一种交流驱动器保护系统技术方案

本申请涉及一种交流驱动器保护系统，涉及驱动器控制技术的技术领域，其包括包括用于获取三相交流电为交流电机供电的主功率回路以及用于获取三相交流电为开关电源供电的电源回路。所述主功率回路包括：主整流模块、单向反馈模块、主缓冲模块以及逆变模块；所述电源回路包括用于连接开关电源正极的电源正供电端和于连接开关电源负极的电源负供电端，所述电源正供电端连接向反馈输出端本申请具有解决现有交流驱动器保护系统的需要额外添加外部的直流母线保护措的效果。的直流母线保护措的效果。的直流母线保护措的效果。

An AC driver protection system

【技术实现步骤摘要】
一种交流驱动器保护系统


[0001]本申请涉及驱动器控制技术的领域，尤其是涉及一种交流驱动器保护系统。

技术介绍

[0002]目前，交流驱动器为电机驱动器的一种，在工业生产中起到位置控制、速度控制以及扭矩控制的功能，以此实现高精度的传动系统定位。
[0003]现有相关的技术如图1所示，三相或单相交流电通过整流后变成直流，然后再经过逆变模块转为交流电输送到交流电机中，从而驱动电机运行。
[0004]电机运行中有加减速过程，在减速中产生的能量会反馈到直流母线，此时制动开关件IGBT1开通，再由外接制动电阻R2将多余能量泄放，以此保护直流母线器件在正常工作范围内。
[0005]在电机运行过程中，当由于飞屑等原因导致制动器件IGBT1失效损坏短路，制动电阻R2会一直处于导通状态。这个时候继电器RLY1需要断开，来保护直流母线器件，但是继电器RLY1长时间断开，会使得缓启动电阻R1持续吸收大量的能量泄放，可能导致R1过热起火。
[0006]针对上述中的相关技术，专利技术人认为都需要额外添加外部的直流母线保护措施，提高了额外的成本的缺陷。

技术实现思路

[0007]为了解决现有交流驱动器保护系统的需要额外添加外部的直流母线保护措的缺陷，本申请的目的是提供一种交流驱动器保护系统。
[0008]本申请提供的交流驱动器保护系统采用如下的技术方案：
[0009]一种交流驱动器保护系统，包括用于获取三相交流电为交流电机供电的主功率回路以及用于获取三相交流电为开关电源供电的电源回路；
[0010]所述主功率回路包括：
[0011]主整流模块，其用于连接获取三相交流电网输出直流电；包括用于提供直流高电势的高电势连接端和用于输出直流低电势的低电势连接端；
[0012]单向反馈模块，包括单向反馈输入端和单向反馈输出端，所述单向反馈输入端连接高电势连接端，用于阻止从单向反馈输出端流向单向反馈输入端的电势电流；
[0013]主缓冲模块，并联于高电势连接端和低电势连接端之间，用于存储或释放高电势连接端和低电势连接端之间的电能，以调节高电势连接端和低电势连接端之间的电势差；
[0014]逆变模块，并联于高电势连接端和低电势连接端之间，用于获取保护输出端和低电势连接端之间的直流电转化输出为供电机运行的三相交流电；
[0015]所述电源回路包括用于连接开关电源正极的电源正供电端和于连接开关电源负极的电源负供电端，所述电源正供电端连接向反馈输出端。
[0016]通过采用上述技术方案，正常运行时，三相电通过主整流模块转化为直流电，有主缓冲模块逐步稳定电压至适合运行电机的情况下，启动逆变模块为提供电机运行的三相交
流电。而当由于电机减速，主功率回路的电压值高于电源回路的电压值，由于主功率回路和电源回路通过单向反馈模块连接，此时主功率回路泄放的电能能够通过单向反馈模块向电源回路提供，为开关电源充电。
[0017]而在现有的交流驱动器中必然会存在开关电源，本申请将采用了单向反馈的思路，在电压高电能需要释放的情况下，用多余的电能为开关电源供电。从而在交流驱动器保护系统的需要额外添加外部的直流母线保护措施就能达到对主功能模块的稳定保护。
[0018]优选的，主整流模块包括：
[0019]整流单元，其用于连接获取三相交流电网整流输出直流电，包括整流正输出端和整流负输出端；
[0020]开关保护单元，其串联整流单元，包括连接于保护输入端、保护输出端和保护控制端，至少包括断开保护输入端和保护输出端之间连接的断开状态和直接连接保护输入端和保护输出端的连接状态；所述开关保护模块基于保护控制端的输入信号，切换断开状态或连接状态；
[0021]检测单元，其串联整流单元，包括用于输出主功率回路电压的检测输出端。
[0022]通过采用上述技术方案，外部控制器通过在主整流模块中的检测单元能够获取主整流模块的电压值，再通过比较对开关保护单元控制，实现对开关保护单元断开状态和连接状态的切换控制，以提供对主整流模块的进一步保护。
[0023]优选的，所述开关保护单元，还包括保护输入端和保护输出端之间串联电阻的保护状态。
[0024]通过采用上述技术方案，当检测单元检测的电压稍高时，可以通过将开关保护单元切换到保护状态，以实现在不断开开关保护单元的情况下对主整流模块的保护。
[0025]优选的，所述开关保护单元包括：第一继电器RLY1、第二继电器RLY2和开关保护电阻R1；
[0026]所述第一继电器RLY1包括第一继电开关和第一继电线圈，所述第一继电开关的一端构成保护输入端，所述第一继电开关的另一端连接开关保护电阻R1的一端，开关保护电阻R1的另一端构成保护输出端；
[0027]所述第二继电器RLY2包括第二继电开关和第二继电线圈，所述第二继电开关的两端并联于保护输入端和保护输出端之间；
[0028]所述第一继电线圈和第二继电线圈的两端构成保护控制端。
[0029]通过采用上述技术方案，当第一继电线圈通电，第二继电线圈断电，开关保护单元处于保护状态。当第一继电线圈断电，第二继电线圈通电，开关保护单元处于连接状态。当第一继电线圈和第二继电线圈均断电，开关保护单元处于断开状态。因此本申请通过简单的电路设置就能够实现三种状态的切换。
[0030]优选的，所述电源回路包括：
[0031]电整流模块，其用于连接获取三相交流电网整流输出供电直流电；
[0032]电缓冲模块，接收供电直流电，且并联于供电正电端和供电负电端之间，用于存储或释放高电势连接端和低电势连接端之间的电能，以电源正供电端和电源正供电端之间的电势差。
[0033]通过采用上述技术方案，通过电整流模块转化三相电网的电为直流电结合电缓冲
模块为开关电源稳定供电。
[0034]优选的，所述电源回路还包括：
[0035]电保护模块，所述电保护模块包括限制电源正供电端向电整流模块流动的保护二极管D5。
[0036]优选的，所述主缓冲模块包括：
[0037]第一缓冲单元，其包括并联的第一缓冲电容C1和第一缓冲电阻R3；
[0038]第二缓冲单元，其包括并联的第二缓冲电容C2和第二缓冲电阻R4；
[0039]所述第一缓冲单元和第二缓冲单元串联于高电势连接端和低电势连接端之间。
[0040]通过采用上述技术方案，通过两组并联的缓冲电容和缓冲电阻串联，能够保证主功率回路中电流不会突变。
[0041]优选的，还包括制动模块，所述制动模块并联于高电势连接端和低电势连接端之间。
[0042]通过采用上述技术方案，通过设置制动模块，在主功率回路电压低于电源回路电压，且需要释放电能的情况下，能够通过启用制动模块，来保护主功率回路。
[0043]优选的，所述制动模块包括制动可控开关IGBT1、制动保护电阻R5、制动保护二极管D3和外接保护电阻R2；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交流驱动器保护系统，其特征在于，包括用于获取三相交流电为交流电机(100)供电的主功率回路以及用于获取三相交流电为开关电源(200)供电的电源回路；所述主功率回路包括：主整流模块(1)，其用于连接获取三相交流电网输出直流电；包括用于提供直流高电势的高电势连接端和用于输出直流低电势的低电势连接端；单向反馈模块(2)，包括单向反馈输入端和单向反馈输出端，所述单向反馈输入端连接高电势连接端，用于阻止从单向反馈输出端流向单向反馈输入端的电势电流；主缓冲模块(3)，并联于高电势连接端和低电势连接端之间，用于存储或释放高电势连接端和低电势连接端之间的电能，以调节高电势连接端和低电势连接端之间的电势差；逆变模块(5)，并联于高电势连接端和低电势连接端之间，用于获取保护输出端和低电势连接端之间的直流电转化输出为供电机运行的三相交流电；所述电源回路包括用于连接开关电源(200)正极的电源正供电端和于连接开关电源(200)负极的电源负供电端，所述电源正供电端连接向反馈输出端。2.根据权利要求1所述的交流驱动器保护系统，其特征在于，所述主整流模块(1)包括：整流单元(11)，其用于连接获取三相交流电网整流输出直流电，包括整流正输出端和整流负输出端；开关保护单元(13)，其串联整流单元(11)，包括连接于保护输入端、保护输出端和保护控制端，至少包括断开保护输入端和保护输出端之间连接的断开状态和直接连接保护输入端和保护输出端的连接状态；所述开关保护模块基于保护控制端的输入信号，切换断开状态或连接状态；检测单元(12)，其串联整流单元(11)，包括用于输出主功率回路电压的检测输出端。3.根据权利要求2所述的交流驱动器保护系统，其特征在于，所述开关保护单元(13)，还包括保护输入端和保护输出端之间串联电阻的保护状态。4.根据权利要求3所述的交流驱动器保护系统，其特征在于，所述开关保护单元(13)包括：第一继电器RLY1、第二继电器RLY...

【专利技术属性】
技术研发人员：万小兵，李超，唐亮，程国醒，
申请(专利权)人：深圳市华成工业控制股份有限公司，
类型：新型
国别省市：