一种三相异步电机过载保护电路及方法技术

本发明专利技术涉及一种三相异步电机过载保护电路及方法，该方法包括：通过所述控制电路采集三相异步电机的任一相电流，通过定时器时间，每隔预设时间判断当前相电流是否有大于过载电流阈值；若大于，则过载保护计数值加1；若小于，则过载保护计数值减1；实时监测所述过载保护计数值是否超过设定计数阈值；若超过，则发出停机指令驱动所述三相异步电机停机，若不超过，则继续监测所述过载保护计数值。本发明专利技术通过仅需采集一路相电流，通过单片机的基本外设定时器进行简单的判断就可以实现三相异步电机过载保护，无需复杂的运算和外部电路，易实现，低成本，可移植性强，可有效应用在三相异步电机过载保护中。电机过载保护中。电机过载保护中。

【技术实现步骤摘要】
一种三相异步电机过载保护电路及方法


[0001]本专利技术涉及交流伺服驱动保护
，尤其涉及一种三相异步电机过载保护电路及方法。

技术介绍

[0002]异步电动机主要用作电动机，拖动各种生产机械，例如：风机、泵、压缩机、机床、轻工及矿山机械、农业生产中的脱粒机和粉碎机、农副产品中的加工机械等等。 结构简单、制造容易、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高并具有适用的工作特性。
[0003]为保护电机在异常情况过载，电流过大损坏电机。过载保护对于三相异步电机十分重要。目前三相异步电机的过载保护，一种方向是通过加入一个过载保护元件热继电器，通过热继电器发热元件检测电机过载发热，从而断开电机输入。另一个方向通过采集电机的相电流，通过模型转换复杂的计算，计算出电机的有效电流，通过计算的电流值来实现过载保护。
[0004]现在相关技术通过采集其中两相电流，通过计算电流平方和开平方等复杂运算，算出电流的有效值从而再判断电机是否过载。然而，这种采集相电流计算方法，需要对于电流进行复杂的数学运算，运算和精准的采集都对控制器都有较高的硬件需求，从而增加了控制器的成本和软件的复杂性。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，有必要提供一种三相异步电机过载保护电路及方法，通过采集任一相相电流，且每隔一定时间进行判断相电流的大小，从而检测三相异步电机过载电流，实现三相异步电机的过载保护停机。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种三相异步电机过载保护电路，包括：电源电路、驱动电路、控制电路、逆变电路以及电流放大电路；所述电源电路与所述驱动电路、控制电路、逆变电路以及电流放大电路均电连接，所述驱动电路还与所述控制电路和逆变电路电连接，所述控制电路还与所述电流放大电路电连接，所述逆变电路与所述电流放大电路电连接；所述电源电路用于分别给所述驱动电路、控制电路、逆变电路以及电流放大电路提供不同的电压进行供电；所述驱动电路用于将驱动电压进行放大后输出驱动信号给所述逆变电路；所述逆变电路用于根据将所述驱动信号进行逆变后得到三相逆变电流后输出给所述三相异步电机工作；所述电流放大电路用于将所述三相逆变电流中的任一单相电流进行放大后得到放大电流信号输出给控制电路；所述控制电路用于根据所述放大电流信号对应的单相电流进行定时判断，并基于判断的结果对所述三相异步电机进行断电保护。
[0007]优选的，所述电源电路包括分压电路、调压电路以及电感耦合电路；所述分压电路用于对接入的市电电压进行分压；所述调压电路用于对分压后的电压进行调节处理；所述电感耦合电路用于根据调节后的电压进行电感耦合处理，以提供不同的电压给所述驱动电路、控制电路、逆变电路以及电流放大电路。
[0008]优选的，所述分压电路包括电阻R19、R20、R21、R23以及R25，电容C3、C4，二极管D9和D10，其中，所述R19、R20、R21、R23以及R25依次串联，所述电容C3的一端接入R21与R23的公共端，另一端接地，所述C4的两端与R23以及R25的两端并联，所述二极管D9和D10反向接入到所述C4与R23以及R25的公共端；所述调压电路包括调压芯片U7、电阻R30、R32、R36、R42、R45，电容C21、C22、C33、C37、C38以及二极管D14，其中，所述U7的四个DRAIN端与所述D10正极连接，所述U7的VDD端串联接入串联的R30、D14和并联的C21和C22，所述U7的FB端并联接入串联的R32、R36和并联的C33、R42，所述U7的COMP端并联接入串联的R45、C37和C38。
[0009]所述电感耦合电路包括电感耦合线圈T1，且所述电感耦合线圈T1包括第一耦合主线圈、第二耦合主线圈、第三耦合主线圈、第四耦合主线圈、第一耦合副线圈、第二耦合副线圈以及第三耦合副线圈；所述第一耦合主线圈的线圈两端分别接入R21、C3的公共端和D10的正极端，用接入市电的第一分压电压，所述第一耦合副线圈与所述第一耦合主线圈耦合后提供驱动电路中驱动W相的正极电压和负极电压，逆变电路中的W相输出的负极电压，所述第二耦合副线圈与所述第一耦合主线圈耦合后提供驱动电路中驱动V相的正极电压和负极电压，逆变电路中的V相输出的负极电压，所述第三耦合副线圈与所述第一耦合主线圈耦合后提供驱动电路中驱动U相的正极电压和负极电压，逆变电路中的U相输出的负极电压；所述第二耦合主线圈与所述第二耦合副线圈耦合后为所述驱动电路提供三相的公共电压，所述第三耦合主线圈与所述第二耦合副线圈耦合后为所述电流放大电路和控制电路提供电压，所述第四耦合主线圈与所述第三耦合副线圈耦合后为显示电路提供电压。
[0010]优选的，所述第一耦合副线圈的输出端包括三端，其中，第一端接入二极管D7后输出驱动电路中驱动W相的正极电压，第二端直接输出逆变电路中的W相输出的负极电压，第三端接入二极管D8后输出驱动电路中驱动W相的负极电压，所述第一端和第二端之间并联接入电容C1和C2，所述第二端和第三端之间并联接入电容C5和C6；所述第二耦合副线圈的输出端也包括三端，其中，第一端接入二极管D11后输出驱动电路中驱动V相的正极电压，第二端直接输出逆变电路中的V相输出的负极电压，第三端接入二极管D15后输出驱动电路中驱动V相的负极电压，所述第一端和第二端之间并联接入电容C13和C14，所述第二端和第三端之间并联接入电容C19和C20；所述第三耦合副线圈的输出端也包括三端，其中，第一端接入二极管D17后输出驱动电路中驱动U相的正极电压，第二端直接输出逆变电路中的U相输出的负极电压，第三端接入二极管D19后输出驱动电路中驱动U相的负极电压，所述第一端和第二端之间并联接入电容C27和C28，所述第二端和第三端之间并联接入电容C31和C32；所述第二耦合主线圈的输出端也包括三端，其中，第一端接入二极管D12后输出给三相的公共正极电压，第二端接地，第三端接入二极管D13后输出三相的公共负极电压，所
述第一端和第二端之间并联接入电容C10、C11和C12，所述第二端和第三端之间并联接入电容C15、C16和C17；所述第三耦合主线圈的输出端包括两端，其中，第一端接入二极管D16后输出正向电压经过电阻R44后输出给降压芯片U8，第二端接地，所述降压芯片U8进行降压后输出电压给所述电流放大电路和控制电路的电源端；所述第四耦合主线圈的输出端包括两端，其中，第一端接入二极管D18后输出正向电压经过电阻R43后输出给稳压二极管U9，第二端接地，所述降压芯片U9进行稳压后输出电压给显示电路的电源端。
[0011]优选的，所述驱动电路包括六个光耦信号放大器以及六个电流调节电路，且所述六个光耦信号放大器以及六个电流调节电路一一对应连接；所述第一光耦信号放大器U1的VCC端接入所述U相的正极电压，GND端接入U相的负极电压，ANODE端接入UP输入信号，Vout端经过第一电流调节电路输入UP驱动信号；所述第二光耦信号放大器U2的VCC端接入所述W相的正极电压，GND端接入W相的负极电压，ANODE端接入WP输入信号，Vout端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相异步电机过载保护电路，其特征在于，包括：电源电路、驱动电路、控制电路、逆变电路以及电流放大电路；所述电源电路与所述驱动电路、控制电路、逆变电路以及电流放大电路均电连接，所述驱动电路还与所述控制电路和逆变电路电连接，所述控制电路还与所述电流放大电路电连接，所述逆变电路与所述电流放大电路电连接；所述电源电路用于分别给所述驱动电路、控制电路、逆变电路以及电流放大电路提供不同的电压进行供电；所述驱动电路用于将驱动电压进行放大后输出驱动信号给所述逆变电路；所述逆变电路用于根据将所述驱动信号进行逆变后得到三相逆变电流后输出给所述三相异步电机工作；所述电流放大电路用于将所述三相逆变电流中的任一单相电流进行放大后得到放大电流信号输出给控制电路；所述控制电路用于根据所述放大电流信号对应的单相电流进行定时判断，并基于判断的结果对所述三相异步电机进行断电保护。2.根据权利要求1所述的三相异步电机过载保护电路，其特征在于，所述电源电路包括分压电路、调压电路以及电感耦合电路；所述分压电路用于对接入的市电电压进行分压；所述调压电路用于对分压后的电压进行调节处理；所述电感耦合电路用于根据调节后的电压进行电感耦合处理，以提供不同的电压给所述驱动电路、控制电路、逆变电路以及电流放大电路。3.根据权利要求2所述的三相异步电机过载保护电路，其特征在于，所述分压电路包括电阻R19、R20、R21、R23以及R25，电容C3、C4，二极管D9和D10，其中，所述R19、R20、R21、R23以及R25依次串联，所述电容C3的一端接入R21与R23的公共端，另一端接地，所述C4的两端与R23以及R25的两端并联，所述二极管D9和D10反向接入到所述C4与R23以及R25的公共端；所述调压电路包括调压芯片U7、电阻R30、R32、R36、R42、R45，电容C21、C22、C33、C37、C38以及二极管D14，其中，所述U7的四个DRAIN端与所述D10正极连接，所述U7的VDD端串联接入串联的R30、D14和并联的C21和C22，所述U7的FB端并联接入串联的R32、R36和并联的C33、R42，所述U7的COMP端并联接入串联的R45、C37和C38；所述电感耦合电路包括电感耦合线圈T1，且所述电感耦合线圈T1包括第一耦合主线圈、第二耦合主线圈、第三耦合主线圈、第四耦合主线圈、第一耦合副线圈、第二耦合副线圈以及第三耦合副线圈；所述第一耦合主线圈的线圈两端分别接入R21、C3的公共端和D10的正极端，用接入市电的第一分压电压，所述第一耦合副线圈与所述第一耦合主线圈耦合后提供驱动电路中驱动W相的正极电压和负极电压，逆变电路中的W相输出的负极电压，所述第二耦合副线圈与所述第一耦合主线圈耦合后提供驱动电路中驱动V相的正极电压和负极电压，逆变电路中的V相输出的负极电压，所述第三耦合副线圈与所述第一耦合主线圈耦合后提供驱动电路中驱动U相的正极电压和负极电压，逆变电路中的U相输出的负极电压；所述第二耦合主线圈与所述第二耦合副线圈耦合后为所述驱动电路提供三相的公共电压，所述第三耦合主线圈与所述第二耦合副线圈耦合后为所述电流放大电路和控制电路提供电压，所述第四耦合主线圈与所述第三耦合副线圈耦合后为显示电路提供电压。
4.根据权利要求3所述的三相异步电机过载保护电路，其特征在于，所述第一耦合副线圈的输出端包括三端，其中，第一端接入二极管D7后输出驱动电路中驱动W相的正极电压，第二端直接输出逆变电路中的W相输出的负极电压，第三端接入二极管D8后输出驱动电路中驱动W相的负极电压，所述第一端和第二端之间并联接入电容C1和C2，所述第二端和第三端之间并联接入电容C5和C6；所述第二耦合副线圈的输出端也包括三端，其中，第一端接入二极管D11后输出驱动电路中驱动V相的正极电压，第二端直接输出逆变电路中的V相输出的负极电压，第三端接入二极管D15后输出驱动电路中驱动V相的负极电压，所述第一端和第二端之间并联接入电容C13和C14，所述第二端和第三端之间并联接入电容C19和C20；所述第三耦合副线圈的输出端也包括三端，其中，第一端接入二极管D17后输出驱动电路中驱动U相的正极电压，第二端直接输出逆变电路中的U相输出的负极电压，第三端接入二极管D19后输出驱动电路中驱动U相的负极电压，所述第一端和第二端之间并联接入电容C27和C28，所述第二端和第三端之间并联接入电容C31和C32；所述第二耦合主线圈的输出端也包括三端，其中，第一端接入二极管D12后输出给三相的公共正极电压，第二端接地，第三端接入二极管D13后输出三相的公共负极电压，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思敏，刘杰，
申请(专利权)人：深圳芯能半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：