CN109417347B - 用于可调速驱动器中智能断路的系统和方法 - Google Patents

用于可调速驱动器中智能断路的系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种ASD电路包含输入端、固态开关桥式整流器、DC链路和DC链路电容器组。预充电电路耦合在所述输入端与所述DC链路电容器组之间，并且包含预充电继电器，所述预充电继电器可在允许AC电力输入在正常操作状态期间对所述桥式整流器供电的开状态和允许所述AC电力输入在预充电操作状态期间通过所述预充电电路的预充电电阻器对所述DC链路电容器组预充电的关状态中操作。保护电路的保护继电器耦合在所述预充电继电器与所述DC链路电容器组之间，所述保护继电器可在当发生电容器短路时防止所述预充电电路连接到所述DC链路电容器组的开状态和允许所述预充电电路电连接到所述DC链路电容器组的关状态中操作。

Description

用于可调速驱动器中智能断路的系统和方法
背景技术
本发明一般涉及可调速驱动(ASD)电路，更确切地说，涉及一种用于ASD电路的智能断路以保护ASD电路免受故障状况损坏的系统和方法。
在工业中通常使用的执行功率转换的一种类型的系统是ASD电路，也称为变频驱动(VFD)电路。ASD是一种工业控制装置，其提供例如AC感应电动机的驱动系统的可变频率、可变电压操作。典型ASD电路10在图1中说明。ASD或VFD电路10包含电磁干扰(EMI)滤波器12，其提供于驱动输入端14与输入整流器端子16之间。ASD电路10还包含包含三个预充电继电器RY1、RY2、RY3的预充电电路18，与各预充电继电器RY1、RY2、RY3串联的一个二极管20和一个栅极电阻22，和与所有三个预充电继电器RY1、RY2、RY3串联的一个预充电电阻器24。
ASD电路10进一步包含桥式整流器26，用于将AC输入电力转换成DC电力。桥式整流器26包含三个硅控整流器(SCR)28，它们各自与一个二极管30串联耦合并电连接到预充电电路18的一个栅极电阻器22。所述ASD电路10另外包含接收来自桥式整流器26的DC电力的DC链路32；具有跨DC链路32的两个电容器36、38的DC链路电容器组34；与桥式整流器26在DC链路32上串联且在所述桥式整流器的任一侧上耦合的两个电感器40；与DC链路电容器组34并联的逆变器42；和耦合到所述逆变器42的输出端44。
ASD10的预充电电路18操作以在加电期间控制和限制浪涌电流到DC链路电容器组34(当驱动输入端14最初耦合到AC输入电力时)。预充电电路18的预充电继电器RY1、RY2、RY3可以由控制器(未展示)控制，使得当预充电继电器RY1、RY2、RY3在“关”位置中时，预充电继电器RY1、RY2、RY3允许电流流过预充电电阻器24流以对DC链路电容器组34预充电，并且当预充电继电器RY1、RY2、RY3是在“开”位置中时，预充电继电器RY1、RY2、RY3允许电流流过对应的栅极电阻器22以对式整流器26的SCR桥28通电。然而，ASD电路10未防止可能损坏ASD电路10的任何故障状况。
ASD电路可能因各种内部和外部故障状况而损坏。一个发生在ASD电路中的内部故障状况为DC电容器组中的一个DC电容器上的短路，例如DC电容器组34。电容器可能由于多种原因而产生短路，包含例如高温、机械损坏、老化或例如电力浪涌或电压瞬变的电力扰动。在任何情况下，ASD电路中的电容器上的短路将使ASD电路发生故障。如果在一个电容器短路时允许电力继续流到电容器组，那么非短路电容器上将存在过电压状况。在极端情况下，这种过电压状况可使非短路电容器着火并可能爆炸。
如图1的实施例中所构造的那样，ASD电路10无法阻止电力继续流到DC电容器组34中的短路电容器。即，因为桥式整流器26的SCR28和二极管30不能被控制关断，所以电力可以在电容器被短接时继续穿过桥式整流器26到DC电容器组34。在非短路电容器上的过压状况将使ASD电路10被损坏，使得损坏的ASD电路10将不可用，且用户将不得不对ASD电路进行昂贵的修理或替换ASD电路。用户将在ASD电路10不在使用中的停机周期期间招致额外的经济损失。
因此将需要提供一种用于针对可能损坏ASD电路的故障状况保护ASD电路的系统和方法。
发明内容
本发明的实施例提供了一种用于ASD电路的智能断路以保护ASD电路免受例如电容器短路的故障状况的损坏的系统和方法。
在根据本发明的一个方面，一种ASD电路包含可连接到AC源的输入端；固态开关桥式整流器，其连接到所述输入端以将AC电力输入转换成DC电力；DC链路，其耦合到所述固态桥式整流器以从其接收所述DC电力；和DC链路电容器组，其包括连接到所述DC链路以使所述DC链路电压平稳的至少第一和第二电容器，所述DC链路电容器组中的每个电容器两端具有电容器电压。所述ASD电路还包含耦合在所述输入端与所述DC链路电容器组之间的预充电电路，所述预充电电路包括多个预充电继电器，每个预充电继电器可在允许所述AC电力输入在正常操作状态期间对所述固态开关桥式整流器供电的开状态和允许所述AC电力输入在预充电操作状态期间通过所述预充电电路的预充电电阻器对所述DC链路电容器组预充电的关状态中操作。所述ASD电路进一步包含保护电路，其包括耦合在所述多个预充电继电器与所述DC链路电容器组之间的保护继电器，所述保护继电器可在当发生电容器短路时防止所述预充电电路连接到所述DC链路电容器组的开状态和允许所述预充电电路电连接到所述DC链路电容器组的关状态中操作。
根据本发明的另一方面，提供一种操作ASD电路的方法，所述ASD电路包括整流器、具有带两个或更多个电容器的DC链路电容器组的DC链路、预充电电路、保护电路和逆变器。所述方法包含在所述ASD电路的输入端处接收AC电力，将所述AC电力提供到所述整流器以将所述AC电力转换为所述DC链路上的DC电力，经由一个或多个电压传感器测量所述DC链路电容器组中的一个或多个电容器电压，并将所述一个或多个测量的电容器电压提供到控制器，所述控制器与所述一个或多个电压传感器、所述预充电电路和所述保护电路可操作地通信。所述方法还包含经由所述控制器分析在预充电电压状况和正常电压状况中的一个期间的所述一个或多个电容器电压，以检测所述DC链路电容器组中的一个或多个电容器是否已经产生短路。所述方法进一步包含基于所述分析的一个或多个电压，经由所述控制器选择性地操作所述保护电路中的保护继电器和所述预充电电路中的一组预充电继电器，使其分别处于开状态和关状态，以便防止由于在所述DC链路电容器组上的短路而损坏所述ASD电路。
根据本发明的又一个方面，ASD电路包含包括SCR桥的整流器，和耦合到所述整流器以从其接收DC链路电压的DC链路，所述DC链路在其上具有包含至少两个电容器的DC链路电容器组。所述ASD电路还包含包括经由所述DC链路耦合到所述DC链路电容器的一组预充电继电器的预充电电路，所述预充电电路被配置成经由所述一组预充电继电器控制所述DC链路电容器的初始预充电。所述ASD电路进一步包含：保护电路，其具有可在开和关位置中操作的保护继电器，以选择性地控制流过所述预充电电路到所述DC链路电容器组的电流；电压感测电路，其用于感测所述至少两个电容器器中的一个或多个两端的电压；和控制，其被编程以接收包括由所述电压感测电路感测的每个电压的输入，使用每个感测电压分析所述输入以确定所述DC链路电容器组中是否存在短路，和基于所述分析控制所述保护继电器和所述一组预充电继电器。
从下面的详细描述和图式，本发明的各种其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图式说明了目前预期用于进行本发明的优选实施例。
在图中：
图1是现有技术中已知的ASD电路的示意图。
图2是根据本发明实施例的ASD电路的示意图。
图3是根据本发明的实施例的说明用于控制图2的ASD电路的技术的流程图。
图4是根据本发明的示例性实施例的说明在检测到电容器短路状况后图2的ASD电路的操作的曲线图。
具体实施方式
本发明的实施例涉及一种使用包含智能断路器、继电器或开关的保护电路来保护ASD电路免受故障状况损坏的系统和方法。所公开的系统和方法的实施例与现有技术系统因以下而不同：监测DC链路和/或跨DC链路的电容器组上的电压和或电流状况以检测短路。如果检测到短路，那么逻辑电路或控制器操作智能断路器，使得电力不能继续流到DC链路并使电容器组的电容器损坏ASD电路。
参考图2，ASD或VFD电路46是根据本发明的示例性实施例说明。在ASD电路46包含电磁干扰(EMI)滤波器48，其提供于驱动输入端50与输入整流器端子52之间。ASD电路46还包含预充电电路54，其包含三个预充电继电器或开关RY1、RY2、RY3，与各预充电继电器RY1、RY2、RY3串联的一个二极管56和一个栅极电阻58，和与所有三个预充电继电器RY1、RY2、RY3串联的一个预充电电阻器60。预充电继电器RY1、RY2、RY3被配置为单刀双掷开关。用于通过驱动输入端50将AC输入电力(例如，公用电网)转换成DC电力的整流器或桥式整流器62耦合到EMI滤波器48和预充电电路54。桥式整流器62包含SCR或晶闸管64，它们各自与一个二极管66串联耦合并电连接到预充电电路54的一个栅极电阻器58。
ASD电路46另外包含：DC链路或总线68，其从桥式整流器62接收DC电力；和DC链路电容器组70，其具有跨DC链路68的两个电容器72、74。电容器72、74各具有相同的电容。虽然电容器组70被展示仅具有两个电容器72、74，但电容器组70可包含按需要与电容器72、74串联或并联连接的额外电容器。两个电感器75、76与桥式整流器62串联且在其任一侧上耦合。逆变器78与DC链路电容器组70并联耦合，其中逆变器78的输出端80提供受控三相电力到由此驱动的负荷。
ASD 46的预充电电路54操作以在加电(当驱动输入端50最初耦合到AC输入电力时)期间控制和限制浪涌电流到DC链路电容器组70。当预充电继电器RY1、RY2、RY3处于“关”或预充电状态或位置中时，如图2中所示，预充电继电器RY1、RY2、RY3允许电流流过预充电电阻器60，以对DC链路电容器组70的电容器72、74预充电。当预充电继电器RY1、RY2、RY3处于“开”或功率状态或位置中时，预充电继电器RY1、RY2、RY3允许电流流过对应的栅极电阻58以对桥式整流器62的SCR 64供电。
ASD电路46进一步包含保护电路82，其操作以保护ASD电路46免于被故障状况损坏。保护电路82包含电压采样或感测电路84，其具有定位于电容器组70上的电压传感器86。电压传感器86测量电容器72两端的电压。如图2中所示，根据一个实施例，电压采样电路84还可以包含任选电压传感器88，使得也可以测量电容器74两端的电压。取决于电容器组70中的电容器的数目，电压采样电路84可以包含额外传感器。
保护电路82进一步包含由逻辑电路或控制器90控制的保护继电器或开关RY4。逻辑电路90也可以任选地控制逆变器78。保护继电器RY4配置为单刀单掷开关。保护继电器RY4定位于预充电继电器RY1、RY2、RY3与预充电电阻器60之间。当保护继电器RY4处于“关”或闭合状态或位置中时，保护继电器RY4闭合并允许电流经由在桥式整流器62与电感器75之间连接到DC链路68的预充电电阻60流过预充电电阻54到DC链路电容器组70。当保护继电器RY4处于“开”或断开状态或位置中时，保护继电器RY4断开并且使预充电电路54不能向DC链路电容器组70提供或引导电流。逻辑电路90根据由电压采样电路84测量的一个或多个电压来控制保护继电器RY4和预充电继电器RY1、RY2、RY3。
逻辑电路90基于ASD电路46的三种不同状态或状况来控制继电器RY1、RY2、RY3、RY4：预充电操作状况、正常操作状况和短路状况。当ASD电路46处于预充电操作状态中时，逻辑电路90操作处于开位置的预充电继电器RY1、RY2、RY3和处于开位置的保护继电器RY4，如图2中所示。在预充电操作状态期间，逆变器78关或停用，并且来自AC输入电力的电流流过预充电电阻器60到DC链路电容器组70，以对电容器72、74预充电。一旦电容器72、74充分充电，逻辑电路90就将ASD电路46切换到正常操作状态。当ASD电路46处于正常操作状态时，逻辑电路90操作处于开位置的预充电继电器RY1、RY2、RY3和处于关位置的保护继电器RY4。在正常操作状态期间，来自AC输入电力的电流流过预充电电路54以对SCR 64通电。因此，使桥式整流器62能够将AC输入电力转换成DC电力并且将DC电力中继到逆变器78，逆变器78被启用或通电以在正常操作状态期间将DC电力转换为AC输出功率。
当在电容器组70中检测到短路时，逻辑电路90将ASD电路46切换到短路状态。当ASD电路46处于短路状态时，预充电继电器RY1、RY2、RY3处于关状态并且保护继电器RY4处于开状态——其中预充电继电器RY1、RY2、RY3操作以防止SCR 64被通电(当到其的门信号断开连接时)且保护继电器RY4操作以防止预充电电路54向DC链路电容器组70提供或引导电流。因此，在短路状态期间，没有电流可以流到DC链路70，因为没有电流可以流过预充电电路54，并且防止SCR 64通电。因此，预充电继电器RY1、RY2、RY3与保护电路82的组合是ASD电路46中的智能断路器——其中继电器RY1、RY2、RY3、RY4和SCR 64形成可称为“混合”断路器的东西，所述断路器由机械和固态开关装置两者组成。
在检测电容器组70中的短路时，逻辑电路90将从电压采样电路84接收的电容器72两端的电压与电压阈值或极限(例如，过电压阈值或欠电压阈值)比较。如果电容器72两端的电压越过或超过电压阈值，那么逻辑电路90检测电容器组70中的短接电容器并将ASD 46切换到短路状态。在一些实施例中，逻辑电路90将电容器72两端的电压与过电压电压阈值和欠电压阈值比较。过电压和欠电压阈值可以分别设定为距标称电容器组电压和短路电压大致50-100伏(V)。例如，如果电容器组70两端的标称电压是650V，那么两个电容器72、74都应该在其上具有325V的电压。如果电容器74短路，那么整个650V压降将跨电容器72，并且过电压阈值可以设定为约550-600V。如果电容器72产生短路，那么电容器72两端的电压将下降到0V，并且欠电压阈值可以设定为约50-100V。
在各种实施例中，两个电容器72、74两端的电压可以由电压采样电路74测量。在一个实施例中，逻辑电路90将电容器72、74两端的电压与电压阈值比较，例如，以上描述的过电压和/或欠电压阈值。在另一个实施例中，逻辑电路90计算电容器72两端的电压与电容器74两端的电压之间的差，并将那个差与电压阈值比较。如果电容器72两端的电压与电容器74两端的电压之间的差大于电压阈值，那么逻辑电路90将ASD电路46切换到短路状态。
现在参考图3，并且返回参考图2，展示用于控制ASD电路46的技术92，其中所述技术由ASD电路46中或与ASD电路46相关联的一个或多个控制器执行，例如，根据本发明的实施例的逻辑电路90。当在驱动输入端50处施加AC输入电力时，例如在ASD电路46的开始处，过程92在步骤94开始。在步骤96，逻辑电路90在预充电操作状态下操作ASD电路46，使得预充电继电器RY1、RY2、RY3和保护继电器RY4都处于关状态，以允许电流最初对DC链路电容器组70预充电。当ASD电路46处于预充电操作状态中时，逆变器78被停用。
在仍处于预充电操作状态时，在步骤98进行关于所有测量的电容器电压是否正常(DC链路电容器组70是否具有短路电容器)的确定——其中经由感测电路84和电压传感器86、88获取此类测量结果。在步骤98的确定是基于任何测量的电容器电压是否已经超过逻辑电路90中定义的电压极限，或者基于电容器电压之间的差是否已超过电压极限。如果在步骤98确定任何测量的电容器电压异常，如在100指示，那么逻辑电路90在步骤102将ASD电路46切换到短路状态，其中预充电继电器RY1、RY2、RY3在关状态下操作，且保护继电器RY4在开状态下操作。在关状态中的预充电继电器RY1、RY2、RY3的操作防止SCR 64被通电，而在开状态中的保护继电器RY4的操作防止预充电电路54向DC链路电容器组70供应或引导电流。根据一个实施例，除了在步骤102控制继电器RY1、RY2、RY3、RY4的状态之外或作为其替代，逻辑电路90还可以将ASD电路46与AC输入电力断开。
如果取而代之在步骤98确定所有测量的电容器电压都是正常的，如在104指示，那么逻辑电路90在步骤106确定ASD电路46可以安全地从预充电操作状态切换到正常操作状态，且因此将预充电继电器RY1、RY2、RY3从关状态切换到开状态。在步骤108，逻辑电路90或另一个控制器(未展示)启用逆变器78并根据控制方案(例如，脉冲宽度调制控制方案)操作逆变器78，以便运行电动机或其他负荷。
当仍处于正常操作状态中时，在步骤110进行关于所有测量的电容器电压是否正常(换句话说，DC链路电容器组70是否具有短路电容器)的确定。在步骤110的确定是基于任何测量的电容器电压是否已经超过逻辑电路90中定义的电压极限，或者基于电容器电压之间的差是否已超过电压极限。如果在步骤110确定任何测量的电容器电压异常，如在112指示，那么逻辑电路90在步骤114停用逆变器并在步骤102将ASD电路46切换到短路状态。逻辑电路90还可以将ASD电路46与AC输入电力断开连接。如果取而代之在步骤110确定所有测量的电容器电压都是正常的，如在116指示，那么逻辑电路90返回到步骤108并继续在正常操作状态中操作ASD电路46。
现在参考图4，返回参考图2，根据本发明的示例性实施例展示说明在检测到电容器短路状况后ASD电路46的操作的曲线图118。曲线图118展示ASD电路46在正常操作状态124、短路状态126和其间的切换周期128期间的操作。
曲线图118包含四条线：电容器电压线130，其展示电容器组70的电容器72两端的电压；保护继电器线132，其展示保护继电器RY4的状态；预充电继电器线134，其展示预充电继电器RY1、RY2、RY3的状态；和输入电流线136，其展示来自AC输入电力的电流电平。电容器电压线130展示电容器72两端的电压正常，并且然后电容器72在正常操作状态124的末尾产生欠电压状况。此时，逻辑电路检测到电容器72和受控继电器RY1、RY2、RY3、RY4中的短路，以在开关周期128开始时切换到短路状态126。
保护继电器线132展示在正常操作状态124期间在关状态中的保护继电器RY4，并且预充电继电器线134展示在正常操作状态124期间在开状态中的预充电继电器。一旦逻辑电路90在正常操作状态124的末尾检测到短路，那么保护继电器RY4开始切换到开状态，并且预充电继电器RY1、RY2、RY3在切换周期128期间开始切换到关状态。在短路状态126开始时，保护继电器RY4处于开状态中，并且预充电继电器RY1、RY2、RY3处于关状态中。输入电流线136展示在正常操作状态124期间来自AC输入电力的电流被供应到ASD电路46。一旦逻辑电路90检测到短路并且将ASD电路46切换到短路状态126，ASD电路46就不再接收AC输入电力。
有益地，本发明的实施例因此提供了一种ASD电路，其具有针对由DC链路电容器组中的短路电容器引起的短路的内置保护。ASD电路包含保护电路，所述保护电路包含添加在多个预充电继电器与预充电电阻器之间的保护继电器。保护继电器能够结合预充电继电器将DC链路与AC输入电力隔离。电压采样电路感测DC链路电容器电压，并且逻辑电路对照逻辑电路中预定义的一个或多个电压阈值分析采样的电压。如果采样电压已超过电压阈值，那么逻辑电路触发ASD电路中的短路条件，将保护继电器切换到打开位置，并将预充电继电器切换到预充电位置，使得无电流可流到DC链路。
将保护电路并入到ASD电路中提供有效的解决方案，以防止电容器短路损坏ASD电路。ASD电路在操作和非操作两个状态下通过其逆变器提供这种保护，使得ASD电路符合组件测试的UL崩溃的要求。
根据本发明的一个实施例中，一种ASD电路包含可连接到AC源的输入端、连接到输入端的固态开关桥式整流器以将AC电力输入转换成DC电力、耦合到固态桥式整流器以从其接收DC电力的DC链路，和DC链路电容器组，所述DC链路电容器组包括连接到DC链路以使DC链路电压平稳的至少第一和第二电容器，DC链路电容器组中的每个电容器两端具有电容器电压。所述ASD电路还包含耦合在所述输入端与所述DC链路电容器组之间的预充电电路，所述预充电电路包括多个预充电继电器，每个预充电继电器可在允许所述AC电力输入在正常操作状态期间对所述固态开关桥式整流器供电的开状态和允许所述AC电力输入在预充电操作状态期间通过所述预充电电路的预充电电阻器对所述DC链路电容器组预充电的关状态中操作。所述ASD电路进一步包含保护电路，所述保护电路包括耦合在多个预充电继电器与DC链路电容器组之间的保护继电器，保护继电器可在当发生电容器短路时防止所述预充电电路连接到所述DC链路电容器组的开状态和允许所述预充电电路电连接到所述DC链路电容器组的关状态中操作。
根据本发明的另一实施例，提供一种操作ASD电路的方法，所述ASD电路包括整流器、具有带两个或更多个电容器的DC链路电容器组的DC链路、预充电电路、保护电路和逆变器。所述方法包含在ASD电路的输入端处接收AC电力，将AC电力提供到整流器以将AC电力转换成DC链路上的DC电力，经由一个或多个电压传感器测量DC链路电容器组中的一个或多个电容器电压，并将一个或多个测量的电容器电压提供到控制器，所述控制器与一个或多个电压传感器、预充电电路和保护电路可操作地通信。所述方法还包含经由控制器分析在预充电电压状况和正常电压状况中的一个期间的一个或多个电容器电压，以检测DC链路电容器组中的一个或多个电容器是否已经产生短路。所述方法进一步包含基于分析的一个或多个电容器电压，经由控制器选择性地操作保护电路中的保护继电器和预充电电路中的一组预充电继电器，使其分别处于开状态和关状态，以便防止由于DC链路电容器组上的短路而损坏ASD电路。
根据本发明的又一个实施例中，一种ASD电路包含包括SCR桥接器的整流器，和耦合到所述整流器以从那里接收DC链路电压的DC链路，所述DC链路在其上具有包含至少两个电容器的DC链路电容器组。所述ASD电路还包含一种预充电电路，其包括经由DC链路耦合到DC链路电容器组的一组预充电继电器，所述预充电电路被配置成经由所述一组预充电继电控制DC链路电容器的的初始预充电。所述ASD电路进一步包含：保护电路，其具有可在开和关位置中操作的保护继电器以选择性地控制流过预充电电路到DC链路电容器组的电流；电压感测电路，其用于感测至少两个电容器中的一个或多个两端的电压；和控制器，其被编程为接收包括由电压感测电路感测的每个电压的输入，使用每个感测的电压分析输入以确定DC链路电容器组中是否存在短路，和基于分析控制保护继电器和所述一组预充电继电器组。
已经按优选实施例描述了本发明，并且应该认识到，除了那些明确陈述的之外，等效物、替代物和修改是可能的并且在所附权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种可调速驱动ASD电路，其包括：
输入端，其可连接到AC源；
固态开关桥式整流器，其连接到所述输入端并且被配置为将AC电力输入转换成DC电力，所述固态开关桥式整流器包括多个开关元件；
DC链路，其耦合到所述固态桥式整流器以从其接收所述DC电力；
DC链路电容器组，其包括连接到所述DC链路并且被配置为使DC链路电压平稳的至少第一和第二电容器，所述第一电容器和所述第二电容器彼此串联耦合并且所述DC链路电容器组中的每个电容器两端具有电容器电压；
预充电电路，其耦合在所述输入端与所述DC链路电容器组之间，所述预充电电路包括多个预充电继电器，每个预充电继电器可在允许所述AC电力输入在正常操作状态期间电连接至所述固态开关桥式整流器的开关元件并且对所述固态开关桥式整流器的开关元件供电的开状态和允许所述AC电力输入在预充电操作状态期间通过所述预充电电路的预充电电阻器电连接至所述DC链路电容器组并且对所述DC链路电容器组预充电的关状态中操作；以及
保护电路，其包括耦合在所述多个预充电继电器和所述DC链路电容器组之间的保护继电器，所述保护继电器可在当发生电容器短路时防止所述预充电电路连接到所述DC链路电容器组的开状态和允许所述预充电电路电连接到所述DC链路电容器组的关状态中操作。
2.根据权利要求1所述的可调速驱动ASD电路，其中，当所述保护继电器在所述开状态中和所述多个预充电继电器在所述关状态中时，所述保护和预充电继电器防止所述DC链路接收所述DC电力。
3.根据权利要求1所述的可调速驱动ASD电路，其中所述保护电路进一步包括：
电压采样电路，其测量所述第一电容器两端的第一电容器电压；以及
逻辑电路，其从所述电压采样电路接收所述第一电容器电压，所述逻辑电路被编程为基于所述第一电容器电压控制所述保护继电器和所述多个预充电继电器。
4.根据权利要求3所述的可调速驱动ASD电路，其中所述逻辑电路被进一步编程为：
将所述第一电容器电压与第一电压阈值比较；以及
如果所述至少一个电容器电压超过所述第一电压阈值，那么操作所述保护继电器处于所述开状态，所述多个预充电继电器处于所述关状态，以防止所述DC链路接收所述DC电力。
5.根据权利要求4所述的可调速驱动ASD电路，其中所述逻辑电路被进一步编程为：
将所述第一电容器电压与第二电压阈值比较；以及
如果所述至少一个电容器电压超过所述第二电压阈值，那么操作所述保护继电器处于所述开状态，所述多个预充电继电器处于所述关状态，以防止所述DC链路接收所述DC电力。
6.根据权利要求5所述的可调速驱动ASD电路，其中所述第一电压阈值包括电容器过电压状况且所述第二电压阈值包括电容器欠电压状况。
7.根据权利要求1所述的可调速驱动ASD电路，其中所述保护电路进一步包括：
电压采样电路，其测量所述第一电容器两端的第一电容器电压和所述第二电容器两端的第二电容器电压；以及
逻辑电路，其接收来自所述电压采样电路的所述第一和第二电容器电压，所述逻辑电路被编程为基于所述第一和第二电容器电压控制所述保护继电器和所述多个预充电继电器。
8.根据权利要求7所述的可调速驱动ASD电路，其中所述逻辑电路被进一步编程为：
将所述第一电容器电压与所述第二电容器电压比较；
如果所述第一电容器电压与所述第二电容器之间的差，那么操作所述保护继电器中的每个处于所述开状态，所述多个预充电继电器处于所述关状态。
9.一种操作可调速驱动ASD电路的方法，所述电路包括整流器、具有带彼此串联耦合的两个或更多个电容器的DC链路电容器组的DC链路、预充电电路、保护电路和逆变器，所述方法包括：
在所述可调速驱动ASD电路的输入端处接收AC电力；
将所述AC电力提供到所述整流器以将所述AC电力转换成所述DC链路上的DC电力；
经由一个或多个电压传感器测量所述DC链路电容器组中的一个或多个电容器电压；
将所述一个或多个测量的电容器电压提供给控制器，所述控制器与所述一个或多个电压传感器、所述预充电电路和所述保护电路可操作地通信；
经由所述控制器分析在预充电电压状况和正常电压状况中的一个期间的所述一个或多个电容器电压，以检测所述DC链路电容器组中的一个或多个电容器是否已经产生短路；以及
基于所述分析的一个或多个电容器电压，经由所述控制器选择性地操作所述保护电路中的保护继电器和所述预充电电路中的一组预充电继电器，使其分别处于开状态和关状态，以便将所述AC电力与所述DC链路电容器组断开连接并防止由于所述DC链路电容器组上的短路而损坏所述可调速驱动ASD电路。
10.根据权利要求9所述的方法，其中分析所述一个或多个电容器电压包括比较第一测量的电容器电压与第一电压阈值；以及
如果所述第一测量的电容器电压超过所述第一电压阈值，那么检测所述DC链路电容器组中的短路。
11.根据权利要求10所述的方法，其中分析所述一个或多个电容器电压进一步包括比较所述第一测量的电容器电压与第二电压阈值；以及
如果所述第一测量的电容器电压超过所述第二电压阈值，那么检测所述DC链路电容器组中的短路。
12.根据权利要求11所述的方法，其中比较所述第一测量的电容器电压与所述第一和第二电压阈值包括比较所述第一测量的电容器电压与电容器过电压阈值和欠电压阈值。
13.根据权利要求9所述的方法，其中基于所述分析的一个或多个电容器电压选择性地操作所述保护继电器和所述一组预充电继电器包括同时将所述一组预充电继电器从所述开状态切换到所述关状态以将所述预充电继电器与所述整流器断开连接，和将所述保护继电器从所述关状态切换到所述开状态以使所述一组预充电继电器不能电连接到所述DC链路电容器组。
14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括基于所述分析的一个或多个电容器电压将所述AC电力与所述可调速驱动ASD电路的所述输入端断开连接。
15.根据权利要求9所述的方法，其中分析所述一个或多个电容器电压包括比较第一测量的电容器电压与第二测量的电容器电压；以及
如果所述第一测量的电容器电压与所述第二测量的电容器电压之间的差超过电压阈值，那么检测所述DC链路电容器组中的短路。
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