CN108599128A - 一种过电压保护电路以及具有该电路的压缩机和空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种过电压保护电路,具有驱动电机转动的驱动电路、以及过压控制模块和短接开关，所述过压控制模块检测驱动电路中直流输电母线上的电压、当检测到的电压超过阈值电压时控制短接开关的接通，短接开关连接在所述电机的电源两条相线之间以便将多余的能量消耗掉；本发明还公开了及具有该保护电路的压缩机和空调器；本发明解决了空调化霜或回油时，压缩机处于发电状态能量反冲回驱动板，导致损坏线路和变频的问题，消除了母线刹车电路的能量损耗和突然断电的安全问题，当压缩机处于发电状态能量反冲时，驱动板不会受到影响，系统不会报母线电压过高保护，较少耗电电阻、开关控制管和必备的控制电路的使用，程序无需增加相应的控制，使保护更加灵敏，可靠度更高。
Description
技术领域
本发明涉及电器控制电路，尤其涉及一种因电动机处于发电状态，能量反冲回驱动板时起过电压保护的电路，以及具有该电路的压缩机和空调器。
背景技术
随着电气控制技术的发展, 变频器越来越广泛的应用空调系统，但变频器过电压也是技术人员一直关注的问题。目前应用于空调系统的变频器存在的问题是，空调化霜或回油时，因四通阀换向，高低压会出现反串现象，系统压力主动推动压缩机运行，压缩机变为发电状态，能量反冲回驱动板，导致过电压保护。一般硬件解决方案为增加母线刹车电路，母线电压过高时通过刹车电阻消耗掉多余的能量。但此法至少需增加耗电电阻、开关控制管和必备的控制电路，程序中也需增加相应的控制，且化霜时若驱动板突然断电，也无法控制刹车电路的接入。
因此，如何设计一种防止电动机过电压保护的电路，不采用刹车电阻，无需增加相应的控制程序，使保护更加灵敏，这是业界亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术需要增加刹车电阻的缺陷，提出一种不采用刹车电阻，无需增加相应的控制程序的过电压保护电路，以及具有该电路的压缩机和空调器。
本发明采用的技术方案是设计一种过电压保护电路,其具有驱动电机转动的驱动电路、以及过压控制模块和短接开关，所述过压控制模块检测驱动电路中直流输电母线上的电压、根据检测到的电压是否超过阈值电压而控制短接开关的通断，短接开关连接在所述电机的电源两条相线之间。当检测到直流输电母线上的电压过高时，短接电源两条相线，将多余的能量消耗掉。
所述驱动电路包括依次串接在交流电源和所述电机之间的整流桥、所述直流输电母线、以及逆变器。
所述过压控制模块包括依次连接的比较模块和驱动模块、以及向各模块供电的直流电源，所述比较模块的输入端连接所述直流输电母线、将检测到的电压与所述阈值电压比较并将比较结果输送给所述驱动模块，所述驱动模块放大比较结果进而驱动所述短接开关进行通断动作。
所述比较模块具有比较器，所述比较器的同相输入端接所述直流输电母线、其反相输入端通过比较电阻接所述阈值电压、其输出端输出所述比较结果。
所述驱动模块具有三极管，所述三极管的基极通过第一电阻连接所述比较器的输出端、其发射极接地并通过第二电阻连接所述比较器的输出端、其集电极连接第一二极管的阳极并连接所述短接开关的控制端，所述第一二极管的阴极连接所述直流电源的正极。
所述短接开关采用继电器，其控制端为继电器线圈的一端，所述继电器线圈的另一端接所述直流电源的正极，继电器的常开触点串接在所述电机电源两条相线之间。
所述直流输电母线的正、负母线之间连接母线电容。
本发明还设计了一种压缩机，其包括电机，该电机具有前述的过电压保护电路。
本发明还设计了一种空调系统，其包括压缩机，该压缩机中的电机具有前述的过电压保护电路。
与现有技术相比，本发明解决了空调化霜或回油时，压缩机处于发电状态能量反冲回驱动板，导致损坏线路和变频的问题，消除了母线刹车电路的能量损耗和突然断电的安全问题，当压缩机处于发电状态能量反冲时，驱动板不会受到影响，系统不会报母线电压过高保护，较少耗电电阻、开关控制管和必备的控制电路的使用，程序无需增加相应的控制，使保护更加灵敏，可靠度更高。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1是较佳实施例原理框图；
图2是较佳实施例电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明公开了一种过电压保护电路,当出现电压过高或驱动断电电机处于发电状态时，短接电机的其中两相，将多余的能量消耗在压缩机上的过电压保护电路。参看图1示出的较佳实施例原理框图，过电压保护电路具有驱动电机转动的驱动电路、以及过压控制模块和短接开关，所述过压控制模块检测驱动电路中直流输电母线上的电压、根据检测到的电压是否超过阈值电压Vref而控制短接开关的通断，短接开关连接在所述电机的电源两条相线之间。短接开关平时是处于断开状态的，以利于电机正常工作，当电机工作异常如空调化霜或回油时，因四通阀换向，高低压会出现反串现象，系统压力主动推动压缩机运行，压缩机变为发电状态，能量反冲回驱动板，过压控制模块检测到直流输电母线上的电压超过阈值电压Vref，进而控制短接开关闭合，短接电机其中两相，将多余的能量消耗，以保护驱动板。
结合图1和图2，在较佳实施例中，所述驱动电路包括依次串接在交流电源和所述电机之间的整流桥、所述直流输电母线、以及逆变器。所述过压控制模块包括依次连接的比较模块和驱动模块、以及向各模块供电的直流电源，所述比较模块的输入端连接所述直流输电母线、将检测到的电压与所述阈值电压Vref比较并将比较结果输送给所述驱动模块，所述驱动模块放大比较结果进而驱动所述短接开关进行通断动作。
参看图2示出的较佳实施例，所述比较模块具有比较器，所述比较器的同相输入端接所述直流输电母线、其反相输入端通过比较电阻Rref接所述阈值电压Vref、其输出端输出所述比较结果。所述驱动模块具有三极管（NPN型），所述三极管的基极通过第一电阻R1连接所述比较器的输出端、其发射极接地并通过第二电阻R2连接所述比较器的输出端、其集电极连接第一二极管D1的阳极并连接所述短接开关的控制端，所述第一二极管的阴极连接所述直流电源的正极。所述短接开关采用继电器，其控制端为继电器线圈的一端，所述继电器线圈的另一端接所述直流电源的正极，继电器的常开触点串接在所述电机电源两条相线之间。所述直流输电母线的正、负母线之间连接母线电容。
结合图2详述本发明的工作原理：
1.正常运行时： Vref为阈值电压，Ｕ为检测到的直流输电母线电压，正常运行时Vref＞Ｕ，此时比较器输出值为负数，后级三极管处于不导通状态，继电器K处于断开状态系统正常运行；
2.能量反冲时：当压缩机处于发电状态时，会使直流输电母线电压U值增大，当Ｕ＞Vref时，比较器输出值为正，会使后级三极管导通，继电器器K将动作闭合，此时将压缩机的二相短接，能量将无法回流到母线，直接消耗在压缩机上，母线电压将恢复正常电压状态，达到保护作用。
本发明还公开了一种压缩机，其包括电机，该电机具有前述的过电压保护电路。
本发明还公开了一种空调系统，其包括压缩机，该压缩机中的电机具有前述的过电压保护电路。
以上实施例仅为举例说明，非起限制作用。任何未脱离本申请精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本申请的权利要求范围之中。
Claims (9)
1.一种过电压保护电路,具有驱动电机转动的驱动电路，其特征在于：还包括过压控制模块和短接开关，所述过压控制模块检测驱动电路中直流输电母线上的电压、根据检测到的电压是否超过阈值电压而控制短接开关的通断，短接开关连接在所述电机的电源两条相线之间。
2.如权利要求1所述的过电压保护电路,其特征在于：所述驱动电路包括依次串接在交流电源和所述电机之间的整流桥、所述直流输电母线、以及逆变器。
3.如权利要求2所述的过电压保护电路,其特征在于：所述过压控制模块包括依次连接的比较模块和驱动模块、以及向各模块供电的直流电源，所述比较模块的输入端连接所述直流输电母线、将检测到的电压与所述阈值电压比较并将比较结果输送给所述驱动模块，所述驱动模块放大比较结果进而驱动所述短接开关进行通断动作。
4.如权利要求3所述的过电压保护电路,其特征在于：所述比较模块具有比较器，所述比较器的同相输入端接所述直流输电母线、其反相输入端通过比较电阻接所述阈值电压、其输出端输出所述比较结果。
5.如权利要求4所述的过电压保护电路,其特征在于：所述驱动模块具有三极管，所述三极管的基极通过第一电阻连接所述比较器的输出端、其发射极接地并通过第二电阻连接所述比较器的输出端、其集电极连接第一二极管的阳极并连接所述短接开关的控制端，所述第一二极管的阴极连接所述直流电源的正极。
6.如权利要求5所述的过电压保护电路,其特征在于：所述短接开关采用继电器，其控制端为继电器线圈的一端，所述继电器线圈的另一端接所述直流电源的正极，继电器的常开触点串接在所述电机电源两条相线之间。
7.如权利要求6所述的过电压保护电路,其特征在于：所述直流输电母线的正、负母线之间连接母线电容。
8.一种压缩机，包括电机，其特征在于：所述电机具有权利要求1至7任一项所述的过电压保护电路。
9.一种空调系统，包括压缩机，其特征在于：所述压缩机中的电机具有权利要求1至7任一项所述的过电压保护电路。
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