CN102497090A - 变频器充电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变频器充电电路，包括一充电电阻和与该充电电阻相串联的储能电容；所述的充电电阻的输入端与变频器的整流电路的输出端电连接；所述的储能电容的输出端与变频器的主控制器的输入端电连接；其特征在于：所述的充电电阻采用温度保险丝电阻构成。本发明由于将充电电阻采用特殊的温度保险丝电阻代替，而该温度保险丝电阻是将电阻本体和温度保险丝集成为一体，当故障发生时，该充电电阻发热，在起火燃烧前，温度保险丝首先熔断，从而切断了变频器的预充电电路，可靠的保护了变频器和外围系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种变频器充电电路。
背景技术
随着我国社会经济的快速发展，节能减排的需要越来越大，在电机控制中变频器的应用也越来越多，也对变频器的自身安全提出了更高的要求。
变频器是将恒压恒频的交流电转变成变压变频的交流电的装置，以满足交流电动机变频调速的需要。目前的变频器的电原理图如图1所示，包括整流桥11、由充电电阻R1和储能电容C1组成的充电电路12，还包括一继电器13，其两触点K并联在所述充电电阻R1两端；以及，还包括变频器主控制器14，所述的变频器主控制器包括制动电路141和驱动电路142，所述的驱动电路142的输出端与电机15电连接。该变频器的工作原理是：电网中的交流电通过整流桥整流后，经过充电电阻给储能电容充电，充满电后，继电器闭合，将充电电阻短路，维持变频器的运行。这样做的目的是，在变频器上电瞬间，利用充电电阻，使得储能电容的电压缓慢增加，降低充电电流，实现对整流桥的保护。
由于该变频器的充电电路没有自保护功能，因此存在一定的隐患：当电机制动时，导致直流母线电压升高，制动电路（一般由IGBT绝缘栅双极型晶体管和制动电阻构成）开启，将电机制动的能力消耗在制动电阻上，将直流母线上的电压控制在一定范围内，从而防止变频器过压损坏。但是，如果因某种原因，使制动电路短路，例如：变频器已经正常运行时，制动电路突然短路，则变频器上的能量将大部分消耗在制动电阻上，造成母线电压跌落，变频器判断为欠压保护，如果此时断开继电器，则电网能量将在充电电阻和制动电阻之间消耗，引起充电电阻严重过热，甚至明火燃烧；再例如：变频器上电前制动电路已经短路，则在变频器上电过程中，变频器的母线电压一直比较低，将无法吸合继电器，充电电阻一直处于干烧状态，也有可能会引起燃烧现象出现。以上的短路燃烧现象都将会造成重大的事故。
发明内容
本发明是为了解决现有技术存在的上述问题而提供的一种采用特殊电阻作为充电电阻的变频器充电电路，该变频器充电电路具有短路保护功能，可以解决变频器制动电路短路时引起的起火燃烧问题。
本发明采取的技术方案是：变频器充电电路，包括一充电电阻和与该充电电阻相串联的储能电容；所述的充电电阻的输入端与变频器的整流电路的输出端电连接；所述的储能电容的输出端与变频器的主控制器的输入端电连接；其特点是：所述的充电电阻采用温度保险丝电阻构成。
上述变频器充电电路，其中：所述的温度保险丝电阻由一电阻本体和一与该电阻本体相串联的温度保险丝构成。
上述变频器充电电路，其中：所述的温度保险丝电阻中的温度保险丝的熔断温度和电阻本体的阻值可根据设计选取。
上述变频器充电电路，其中：所述的温度保险丝的熔点为135OC。
上述变频器充电电路，其中：所述的电阻本体和温度保险丝被集成在一绝缘材料内。
上述变频器充电电路，其中：所述的绝缘材料包括水泥。
上述变频器充电电路，其中：所述的变频器充电电路还包括一由主控制器控制的执行元件，所述的执行元件并联在所述充电电阻的两端。
上述变频器充电电路，其中：所述的执行元件包括继电器，所述的继电器的两个触头并联在所述充电电阻的两端。
由于本发明采用了以上的技术方案，其产生的技术效果是明显的：
1、将充电电阻采用特殊的温度保险丝电阻代替，而该温度保险丝电阻是将电阻本体和温度保险丝集成为一体，当故障发生时，该充电电阻发热，在起火燃烧前，温度保险丝首先熔断，从而切断了变频器的预充电电路，可靠的保护了变频器和外围系统；
2、温度保险丝的熔断温度可以根据需求来设定并选择对应的电阻，可适应不同输出要求的变频器使用。
附图说明
图1 现有变频器电路的原理示意图。
图2是本发明变频器充电电路的原理示意图。
图3是采用本发明变频器充电电路的变频器电路的原理示意图。
具体实施方式
请参阅图2，图2是本发明变频器充电电路的示意图。本发明变频器充电电路2包括与整流电路的输出端电连接的由充电电阻FTR和储能电容C组成的RC电路。本发明所述的充电电阻FTR是一种温度保险丝电阻，由一电阻本体R和一与该电阻本体相串联的温度保险丝F构成。所述的温度保险丝的熔断温度可以根据需求来设定并选择对应的电阻，例如选择所述的温度保险丝的熔点为135OC。制作时，该电阻本体R和温度保险丝F被集成在一绝缘材料内，例如集成在水泥外壳内部，使该温度保险丝能更加准确的感应充电电阻的温度，精确的控制充电电阻的发热阈值；同时，水泥外壳使得温度保险丝和充电电阻与外界绝缘，增强了充电电路的可靠性。所述的充电电路2还包括一受变频器的主控制器控制的执行元件，本实施例中所述的执行元件由一继电器构成，该继电器的两个触头K并联在所述充电电阻FTR两端。
请参阅图3，图3是采用本发明变频器充电电路的变频器的电路示意图。所述的变频器包括整流电路31、充电电路32、执行元件33、主控制器34。所述的充电电路32由充电电阻FTR和储能电容C相串联组成；所述的主控制器34包括制动电路341和驱动电路342。本实施例中所述的充电电阻FTR与整流电路31的输出端电连接，所述的储能电容C两端与所述的制动电路341的输入端电连接，所述制动电路341例如由一绝缘栅双极型晶体管IGBT和一制动电阻R2构成，该制动电路的输出端与所述的驱动电路342的输入端电连接，所述的驱动电路342的输出端与电机35电连接。所述的执行元件33包括继电器或晶闸管，本实施例采用继电器，该继电器的两个触头并联在所述充电电阻FTR两端。当充电完成后，主控制器通过继电器的触点将充电电阻短路。
由图3可见，当制动电路例如绝缘栅双极型晶体管IGBT短路时，充电电阻与制动电阻分压，消耗能量，温度升高。当充电电阻温度升高到温度保险丝的熔点例如135°C时，温度保险丝断开，从而自动切断变频器主电路回路，防止充电电路自燃。
本发明能在不影响变频器充电电路充电功能的情况下，实现当变频器的主控制器的后级电路因某种情况引起制动电路短路时能可靠切断主电路回路，从而有效抑制充电电阻过热，杜绝变频器燃烧现象发生。
Claims (8)
1.变频器充电电路，包括一充电电阻和与该充电电阻相串联的储能电容；所述的充电电阻的输入端与变频器的整流电路的输出端电连接；所述的储能电容的输出端与变频器的主控制器的输入端电连接；其特征在于：所述的充电电阻采用温度保险丝电阻构成。
2.根据权利要求1所述的变频器充电电路，其特征在于：所述的温度保险丝电阻由一电阻本体和一与该电阻本体相串联的温度保险丝构成。
3.根据权利要求2所述的变频器充电电路，其特征在于：所述的温度保险丝电阻中的温度保险丝的熔断温度和电阻本体的阻值可根据设计选取。
4.根据权利要求3所述的变频器充电电路，其特征在于：所述的温度保险丝的熔点为135OC。
5.根据权利要求2所述的变频器充电电路，其特征在于：所述的电阻本体和温度保险丝被集成在一绝缘材料内。
6.根据权利要求5所述的变频器充电电路，其特征在于：所述的绝缘材料包括水泥。
7.根据权利要求1所述的变频器充电电路，其特征在于：所述的变频器充电电路还包括一由主控制器控制的执行元件，所述的执行元件并联在所述充电电阻的两端。
8.根据权利要求7所述的变频器充电电路，其特征在于：所述的执行元件包括继电器，所述的继电器的两个触头并联在所述充电电阻的两端。
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