一种用于四象限变频器的错相检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于四象限变频器的错相检测电路，包括LC滤波电路和四象限变频器，还包括三相检测电路和取样电路，所述三相检测电路包括高压二极管、限流电阻和光电耦合器，四象限变频器电力输入端与高压二极管的正极相连，高压二极管的负极通过限流电阻与光电耦合器的信号输入端相连，四象限变频器另一电力输入端与光电耦合器的信号输入端相连，光电耦合器G1～G3的信号输出端均与取样电路相连。本实用新型专利技术能够识别并解决四象限变频器和LC滤波电路之间可能存在的错误接线问题，可以广泛应用于电气工程中。

【技术实现步骤摘要】
—种用于四象限变频器的错相检测电路
本技术涉及电气工程中的电力电子技术，特别是涉及一种用于四象限变频器的错相检测电路。
技术介绍
四象限变频器是一种电能可以双向传递的新型变频器，它既可以将电网电能转变为频率可变的电能通过电动机转变为机械能，也可以将电动机制动时的机械能转变为电能回送电网，其特点是系统运行高效率、对电网谐波污染很小。四象限变频器主电路拓扑由两个背靠背的变流器通过直流母线构成，其中与电网相连的变流器一般称之为高频整流器或PWM(Pulse-ffidth Modulat1n，脉宽调制)整流器，用于取代传统变频器中的不控整流器，与电动机相连的变流器称之为逆变器。而高频整流器正是四象限变频器能实现电能双向传递的关键。由于高频整流器输出的电压是脉宽调制波，而电网电压是正弦波，它们不能直接相连，故高频整流器与电网连接之间需要增加LC滤波器，即LC滤波器是四象限变频器必不可少的重要部件。但由于LC滤波器中的三相电感体积大、质量重，放在四象限变频器内会大大增加四象限变频器的体积重量，造成四象限变频器运输、安装、更换维修的不便。另外，四象限变频器中的高频整流器在一定容量范围内，可以设计成相同的体积外形，但LC滤波器中的三相电感体积与变频器额定电流的平方成比例，即不同容量的四象限变频器选用的三相电感体积差异很大，不可能采用统一体积外形设计。因此，内含LC滤波器的四象限变频器不同容量需要采用不同体积外形的设计，而分体结构的四象限变频器可以解决这一问题，具体结构参见图1，采用分体结构后，四象限变频器主体外形设计统一，仅仅修改LC滤波器的外形设计，简化了设计，节省了材料，这将有利于四象限变频器的批量化设计、生产和储备。此外，采用分体结构的四象限变频器安装、检修和运输均比整体结构的四象限变频器方便，灵活。但是，采用分体结构的四象限变频器LC滤波器和变频器主体之间容易产生接线错误，即由于四象限变频器一侧三相线与电网相连，另一侧三相线与LC滤波器相连，如果这两组三相线连接相序不一致，则会造成四象限变频器错相运行，轻则造成变频器过流保护，严重时可能造成四象限变频器损坏。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种用于四象限变频器的错相检测电路，能够识别并解决四象限变频器和LC滤波电路之间可能存在的错误接线问题。 本技术提供的一种用于四象限变频器的错相检测电路，包括通过下侧三相线UpVpW1和上侧三相线U2、V2、W2相连的LC滤波电路和四象限变频器，还包括U相检测电路、V相检测电路、W相检测电路和取样电路，所述U相检测电路包括高压二极管D1、限流电阻R1和光电耦合器G1，所述V相检测电路包括高压二极管D2、限流电阻R2和光电耦合器G2，所述W相检测电路包括高压二极管D3、限流电阻R3和光电耦合器G3 ;所述四象限变频器U2端与高压二极管D1的正极相连，所述高压二极管D1的负极通过限流电阻R1与光电耦合器Gl的信号输入端相连，所述四象限变频器U1端与光电耦合器Gl的信号输入端相连；所述四象限变频器V2端与高压二极管D2的正极相连，所述高压二极管D2的负极通过限流电阻R2与光电耦合器G2的信号输入端相连，所述四象限变频器V1端与光电耦合器G2的信号输入端相连；所述四象限变频器W2端与高压二极管D3的正极相连，所述高压二极管D3的负极通过限流电阻R3与光电耦合器G3的信号输入端相连，所述四象限变频器W1端与光电耦合器G3的信号输入端相连；所述光电稱合器Gl?G3的信号输出端均与取样电路相连。三相检测电路均安装在四象限变频器内部，均采用高压二极管、限流电阻与光电耦合器构成，以U相检测电路为例说明其检测原理，当四象限变频器U2端和U1端连接的是同一相线，则U2端和U1端之间无电压差，流经光电耦合器Gl信号输入端的电流等于O，故光电耦合器Gl处于截止状态，光电耦合器Gl信号输出端的输出电压等于O电平。当四象限变频器U2端和U1端连接的不是同一相线，例如四象限变频器的U2端误接到LC滤波器的V2端，则四象限变频器中U2端和U1端之间存在380V电压差，在电压正半波时，高压二极管D1、限流电阻R1和光电耦合器Gl中的信号输入端构成电流回路，光电耦合器Gl处于导通状态，Gl信号输出端的输出电压等于I电平。在电压负半波时，高压二极管D1使电流回路处于截止状态。采用光电率禹合器Gl?G3的目的是为了通过光电稱合器Gl?G3传递信号的基础上,可以隔离高压电路与低压控制电路之间电的联系，提高四象限变频器内控制电路工作的安全性和可靠性。 在上述技术方案中，所述光电耦合器Gl由发光二极管、光电接收二极管和三极管组成，所述发光二极管的正极和负极分别与限流电阻R1的一端和四象限变频器U1端相连，所述光电接收二极管的正极与三极管的基极相连，所述光电接收二极管的负极与三极管的集电极相连、并与直流电源相连，所述三极管的发射极与取样电路相连；所述光电耦合器G2由发光二极管、光电接收二极管和三极管组成，所述发光二极管的正极和负极分别与限流电阻R2的一端和四象限变频器V1端相连，所述光电接收二极管的正极与三极管的基极相连，所述光电接收二极管的负极与三极管的集电极相连、并与直流电源相连，所述三极管的发射极与取样电路相连；所述光电耦合器G3由发光二极管、光电接收二极管和三极管组成，所述发光二极管的正极和负极分别与限流电阻R3的一端和四象限变频器W1端相连，所述光电接收二极管的正极与三极管的基极相连，所述光电接收二极管的负极与三极管的集电极相连、并与直流电源相连，所述三极管的发射极与取样电路相连。采用该结构的光电耦合器Gl?G3可以隔离高压电路与低压控制电路之间电的联系，进一步提高四象限变频器内控制电路工作的安全性和可靠性。 在上述技术方案中，还包括高压二极管D4?D6，所述高压二极管D4的正极分别与四象限变频器U1端和光电耦合器Gl的发光二极管负极相连，所述高压二极管D4的负极分别与限流电阻R1的一端和光电耦合器Gl的发光二极管正极相连；所述高压二极管D5的正极分别与四象限变频器V1端和光电耦合器G2的发光二极管负极相连，所述高压二极管D5的负极分别与限流电阻R2的一端和光电耦合器G2的发光二极管正极相连；所述高压二极管队的正极分别与四象限变频器W1端和光电耦合器G3的发光二极管负极相连，所述高压二极管D6的负极分别与限流电阻R3的一端和光电耦合器G3的发光二极管正极相连。以U相检测电路为例说明其检测原理，在电压负半波时，与光电耦合器Gl内部发光二极管反向并联的高压二极管D4防止了光电耦合器Gl内部的发光二极管因承受高电压而被击穿损坏。 在上述技术方案中，所述取样电路包括取样电阻R4、工频滤波电容C1和高频滤波电容C2，所述取样电阻R4的一端分别与工频滤波电容C1和高频滤波电容C2的一端相连，所述取样电阻R4的同一端分别与光电稱合器Gl?G3的三极管发射极相连并作为电压输出端，所述取样电阻R4的另一端分别与工频滤波电容C1和高频滤波电容C2的另一端相连并接地。三相检测电路的三个光电耦合器Gl?G3输出只采用了同一个取样电阻R4作为负载构成或门电路，当三相连线均正确时，三个光电耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于四象限变频器的错相检测电路，包括通过下侧三相线U1、V1、W1和上侧三相线U2、V2、W2相连的LC滤波电路和四象限变频器，其特征在于：还包括U相检测电路、V相检测电路、W相检测电路和取样电路，所述U相检测电路包括高压二极管D1、限流电阻R1和光电耦合器G1，所述V相检测电路包括高压二极管D2、限流电阻R2和光电耦合器G2，所述W相检测电路包括高压二极管D3、限流电阻R3和光电耦合器G3；所述四象限变频器U2端与高压二极管D1的正极相连，所述高压二极管D1的负极通过限流电阻R1与光电耦合器G1的信号输入端相连，所述四象限变频器U1端与光电耦合器G1的信号输入端相连；所述四象限变频器V2端与高压二极管D2的正极相连，所述高压二极管D2的负极通过限流电阻R2与光电耦合器G2的信号输入端相连，所述四象限变频器V1端与光电耦合器G2的信号输入端相连；所述四象限变频器W2端与高压二极管D3的正极相连，所述高压二极管D3的负极通过限流电阻R3与光电耦合器G3的信号输入端相连，所述四象限变频器W1端与光电耦合器G3的信号输入端相连；所述光电耦合器G1～G3的信号输出端均与取样电路相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于四象限变频器的错相检测电路，包括通过下侧三相线UpVpW1和上侧三相线U2、V2、W2相连的LC滤波电路和四象限变频器，其特征在于:还包括U相检测电路、V相检测电路、W相检测电路和取样电路，所述U相检测电路包括高压二极管D1、限流电阻R1和光电耦合器G1，所述V相检测电路包括高压二极管D2、限流电阻R2和光电耦合器G2，所述W相检测电路包括高压二极管D3、限流电阻R3和光电耦合器G3 ;所述四象限变频器U2端与高压二极管D1的正极相连，所述高压二极管D1的负极通过限流电阻R1与光电耦合器Gl的信号输入端相连，所述四象限变频器U1端与光电耦合器Gl的信号输入端相连；所述四象限变频器V2端与高压二极管D2的正极相连，所述高压二极管D2的负极通过限流电阻R2与光电耦合器G2的信号输入端相连，所述四象限变频器V1端与光电耦合器G2的信号输入端相连；所述四象限变频器W2端与高压二极管D3的正极相连，所述高压二极管D3的负极通过限流电阻R3与光电耦合器G3的信号输入端相连，所述四象限变频器W1端与光电耦合器G3的信号输入端相连；所述光电稱合器Gl?G3的信号输出端均与取样电路相连。2.根据权利要求1所述的用于四象限变频器的错相检测电路，其特征在于:所述光电耦合器Gl由发光二极管、光电接收二极管和三极管组成，所述发光二极管的正极和负极分别与限流电阻R1的一端和四象限变频器U1端相连，所述光电接收二极管的正极与三极管的基极相连，所述光电接收二极管的负极与三极管的集电极相连、并与直流电源相连，所述三极管的发射极与取样电路相连；所述光电耦合器G2由发光二极管、光电接收二极管和三极管组成，所述发光二极管的正极和负极分别与限流电阻R2的一端和四象限变频器V1端相连，所述光电接收二极管的正极与三极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄声华，彭斌，
申请(专利权)人：武汉市晶鑫新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42