專利名稱:一種離心機(jī)用變頻器的過(guò)流保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種過(guò)流保護(hù)電路,特別涉及一種離心機(jī)用變頻器的過(guò) 流保護(hù)電路。
背景技術(shù):
離心機(jī)是一種用于分離樣品、試劑的儀器,采用電機(jī)驅(qū)動(dòng),利用電機(jī)帶 動(dòng)裝有樣品的轉(zhuǎn)子進(jìn)行旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生離心力,不同比重的物質(zhì)在離心力的作用 下相互分離,轉(zhuǎn)速越高,離心力越大;要保持樣本分離結(jié)果不被破壞,減小 噪聲,就需要在離心過(guò)程中確保轉(zhuǎn)速平穩(wěn);因此,作為電機(jī)控制核心部件的 變頻器的好壞將直接影響離心機(jī)的離心效果及其安全特性。
過(guò)流保護(hù)是變頻器的重要保護(hù)之一,在實(shí)際應(yīng)用中,引起過(guò)流的因素很 多,不但和變頻器本身的特性有關(guān),而且和所使用的電機(jī)和負(fù)載的特性有關(guān), 一旦保護(hù)不當(dāng),輕則損壞變頻器,重則燒毀電機(jī)及其他器件,產(chǎn)生安全隱患。 故此,過(guò)流保護(hù)的好壞,不但關(guān)乎變頻器本身的安全,而且與離心機(jī)的離心 效果和安全特性有關(guān)。
目前,這類變頻器的過(guò)流保護(hù)主要采用軟件保護(hù)和軟硬件延時(shí)混合保護(hù) 兩種方式,其缺陷如下
1、 軟件保護(hù),當(dāng)出現(xiàn)保護(hù)信號(hào)時(shí),若程序出錯(cuò),可能產(chǎn)生漏保護(hù)的情況, 未能及時(shí)響應(yīng)保護(hù)信號(hào)而繼續(xù)執(zhí)行電機(jī)控制程序,致使變頻器或電機(jī)損壞, 存在安全隱患;
2、 軟硬件延時(shí)保護(hù),當(dāng)出現(xiàn)保護(hù)信號(hào)時(shí),硬件關(guān)閉電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào),延時(shí) 一段時(shí)間,當(dāng)保護(hù)信號(hào)取消時(shí),硬件自動(dòng)解鎖,若程序出錯(cuò),未能及時(shí)響應(yīng) 保護(hù)信號(hào)而繼續(xù)執(zhí)行電機(jī)控制程序,致使變頻器或電機(jī)損壞,存在安全隱患。
顯然,現(xiàn)有的這兩種過(guò)流保護(hù)方式都不能使人滿意。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種離心機(jī)用變頻器的過(guò)流保 護(hù)電路,改進(jìn)目前變頻器過(guò)流保護(hù)的不足,使離心機(jī)控制更為安全、可靠。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
一種離心機(jī)用變頻器的過(guò)流保護(hù)電路,其特征在于,它包括用于進(jìn)行軟 件保護(hù)的軟件保護(hù)模塊、用于進(jìn)行硬件保護(hù)的硬件保護(hù)模塊及用于比較判斷 電流采樣信號(hào),當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象時(shí),鎖定過(guò)流信號(hào)的比較鎖定模塊,所述比 較鎖定模塊分別將過(guò)流信號(hào)傳輸給所述軟件保護(hù)模塊和硬件保護(hù)模塊。
所述比較鎖定模塊為一通過(guò)比較器進(jìn)行比較,當(dāng)采樣信號(hào)VI大于基準(zhǔn)
信號(hào)Vref,比較器的輸出端Vout輸出過(guò)流信號(hào),并由三極管鎖定輸出端Vout 信號(hào)的比較鎖定模塊。
所述比較鎖定模塊由二極管D1、三極管Q1、比較器U2A和電阻R1、 R2、R3構(gòu)成;電流采樣信號(hào)通過(guò)二極管Dl輸入,由比較器U2A比較并輸 出控制信號(hào),由三極管Ql鎖定比較器U2A的輸出信號(hào)。
所述軟件保護(hù)模塊為一 MCU控制芯片。
所述硬件保護(hù)模塊為一 IPM模塊。
本實(shí)用新型的離心機(jī)用變頻器的過(guò)流保護(hù)電路,電流采樣信號(hào)Vin經(jīng)二 極管Dl通過(guò)比較器U2A與基準(zhǔn)信號(hào)Vref進(jìn)行比較,當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象時(shí),比 較器U2A的輸出端Vout由高電平變?yōu)榈碗娖?,三極管Ql導(dǎo)通,使比較器 U2A的2腳保持高電平,鎖定Vout為低電平,所述軟件保護(hù)模塊接收過(guò)流 保護(hù)信號(hào)(Vout=0)執(zhí)行軟件保護(hù),所述硬件保護(hù)模塊驅(qū)動(dòng)使能端接收過(guò)流 保護(hù)信號(hào)(V2為高電平)執(zhí)行硬件保護(hù);采用簡(jiǎn)單的線路,實(shí)現(xiàn)變頻器過(guò)流 信號(hào)的鎖定、軟件保護(hù)、硬件保護(hù)等多重機(jī)制,滿足了離心機(jī)本身對(duì)安全、 穩(wěn)定的嚴(yán)格要求,實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。.
圖1為本實(shí)用新型的離心機(jī)用變頻器的過(guò)流保護(hù)電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明 白了解,下面結(jié)合具體圖示,進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。如圖1所示, 一種離心機(jī)用變頻器的過(guò)流保護(hù)電路,它包括比較鎖定模
塊1 、軟件保護(hù)模塊2及硬件保護(hù)模塊3;軟件保護(hù)模塊2接收比較鎖定模塊 1輸出的過(guò)流信號(hào),進(jìn)行軟件保護(hù),硬件保護(hù)模塊3接收比較鎖定模塊1輸 出的過(guò)流信號(hào),進(jìn)行硬件保護(hù)。
比較鎖定模塊1由二極管D1、三極管Q1、比較器U2A和電阻R1、 R2、 R3構(gòu)成;電流采樣信號(hào)Vin通過(guò)二極管Dl分別連接三極管Ql的集電極和 比較器U2A的2腳,比較器U2A的2腳的信號(hào)作為采樣信號(hào)VI,三極管 Ql的發(fā)射極接電源Vcc,三極管Ql的基極通過(guò)電阻R3分別連接比較器U2A 的1腳和反相器U3A的1腳;電源Vcc通過(guò)電阻Rl分別連接比較器U2A 的3腳和電阻R2,電阻R2的另一端接地,比較器U2A的3腳信號(hào)作為基 準(zhǔn)信號(hào)Vref,比較器U2A的4腳接地,5腳接電源Vcc,比較器U2A的1 腳作為輸出端輸出信號(hào)Vout。
電流采樣信號(hào)通過(guò)二極管Dl輸入,由比較器U2A的比較端2、 3腳比 較采樣信號(hào)VI和基準(zhǔn)信號(hào)Vref并通過(guò)比較器U2A的1腳輸出信號(hào)Vout, 由三極管Ql鎖定比較器U2A的輸出信號(hào)Vout,輸出信號(hào)Vout分別輸出給 軟件保護(hù)模塊2和通過(guò)輸出給硬件保護(hù)模塊3。
本實(shí)用新型中,軟件保護(hù)模塊2為一 MCU控制芯片U4,硬件保護(hù)模塊 3為一 IPM模塊Ul , IPM模塊Ul由逆變橋堆IGBT和驅(qū)動(dòng)接收模塊IGBT DRIVER構(gòu)成,驅(qū)動(dòng)接收模塊IGBT DRIVER接收反相器U3A的輸出信號(hào) V2,驅(qū)動(dòng)逆變橋堆IGBT,逆變橋堆IGBT分別連接電機(jī)M的三相。
當(dāng)電機(jī)M未運(yùn)轉(zhuǎn)或正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),0《VKVref,比較器U2A的輸出Vout 保持高電平,三極管Q1關(guān)斷,MCU控制芯片U4接收到高電平,正常運(yùn)行, 反相器U3A的2腳輸出低電平,IPM模塊Ul驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)接收模塊IGBT DRIVER的使能端接收到低電平,正常運(yùn)行。
當(dāng)電機(jī)M運(yùn)轉(zhuǎn)異常或變頻器出現(xiàn)某種故障時(shí),Vl〉Vref,比較器U2A 的輸出Vout由高電平變?yōu)榈碗娖?,三極管Q1導(dǎo)通,Vl&Vcc,致使比較器 U2A的2腳保持高電平,恒大于Vref,鎖定輸出Vout為低電平,二極管D1 隔離后級(jí)電壓VI對(duì)前級(jí)電壓Vin的影響。
MCU控制芯片U4接收過(guò)流保護(hù)信號(hào)(Vout=0)執(zhí)行軟件保護(hù),IPM 模塊U1驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)接收模塊IGBT DRIVER的使能端接收過(guò)流保護(hù)信號(hào)(V2
為高電平)執(zhí)行硬件保護(hù)。
軟件保護(hù)模塊2和硬件保護(hù)模塊3的目標(biāo)均是禁止IGBT驅(qū)動(dòng),截止電 機(jī)通電回路,從根本上達(dá)到過(guò)流保護(hù)的目的。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征及其優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè) 的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō) 明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理,在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍 的前提下,本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求 保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及 其等效物界定。
權(quán)利要求1、一種離心機(jī)用變頻器的過(guò)流保護(hù)電路,其特征在于,它包括用于進(jìn)行軟件保護(hù)的軟件保護(hù)模塊、用于進(jìn)行硬件保護(hù)的硬件保護(hù)模塊及用于比較判斷電流采樣信號(hào),當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象時(shí),鎖定過(guò)流信號(hào)的比較鎖定模塊,所述比較鎖定模塊分別將過(guò)流信號(hào)傳輸給所述軟件保護(hù)模塊和硬件保護(hù)模塊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)流保護(hù)電路,其特征在于所述比較鎖定模塊為一通過(guò)比較器進(jìn)行比較,當(dāng)采樣信號(hào)VI大于基準(zhǔn)信號(hào)Vref,比較器的 輸出端Vout輸出過(guò)流信號(hào),并由三極管鎖定輸出端Vout信號(hào)的比較鎖定模 塊。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的過(guò)流保護(hù)電路,其特征在于所述比較鎖定模 塊由二極管D1、三極管Q1、比較器U2A和電阻R1、 R2、 R3構(gòu)成;電流采 樣信號(hào)通過(guò)二極管D1輸入,由比較器U2A比較并輸出控制信號(hào),由三極管 Ql鎖定比較器U2A的輸出信號(hào)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的過(guò)流保護(hù)電路,其特征在于所述軟件保護(hù)模 塊為一MCU控制芯片。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)流保護(hù)電路,其特征在于所述硬件保護(hù)模 塊為一IPM模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種離心機(jī)用變頻器的過(guò)流保護(hù)電路,它包括軟件保護(hù)模塊、硬件保護(hù)模塊及比較鎖定模塊,所述比較鎖定模塊分別將過(guò)流信號(hào)傳輸給所述軟件保護(hù)模塊和硬件保護(hù)模塊,電流采樣信號(hào)Vin經(jīng)二極管D1通過(guò)比較器U2A與基準(zhǔn)信號(hào)Vref進(jìn)行比較,當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象時(shí),比較器U2A的輸出端Vout由高電平變?yōu)榈碗娖剑龢O管Q1導(dǎo)通,使比較器U2A的2腳保持高電平,鎖定Vout為低電平,所述軟件保護(hù)模塊接收過(guò)流保護(hù)信號(hào)(Vout=0)執(zhí)行軟件保護(hù),所述硬件保護(hù)模塊驅(qū)動(dòng)使能端接收過(guò)流保護(hù)信號(hào)(V2為高電平)執(zhí)行硬件保護(hù);采用簡(jiǎn)單的線路,實(shí)現(xiàn)變頻器過(guò)流信號(hào)的鎖定、軟件保護(hù)、硬件保護(hù)等多重機(jī)制,滿足了離心機(jī)本身對(duì)安全、穩(wěn)定的嚴(yán)格要求,實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
文檔編號(hào)H02H7/122GK201191760SQ20082005813
公開(kāi)日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日
發(fā)明者劉春生, 峻 吳, 李銘捷 申請(qǐng)人:上海力申科學(xué)儀器有限公司