一种过压保护装置、方法、电源模块及电力拖动控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种过压保护装置、方法、电源模块及电力拖动控制系统，其中，该装置包括：过压检测单元(1)和保护驱动单元(2)；其中，所述过压检测单元(1)，用于在由待保护电源模块输入侧的交流电源电压突变引起的直流母线电压未超过第一设定电压范围的上限前，预测所述直流母线电压是否将超过所述第一设定电压范围的上限；所述保护驱动单元(2)，用于在所述过压检测单元(1)预测到由所述交流电源电压突变引起的直流母线电压将超过所述第一设定电压范围的上限的情况下，执行设定的保护动作。本发明专利技术的方案，可以克服现有技术中保护及时性差、可靠性低和对器件损害大等缺陷，实现保护及时性好、可靠性高和对器件损害小的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种过压保护装置、方法、电源模块及电力拖动控制系统
本专利技术属于电力控制
，具体涉及一种过压保护装置、方法、电源模块及电力拖动控制系统，尤其涉及一种有效防止电源电压突变的母线过压保护电路、具有该母线过压保护电路的电源、具有该电源的电力拖动控制系统、以及该电力拖动控制系统的过压保护方法。
技术介绍
电力拖动控制系统，主要由电动机和控制装置构成；其中，控制装置，可以利用电动机带动控制对象进行电力拖动控制(又称电气传动控制)。目前电力拖动控制系统中，变频器将主要完成交流-直流-交流的转化，在转化过程中，若是母线电压超过一定的限值，会引起变频器异常工作，严重的情况下会烧毁功率元器件。其中，引起直流母线电压过压的原因有很多种，比如：电网电压突变、负载突然卸载等。在实际应用中，一般会采取直流母线电压过压保护措施，主要是针对电机制动时或突然卸载引起母线电压飙升进行保护；这种保护，一般是在母线已经过压的情况下才进行保护，保护动作的响应速度较慢，对功率元器件的损害较大。现有技术中，存在保护及时性差、可靠性低和对器件损害大等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述缺陷，提供一种过压保护装置、方法、电源模块及电力拖动控制系统，以解决现有技术中在母线已经过压的情况下才进行保护导致保护及时性差的问题，达到提升保护及时性的效果。本专利技术提供一种过压保护装置，包括：过压检测单元和保护驱动单元；其中，所述过压检测单元，用于在由待保护电源模块输入侧的交流电源电压突变引起的直流母线电压未超过第一设定电压范围的上限前，预测所述直流母线电压是否将超过所述第一设定电压范围的上限；所述保护驱动单元，用于在所述过压检测单元预测到由所述交流电源电压突变引起的直流母线电压将超过所述第一设定电压范围的上限的情况下，执行设定的保护动作。可选地，其中，所述过压检测单元，还用于检测由所述交流电源电压突变引起的直流母线电压是否降低到低于所述第一设定电压范围的下限；所述保护驱动单元，还用于在由所述交流电源电压突变引起的直流母线电压降低到低于所述第一设定电压范围的下限的情况下，取消所述保护动作；和/或，所述过压检测单元，还用于检测由所述电源模块的负载卸载引起的母线电容电压是否超过第二设定电压范围的上限；所述保护驱动单元，还用于在由所述电源模块的负载卸载引起的母线电容电压已超过所述第二设定电压范围的上限的情况下，执行设定的保护动作；和/或，所述过压检测单元，还用于检测由所述电源模块的负载卸载引起的母线电容电压是否降低到低于第二设定电压范围的下限；所述保护驱动单元，还用于在由所述电源模块的负载卸载引起的母线电容电压降低到低于所述第二设定电压范围的下限的情况下，取消所述保护动作动作。可选地，其中，执行设定的保护动作，包括：关断所述电源模块中整流电路的驱动信号；所述整流电路，用于对所述交流电源电压进行整流，得到所述直流母线电压；和/或，当所述保护驱动单元还用于取消所述保护动作时，取消所述保护动作，包括：开启所述电源模块中整流电路的所述驱动信号。可选地，其中，所述整流电路，包括：晶闸管整流电路；所述晶闸管整流电路的驱动信号，包括：晶闸管驱动信号；和/或，所述第一设定电压范围，包括：380V～750V；和/或，当所述过压检测单元还用于检测由所述电源模块的负载卸载引起的母线电容电压是否超过第二设定电压范围的上限时，所述第二设定电压范围，与所述第一设定电压范围相同。可选地，所述过压检测单元，包括：母线过压保护信号产生电路；所述母线过压保护信号产生电路，包括：输入选择电路、基准供电电路和滞回比较器；其中，所述输入选择电路，用于对所述交流电源的线电压与直流母线电压的大小关系进行比较，以将所述线电压与所述直流母线电压中的较大电压，选择为所述滞回比较器的反相输入端的反相输入电压；所述基准供电电路，用于根据设定的基准电压，为所述滞回比较器的同相输入端提供同相基准电压；所述滞回比较器，用于基于所述同相基准电压，对所述反相输入电压与第一设定电压范围或第二设定电压范围进行比较，以使其输出端输出相应的高电平或低电平，作为所述保护驱动单元所需的过压保护信号；和/或，所述保护驱动单元，包括：驱动信号放大电路；所述驱动信号放大电路，包括：与运算电路和驱动电路；其中，所述与运算电路，用于当所述过压检测单元包括滞回比较器时，将所述电源模块中整流电路的驱动信号与所述滞回比较器输出的所述过压保护信号进行与运算后，输出用于控制所述驱动电路能否使所述驱动信号进行有效驱动的控制信号；所述驱动电路，用于在所述与运算电路输出的所述控制信号的控制下，对所述驱动信号进行无效驱动或有效驱动，以实现对所述保护动作的执行或取消的对应控制。可选地，其中，所述过压检测单元预测到由所述交流电源电压突变引起的直流母线电压将超过所述第一设定电压范围的上限的情形，包括：所述输入选择电路将所述线电压选择为所述滞回比较器的反相输入端的反相输入电压；和/或，所述过压检测单元检测到由所述电源模块的负载卸载引起的母线电容电压已超过所述第二设定电压范围的上限的情形，包括：所述输入选择电路将所述直流母线电压选择为所述滞回比较器的反相输入端的反相输入电压；和/或，所述输入选择电路，包括：第一整流模块、第二整流模块和第一分压及滤波模块；其中，所述第一整流模块，用于对所述直流母线电压进行整流处理；所述第二整流模块，用于对所述线电压进行整流处理；所述第一分压及滤波模块，用于在所述第二整流模块对所述线电压进行整流处理后，进一步进行分压及滤波处理；和/或，所述基准供电电路，包括：第二分压及滤波模块；所述第二分压及滤波模块，用于对设定的所述基准电压进行分压及滤波处理；和/或，所述滞回比较器，包括：第一比较器和正反馈模块；所述正反馈模块，设置于所述第一比较器的输出端与同相输入端之间；和/或，所述滞回比较器使其输出端输出高电平或低电平，包括：在所述反相输入电压未超过所述第一设定电压范围的上限或所述第二设定范围的上限的情况下，使输出端输出高电平；和/或，在所述反相输入电压超过所述第一设定电压范围的上限或所述第二设定范围的上限的情况下，使所述输出端的所述高电平下跳到低电平；和/或，在所述反相输入电压降低到未低于所述第一设定电压范围的下限或所述第二设定范围的下限的情况下，使所述输出端保持所述低电平；和/或，在所述反相输入电压降低到低于所述第一设定电压范围的下限或所述第二设定范围的下限的情况下，使所述输出端的所述低电平上跳回所述高电平；和/或，所述与运算电路输出用于控制所述驱动电路能否使所述驱动信号进行有效驱动的控制信号，包括：在所述过压保护信号为高电平的情况下，所述控制信号为高电平，需要取消所述保护动作；在所述过压保护信号为低电平的情况下，所述控制信号为低电平，需要执行所述保护动作；和/或，所述驱动电路，包括：驱动芯片和保护模块；所述驱动芯片，用于在所述控制信号为高电平的情况下，对所述驱动信号进行功率放大处理，以实现对所述驱动信号的有效驱动；在所述控制信号为低电平的情况下，关断所述驱动信号，以实现对所述驱动信号的无效驱动；所述保护模块，用于在所述驱动芯片对所述驱动信号进行功率放大处理后，进一步进行限压和/或限流处理。可选地，所述过压检测单元，还包括：线电压发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过压保护装置，其特征在于，包括：过压检测单元(1)和保护驱动单元(2)；其中，所述过压检测单元(1)，用于在由待保护电源模块输入侧的交流电源电压突变引起的直流母线电压未超过第一设定电压范围的上限前，预测所述直流母线电压是否将超过所述第一设定电压范围的上限；所述保护驱动单元(2)，用于在所述过压检测单元(1)预测到由所述交流电源电压突变引起的直流母线电压将超过所述第一设定电压范围的上限的情况下，执行设定的保护动作。

【技术特征摘要】
1.一种过压保护装置，其特征在于，包括：过压检测单元(1)和保护驱动单元(2)；其中，所述过压检测单元(1)，用于在由待保护电源模块输入侧的交流电源电压突变引起的直流母线电压未超过第一设定电压范围的上限前，预测所述直流母线电压是否将超过所述第一设定电压范围的上限；所述保护驱动单元(2)，用于在所述过压检测单元(1)预测到由所述交流电源电压突变引起的直流母线电压将超过所述第一设定电压范围的上限的情况下，执行设定的保护动作。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中，所述过压检测单元(1)，还用于检测由所述交流电源电压突变引起的直流母线电压是否降低到低于所述第一设定电压范围的下限；所述保护驱动单元(2)，还用于在由所述交流电源电压突变引起的直流母线电压降低到低于所述第一设定电压范围的下限的情况下，取消所述保护动作；和/或，所述过压检测单元(1)，还用于检测由所述电源模块的负载卸载引起的母线电容电压是否超过第二设定电压范围的上限；所述保护驱动单元(2)，还用于在由所述电源模块的负载卸载引起的母线电容电压已超过所述第二设定电压范围的上限的情况下，执行设定的保护动作；和/或，所述过压检测单元(1)，还用于检测由所述电源模块的负载卸载引起的母线电容电压是否降低到低于第二设定电压范围的下限；所述保护驱动单元(2)，还用于在由所述电源模块的负载卸载引起的母线电容电压降低到低于所述第二设定电压范围的下限的情况下，取消所述保护动作动作。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，其中，执行设定的保护动作，包括：关断所述电源模块中整流电路的驱动信号；所述整流电路，用于对所述交流电源电压进行整流，得到所述直流母线电压；和/或，当所述保护驱动单元(2)还用于取消所述保护动作时，取消所述保护动作，包括：开启所述电源模块中整流电路的所述驱动信号。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，其中，所述整流电路，包括：晶闸管整流电路；所述晶闸管整流电路的驱动信号，包括：晶闸管驱动信号；和/或，所述第一设定电压范围，包括：380V～750V；和/或，当所述过压检测单元(1)还用于检测由所述电源模块的负载卸载引起的母线电容电压是否超过第二设定电压范围的上限时，所述第二设定电压范围，与所述第一设定电压范围相同。5.根据权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，所述过压检测单元(1)，包括：母线过压保护信号产生电路(13)；所述母线过压保护信号产生电路(13)，包括：输入选择电路(131)、基准供电电路(132)和滞回比较器(133)；其中，所述输入选择电路(131)，用于对所述交流电源的线电压与直流母线电压的大小关系进行比较，以将所述线电压与所述直流母线电压中的较大电压，选择为所述滞回比较器(133)的反相输入端的反相输入电压；所述基准供电电路(132)，用于根据设定的基准电压，为所述滞回比较器(133)的同相输入端提供同相基准电压；所述滞回比较器(133)，用于基于所述同相基准电压，对所述反相输入电压与第一设定电压范围或第二设定电压范围进行比较，以使其输出端输出相应的高电平或低电平，作为所述保护驱动单元(2)所需的过压保护信号；和/或，所述保护驱动单元(2)，包括：驱动信号放大电路(21)；所述驱动信号放大电路(21)，包括：与运算电路(211)和驱动电路(212)；其中，所述与运算电路(211)，用于当所述过压检测单元(1)包括滞回比较器(133)时，将所述电源模块中整流电路的驱动信号与所述滞回比较器(133)输出的所述过压保护信号进行与运算后，输出用于控制所述驱动电路(212)能否使所述驱动信号进行有效驱动的控制信号；所述驱动电路(212)，用于在所述与运算电路(211)输出的所述控制信号的控制下，对所述驱动信号进行无效驱动或有效驱动，以实现对所述保护动作的执行或取消的对应控制。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，其中，所述过压检测单元(1)预测到由所述交流电源电压突变引起的直流母线电压将超过所述第一设定电压范围的上限的情形，包括：所述输入选择电路(131)将所述线电压选择为所述滞回比较器(133)的反相输入端的反相输入电压；和/或，所述过压检测单元(1)检测到由所述电源模块的负载卸载引起的母线电容电压已超过所述第二设定电压范围的上限的情形，包括：所述输入选择电路(131)将所述直流母线电压选择为所述滞回比较器(133)的反相输入端的反相输入电压；和/或，所述输入选择电路(131)，包括：第一整流模块、第二整流模块和第一分压及滤波模块；其中，所述第一整流模块，用于对所述直流母线电压进行整流处理；所述第二整流模块，用于对所述线电压进行整流处理；所述第一分压及滤波模块，用于在所述第二整流模块对所述线电压进行整流处理后，进一步进行分压及滤波处理；和/或，所述基准供电电路(132)，包括：第二分压及滤波模块；所述第二分压及滤波模块，用于对设定的所述基准电压进行分压及滤波处理；和/或，所述滞回比较器(133)，包括：第一比较器和正反馈模块；所述正反馈模块，设置于所述第一比较器的输出端与同相输入端之间；和/或，所述滞回比较器(133)使其输出端输出高电平或低电平，包括：在所述反相输入电压未超过所述第一设定电压范围的上限或所述第二设定范围的上限的情况下，使输出端输出高电平；和/或，在所述反相输入电压超过所述第一设定电压范围的上限或所述第二设定范围的上限的情况下，使...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭伟林，俞灯军，陈广辉，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44