一種驅(qū)動器軟啟動保護(hù)裝置及其保護(hù)方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及驅(qū)動器領(lǐng)域，尤其涉及一種驅(qū)動器軟啟動保護(hù)裝置及其保護(hù)方法?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]對于目前常用的電壓型交一直一交驅(qū)動器拓?fù)?，前級為輸入不可控整流單元，中間級為大功率直流濾波單元，后級為逆變輸出單元。直流濾波單元主要由大容量電解電容構(gòu)成，由于電容初始狀態(tài)相當(dāng)于短路，驅(qū)動器電壓輸入側(cè)上電時，如果不經(jīng)過任何處理就將整流后的電壓加在電解電容上，會引起瞬間很大的充電電流，從而給驅(qū)動器整流回路造成沖擊，并造成電解電容使用壽命下降，以及驅(qū)動模塊的嚴(yán)重?fù)p壞。因此，有一種裝置和方法，使得在上電的瞬間，電解電容兩端的電壓緩慢上升，以避免上述故障的出現(xiàn)，這就是我們通常所說的軟啟動裝置和軟啟動方法。
[0003]目前驅(qū)動器業(yè)界內(nèi)使用的軟啟動方案通常有這三種:1、限流電阻加繼電器(或接觸器、可控硅)組合，如圖1所示，在母線電容的充電回路中串聯(lián)限流電阻，且采用開關(guān)器件(例如繼電器、接觸器或可控硅)與限流電阻并聯(lián)。上電后電流先從充電電阻上流過，有限流電阻限流對母線電容充電；當(dāng)母線電容的直流電壓上升到設(shè)定值時，使用開關(guān)器件將限流電阻旁路，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。傳統(tǒng)的驅(qū)動器一般都采用此種方案。2、晶閘管半控整流，如圖2所示，上電啟動時，利用晶閘管的半控特性，通過控制晶閘管的導(dǎo)通角，使得母線電容上的電壓按設(shè)定的規(guī)律緩慢上升，實現(xiàn)軟啟動功能。此方案通常應(yīng)用在國外先進(jìn)的驅(qū)動器上。3、利用開關(guān)電源預(yù)充電，該方案是驅(qū)動器上電啟動前先接通輸出連接到母線電容的輔助開關(guān)電源，利用開關(guān)電源的軟啟動特性對母線電容進(jìn)行預(yù)充電，待充電完成后斷開與母線電容的連接，再接通驅(qū)動器主輸入開關(guān)。但這種方案需要增加輔助開關(guān)電源，結(jié)構(gòu)體積大、成本高，因此這種軟啟動方法很少見。
[0004]但是，現(xiàn)有的前兩種軟啟動裝置在上電的過程中，驅(qū)動器的電路偶爾會出現(xiàn)上電異常，次數(shù)多了會導(dǎo)致驅(qū)動器的損壞。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]經(jīng)過發(fā)明人的研宄發(fā)現(xiàn)，驅(qū)動器的上電異常與繼電器兩端觸點不斷開、晶閘管A-K兩端短路有關(guān)聯(lián)，進(jìn)而造成驅(qū)動器軟啟動裝置失效，給整流回路造成沖擊，電解電容壽命下降，以及驅(qū)動模塊的損壞。而常開繼電器Kl的兩端觸點不斷開、或者晶閘管A-K兩端短路的原因，可能是因為流過的電流通常較大，容易出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。
[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種驅(qū)動器軟啟動保護(hù)裝置及其保護(hù)方法，以降低或者防止常開繼電器或晶閘管在出現(xiàn)故障的情況下，濾波單元、驅(qū)動單元以及驅(qū)動器被損壞。
[0007]一種驅(qū)動器軟啟動保護(hù)裝置，包括整流電路和母線電容，還包括控制系統(tǒng)、緩沖電阻、常開繼電器、電流傳感器和常閉繼電器，所述整流電路包括第一輸出端和第二輸出端，所述第一輸出端依次通過緩沖電阻、常閉繼電器和母線電容與所述第二輸出端連接，所述電流傳感器用于檢測流過所述母線電容的電流大小，所述常開繼電器與所述緩沖電阻并聯(lián)；所述控制系統(tǒng)與所述常開繼電器電連接，用于當(dāng)所述母線電容的電壓超出設(shè)定電壓閾值時，控制所述常開繼電器斷開或閉合；所述控制系統(tǒng)與所述電流傳感器電連接，用于在所述驅(qū)動器上電時獲取流過所述母線電容的電流大小，所述控制系統(tǒng)用于判斷所述電流在第一設(shè)定時長內(nèi)是否達(dá)到第一電流閾值，或者所述電流在第二設(shè)定時長內(nèi)是否不超過第二電流閾值；所述控制系統(tǒng)與所述常閉繼電器電連接，用于當(dāng)所述電流在第一設(shè)定時長內(nèi)達(dá)到第一電流閾值時，控制所述常閉繼電器斷開，當(dāng)所述電流在第二設(shè)定時長內(nèi)不超過所述第二電流閾值時控制所述常閉繼電器保持閉合，其中，所述第一設(shè)定時長小于第二設(shè)定時長，所述第一電流閾值大于第二電流閾值。
[0008]在一個實施例中，所述控制系統(tǒng)還用于當(dāng)所述驅(qū)動器上電時所述電流在第一設(shè)定時長內(nèi)達(dá)到第一電流閾值時，增加所述控制系統(tǒng)存儲的驅(qū)動器啟動異常次數(shù)，并判斷所述驅(qū)動器啟動異常次數(shù)是否超過啟動異常次數(shù)閾值，若超過則控制所述常閉繼電器斷開；
[0009]在一個實施例中，當(dāng)所述常閉繼電器斷開，所述驅(qū)動器用于發(fā)出提示信息。
[0010]一種驅(qū)動器軟啟動保護(hù)裝置，包括整流電路和母線電容，還包括控制系統(tǒng)、晶閘管、電流傳感器和常閉繼電器，所述整流電路包括第一輸出端和第二輸出端，所述第一輸出端依次通過所述晶閘管、常閉繼電器和母線電容與所述第二輸出端連接，所述電流傳感器用于檢測流過所述母線電容的電流大小，所述控制系統(tǒng)與所述晶閘管的控制極電連接，用于當(dāng)所述驅(qū)動器上電時逐漸控制所述晶閘管的導(dǎo)通程度增大；所述控制系統(tǒng)與所述電流傳感器電連接，用于在所述驅(qū)動器上電時獲取流過所述母線電容的電流大小，所述控制系統(tǒng)用于判斷所述電流在第一設(shè)定時長內(nèi)是否達(dá)到第一電流閾值，或者所述電流在第二設(shè)定時長內(nèi)是否不超過第二電流閾值；所述控制系統(tǒng)與所述常閉繼電器電連接，用于當(dāng)所述電流在第一設(shè)定時長內(nèi)達(dá)到第一電流閾值時，控制所述常閉繼電器斷開，當(dāng)所述電流在第二設(shè)定時長內(nèi)不超過所述第二電流閾值時控制所述常閉繼電器保持閉合，其中，所述第一設(shè)定時長小于第二設(shè)定時長，所述第一電流閾值大于第二電流閾值。
[0011 ] 在一個實施例中，所述控制系統(tǒng)還用于當(dāng)所述驅(qū)動器上電時所述電流在第一設(shè)定時長內(nèi)達(dá)到第一電流閾值時，增加所述控制系統(tǒng)存儲的驅(qū)動器啟動異常次數(shù)，并判斷所述驅(qū)動器啟動異常次數(shù)是否超過啟動異常次數(shù)閾值，若超過則控制所述常閉繼電器斷開。
[0012]在一個實施例中，當(dāng)所述常閉繼電器斷開，所述驅(qū)動器用于發(fā)出提示信息。
[0013]一種采用所述的驅(qū)動器軟啟動保護(hù)裝置的保護(hù)方法，包括如下步驟:
[0014]I)所述控制系統(tǒng)通過所述電流傳感器獲取所述驅(qū)動器上電時流過所述母線電容的電流大??；
[0015]2)所述控制系統(tǒng)判斷所述電流在第一設(shè)定時長內(nèi)是否達(dá)到第一電流閾值，若是則執(zhí)行步驟3)，否則執(zhí)行步驟5);
[0016]3)增加所述控制系統(tǒng)存儲的驅(qū)動器啟動異常次數(shù)，并判斷所述驅(qū)動器啟動異常次數(shù)是否超過啟動異常次數(shù)閾值，若超過則執(zhí)行步驟4)，否則執(zhí)行步驟6);
[0017]4)所述控制系統(tǒng)控制所述常閉繼電器斷開；
[0018]5)所述控制系統(tǒng)判斷所述電流在第二設(shè)定時長內(nèi)是否不超過第二電流閾值，若是則執(zhí)行步驟6);
[0019]6)所述控制系統(tǒng)控制所述常閉繼電器保持閉合。
[0020]在一個實施例中，在所述步驟4)中還包括如下步驟:
[0021]所述驅(qū)動器發(fā)出提示信息。
[0022]一種采用所述的驅(qū)動器軟啟動保護(hù)裝置的保護(hù)方法，包括如下步驟:
[0023]I)所述控制系統(tǒng)通過所述電流傳感器獲取所述驅(qū)動器上電時流過所述母線電容的電流大小；
[0024]2)所述控制系統(tǒng)判斷所述電流在第一設(shè)定時長內(nèi)是否達(dá)到第一電流閾值，若是則執(zhí)行步驟3)，否則執(zhí)行步驟5);
[0025]3)增加所述控制系統(tǒng)存儲的驅(qū)動器啟動異常次數(shù)，并判斷所述驅(qū)動器啟動異常次數(shù)是否超過啟動異常次數(shù)閾值，若超過則執(zhí)行步驟4)，否則執(zhí)行步驟6);
[0026]4)所述控制系統(tǒng)控制所述常閉繼電器斷開；
[0027]5)所述控制系統(tǒng)判斷所述電流在第二設(shè)定時長內(nèi)是否不超過第二電流閾值，若是則執(zhí)行步驟6);
[0028]6)所述控制系統(tǒng)控制所述常閉繼電器保持閉合。
[0029]在一個實施例中，在所述步驟4)中還包括如下步驟:
[0030]所述驅(qū)動器發(fā)出提示信息。
[0031]本發(fā)明的有益效果是:通過增加電流傳感器和常閉繼電器，并通過控制系統(tǒng)控制監(jiān)控流過母線電容的電流的變化情況，當(dāng)在第一設(shè)定時長內(nèi)達(dá)到第一電流閾值時，或者當(dāng)驅(qū)動器啟動異常次數(shù)超過啟動異常次數(shù)閾值時，可以控制常閉繼電器斷開，從而保護(hù)母線電容、濾波單元和驅(qū)動單元。
【【附圖說明】】
[0032]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種驅(qū)動器軟啟動的電路框圖；
[0033]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的另一種驅(qū)動器軟啟動的電路框圖；
[0034]圖3是本發(fā)明一種實施例的驅(qū)動器軟啟動保護(hù)裝置電路框圖；
[0035]圖4是本發(fā)明另一種實施例的驅(qū)動器軟啟動保護(hù)裝置電路框圖。
【【具體實施方式】】
[0036]以下對發(fā)明的較佳實施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0037]如圖3所示，一種實施例的驅(qū)動器軟啟動保護(hù)裝置，包括整流電路、母線電容C、控制系統(tǒng)、緩沖電阻R、常開繼電器K1、電流傳感器和常閉繼電器K2，所述整流電路包括第一輸出端OUTl和第二輸出端OUT2，所述第一輸出端OUTl依次通過緩沖電阻R、常閉繼電器K2和母線電容C與所述第二輸出端OUT2連接，所述電流傳感器用于檢測流過所述母線電容的電流大小，所述常開繼電器Kl與所述緩沖電阻R并聯(lián)。電流傳感器可以采用霍爾電流傳感器，其位置可以設(shè)置在常開繼電器Kl與常閉繼電器K2之間，也可以設(shè)置在于所述母線電容C串聯(lián)的回路上，只要可以檢測到通過母線電容C上的電流即可。
[0038]控制系統(tǒng)可以從三相電源中取電，如圖3所示，也可以是從獨立電源中獲得供電。
[0039]所述控制系統(tǒng)與所述常開繼電器Kl的控制端電連接，用于當(dāng)所述母線電容C的電壓超出設(shè)定電壓閾值時，控制所述常開繼電器Kl斷開或閉合；所述控制系統(tǒng)與所述電流