub)，但電路的第一接通時間At卻很小。由于配電箱和電機控制器之間的線纜斷開或電機控制器內部斷路，實際上所述電機控制器預充電路并未為所述電機控制器中的電容器充電，此時若配電箱和電機控制器之間的線纜或電機控制器本身因某些原因接通了電路，將導致未“充電”的電機控制器接入電路，流經電路的瞬間電流會很大，極易造成所述電機控制器及繼電器的損壞?；诔霈F(xiàn)斷路故障下所述第一接通時間At很小的情況下，，本實施例通過設定最短充電時間Δ t_min,在所述第一接通時間Δ tl小于預設最短充電時間At_min時，即實際的充電時間未滿足現(xiàn)實工況下的最短接通時間時，可認為配電箱和電機控制器之間的線纜斷開或電機控制器內部斷路。通常情況下可通過調整電阻器R的大小確定正常工況下的實際上電時間，以達到安全便捷通電的目的，所以所述預設最短充電時間At_min可根據實際工況下的最短正常充電時間來設定，即根據所述電阻器的阻值大小確定所述預設最短充電時間。本實用新型電機控制器預充線路故障的檢測裝置，可實時監(jiān)測并比對電機控制器端的第一電壓U。與直流電源側的第二電壓Ub的大小，并累計實際上電時間At，在U。^ Ub時，判斷上電時間Atl是否小于預設最短充電時間At_min，如果是，則可判斷得知斷路故障發(fā)生在所述配電箱和所述電機控制器之間的線纜上或所述電機控制器內部，繼而可自動控制繼電器斷開，以實現(xiàn)線路自動、準確斷開，避免了在斷路故障的情況下正常上電所造成的電機控制器及繼電器的損壞。參見圖8所示，圖8為本實用新型提供的電機控制器預充線路故障的檢測裝置的實施例2的結構示意圖，所述裝置應用于電機控制器預充電路，所述電機控制器預充電路包括:依次連接的直流電源、第一主繼電器、電機控制器和第二主繼電器所構成的一個閉合回路，所述第一主繼電器與串聯(lián)連接的電阻器和預充繼電器并聯(lián)，所述裝置包括:監(jiān)測單元I，用于在接通所述第二主繼電器和所述預充繼電器后，累計電路接通時間，并實時監(jiān)測所述電機控制器兩端的第一電壓U。；第一獲取單元2，用于在所述監(jiān)測單元I監(jiān)測得到的所述第一電壓U。約等于直流電源兩端的第二電壓Ub時，獲取當前所累計的第一接通時間Atl ；第一判斷單元3，用于判斷所述第一接通時間Atl是否小于預設最短充電時間Δt_min ；第一控制單元4，用于在所述第一判斷單元3判斷得到的所述第一接通時間Λ tl小于預設最短充電時間At_min時，控制斷開所述第二主繼電器和所述預充繼電器，并發(fā)送電機控制器線路斷路信號。第二控制單元5，用于在所述第一判斷單元3判斷得到的所述第一接通時間Λ tl大于所述預設最短充電時間At_min時，控制接通所述第一主繼電器，并控制斷開所述預充繼電器。由于在實際充電時間Atl內達到了 U。^ Ub，且滿足了最短充電時間At_min的要求，而沒有在瞬間達到U。 Ub，說明在時間Atl內直流電源在為電容器充電，此時可以接通第一主繼電器和預充繼電器，以實現(xiàn)安全上電。第二獲取單元6，用于在所述監(jiān)測單元I監(jiān)測得到的所述第一電壓U。在預設時間內恒小于預設電壓Ud(例如Ud = 0.8Ub)時，獲取當前所累計的第二接通時間At2，所述設定電壓Ud小于所直流電源兩端的第二電壓Ub ；第二判斷單元7，用于判斷所述第二接通時間Λ t2是否大于預設最長充電時間Δt—max ；第三控制單元8，用于在所述第二判斷單元7判斷得到的所述第二接通時間Λ t2大于所述預設最長充電時間Atjnax時，控制斷開所述第二主繼電器和所述預充繼電器，并發(fā)送電機控制器線路短路信號。在本實施例中，因為短路故障發(fā)生在所述配電箱和所述電機控制器之間的線纜上或所述電機控制器內部，故電機控制器兩端的電壓U。為O或始終維持在一個電壓Ud，且Ud< ub，始終無法滿足上電條件U。^ ub，在此情況下預充工作無法完成，系統(tǒng)不能為電機控制器上電，并且該不正常的預充回路始終有電流存在，存在安全隱患?；谏鲜鲈颍緦嵤├ㄟ^設定最長充電時間Δ t_max,在所述第二接通時間△ t2大于預設最長充電時間△ t_max時，即實際的充電時間滿足現(xiàn)實工況下的最長接通時間時，仍未達到上電要求即U。^ Ub，則可認為配電箱和電機控制器之間的線纜或電機控制器內部短路。通常情況下可通過調整電阻器R的大小確定正常工況下的實際上電時間，以達到安全便捷通電的目的，所以所述預設最長充電時間Atjnax可根據實際工況下的最長正常充電時間來設定，即根據所述電阻器的阻值大小確定所述預設最長充電時間。本實用新型電機控制器預充線路故障的檢測裝置，不但可以在配電箱和電機控制器之間的線纜斷開或電機控制器內部斷路的情況下實現(xiàn)線路自動、準確斷開，還可在電機控制器端電壓U。在預設時間內恒小于預設電壓時，判斷上電時間Λ t2是否大于預設最長充電時間△ t_max，如果是，則可判斷得知短路故障發(fā)生在所述配電箱和所述電機控制器之間的線纜上或所述電機控制器內部，繼而可自動控制繼電器斷開，以實現(xiàn)線路自動、準確斷開，避免了在短路故障的情況下正常上電存在的安全隱患。還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。[0053]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求1.一種電機控制器預充線路故障的檢測裝置，其特征在于，所述裝置應用于電機控制器預充電路，所述電機控制器預充電路包括:依次連接的直流電源、第一主繼電器、電機控制器和第二主繼電器所構成的一個閉合回路，所述第一主繼電器與串聯(lián)連接的電阻器和預充繼電器并聯(lián)，所述裝置包括: 監(jiān)測單元，用于在接通所述第二主繼電器和所述預充繼電器后，累計電路接通時間，并實時監(jiān)測所述電機控制器兩端的第一電壓； 第一獲取單元，用于在所述監(jiān)測單元監(jiān)測得到的所述第一電壓等于直流電源兩端的第二電壓時，獲取當前所累計的第一接通時間； 第一判斷單元，用于判斷所述第一接通時間是否小于預設最短充電時間； 第一控制單元，用于在所述第一判斷單元判斷得到的所述第一接通時間小于預設最短充電時間時，控制斷開所述第二主繼電器和所述預充繼電器，并發(fā)送線路斷路信號。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 第二控制單元，用于在所述第一判斷單元判斷得到的所述第一接通時間大于所述預設最短充電時間時，控制接通所述第一主繼電器，并控制斷開所述預充繼電器。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 第二獲取單元，用于在所述監(jiān)測單元監(jiān)測得到的所述第一電壓在預設時間內恒小于預設電壓時，獲取當前所累計的第二接通時間，所述設定電壓小于所述直流電源兩端的第二電壓； 第二判斷單元，用于判斷所述第二接通時間是否大于預設最長充電時間； 第三控制單元，用于在所述第二判斷單元判斷得到的所述第二接通時間大于所述預設最長充電時間時，控制斷開所述第二主繼電器和所述預充繼電器，并發(fā)送線路短路信號。
專利摘要本實用新型公開了一種電機控制器預充線路故障的檢測裝置，所述裝置應用于電機控制器預充電路，該電路包括依次且首尾連接的直流電源、第一主繼電器、電機控制器和第二主繼電器，所述第一主繼電器與串聯(lián)連接的電阻器和預充繼電器并聯(lián)，所述裝置包括監(jiān)測單元，用于在接通第二主繼電器和預充繼電器后，累計電路接通時間，并實時監(jiān)測電機控制器兩端的第一電壓；第一獲取單元，用于在第一電壓等于直流電源兩端的第二電壓時，獲取當前所累計的第一接通時間；第一判斷單元，用于判斷第一接通時間是否小于預設最短充電時間；第一控制單元，用于在第一接通時間小于預設最短充電時間時，控制斷開第二主繼電器和預充繼電器，并發(fā)送線路斷路信號。
文檔編號G01R31/02GK203071561SQ20122064672
公開日2013年7月17日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權日2012年11月29日
發(fā)明者韓爾樑, 劉煥東, 劉信奎, 趙強, 辛昊 申請人:濰柴動力股份有限公司