CN112039400B - 一种变频驱动器的采样电路异常检测系统及方法 - Google Patents

一种变频驱动器的采样电路异常检测系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112039400B
CN112039400B CN201910717881.1A CN201910717881A CN112039400B CN 112039400 B CN112039400 B CN 112039400B CN 201910717881 A CN201910717881 A CN 201910717881A CN 112039400 B CN112039400 B CN 112039400B
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
sampling circuit
variable frequency
driver
sampling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910717881.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112039400A (zh
Inventor
姜陈宁
牛文龙
佐井阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Zhongjia Zhikang Technology Co ltd
Original Assignee
Anhui Zhongjia Zhikang Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Zhongjia Zhikang Technology Co ltd filed Critical Anhui Zhongjia Zhikang Technology Co ltd
Priority to CN201910717881.1A priority Critical patent/CN112039400B/zh
Publication of CN112039400A publication Critical patent/CN112039400A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112039400B publication Critical patent/CN112039400B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/22—Current control, e.g. using a current control loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种变频驱动器的采样电路异常检测系统及方法，包括：启动初始化步骤，电压输入步骤，电流采集及分析步骤，保护动作步骤，本发明的检测方法引用矢量控制算法能精确的通过采集反馈电流来分析出分流采样电流电路是否短路、开路，能有效的避免因分流采样电路异常导致的过流，从而避免变频驱动器的损坏。采用本发明的检测方法，能有效的避免空调、冰箱变频驱动器的损坏和提高安全性。

Description

一种变频驱动器的采样电路异常检测系统及方法
技术领域
本发明属于电机变频驱动领域，具体涉及空调、冰箱变频驱动器的采样电路异常检测方法。
背景技术
现在人们生活的品质也在不断提高，国家提倡的低碳环保理念也深入人心。家电的变频技术的应用越来越多，越来越广泛。变频驱动器在家电中的使用也是层出不穷，特别是针对冰箱、空调方面的变频驱动器技术具有高效率，高性能，低噪音的特点，变频技术也是以后家电领域的发展趋势。
目前家电市场中的冰箱、空调在逐渐变频化。变频驱动器自然是其中不可缺少的一部分，针对家用冰箱、空调，很多的变频驱动器在检测采样电路异常这一方面，主要检测shunt电阻上流过的电流是否在合理的范围内，在一定程度上存在相应的盲区。而采样电流的故障将导致变频驱动器严重的损坏。
电流采样是变频驱动器中必不可少，且至关重要的一部分。电流采样电路的故障将在很大程度上导致变频驱动器的损坏，所以在变频驱动器启动前有效的检测出采样电路的异常能有效避免驱动器的损坏。从而减少不必要的损失。
针对此情况，特别需要一种电流采样电路检测方法，能有效检测出电流采样电路的各种故障。从而避免变频驱动器的损坏。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种变频驱动器的采样电路异常检测系统及方法，通过在变频驱动器驱动前全面检测变频驱动器的电流的采样电路是否异常，及时作出反应，有效避免变频驱动器的损坏。
为解了实现上述技术方案，本发明提供了一种变频驱动器的采样电路异常检测方法,其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：启动初始化
基于矢量控制的变频驱动器，当变频驱动器启动时，需要进行转子定位，转子定位期间由变频驱动器为驱动的电机提供一定的电流，同时变频驱动器电流的输入控制是由采集反馈电流通过电流环来调节，直至定位完成后进入正常运行；
变频驱动器驱动电机时首先需进行初始化工作，为启动和运行作相应的准备，在初始化期间将定位电流Ip、定位时间Tp、采样电流Ic、采样电路AD值上限AD_H、采样电路AD值下限AD_L、采样电路异常时输入电压上限Verror、采样电路异常时采集电流Ierror、矢量控制电流环进行相应初始化设置，并在初始化的一段时间里通过采集计算采样电路的基准值AD_ref，以为后面的电流异常分析提供数据；
步骤二：电压输入
当初始化工作完成后进入变频驱动器定位启动阶段，输入指令电流至电流环，计算出输入电压Vi，通过输入Vi使在Tp时间达到定位电流Ip，如果定位期间输入电压Vi>Verror便停止电压Vi的输入，避免输入过高电压，导致过大电流；
步骤三：电流采集及分析
在定位期间实时采集采样电流Ic，并将实时采集的采样电流Ic的电流的AD值和AD_H及AD_L进行比较，通过结合输入电压Vi和采样电流Ic进行故障分析；
步骤四：保护动作
变频驱动器启动定位时期，当输入电压Vi>Verror时并且采样电流Ic<Ierror，那么认为采样电路输出对地短路或者是shunt电阻短路，则停止变频驱动器；当采集到电流AD值小于AD_L那么可认为采样电路输出对地短路，则停止变频驱动器；当采集到电流AD值大于AD_H则认为采样电路输出对电源短路，则停止变频驱动器。
进一步改进在于：当检测到采样电路异常时，快速响应，以停止变频驱动器。
进一步改进在于：在步骤一中，无论采样电路是否异常均作为采样电路的基准值。
一种变频驱动器的采样电路异常检测系统，包括有电源模块、电流采样模块、变频驱动器驱动模块、电机和变频驱动器主控MCU，由所述电源模块来为变频驱动器驱动模块进行供电，由所述电流采样模块为变频驱动器驱动模块提供电流观测，由所述变频驱动器驱动模块将输入电源进行变频处理，由所述电机提供外部机械输出，由所述变频驱动器主控MCU提供矢量控制驱动电机。
进一步改进在于：所述电流采样模块在变频驱动器驱动模块启动定位阶段，来实时将电流信息反馈给变频驱动器主控MCU，变频驱动器主控MCU基于矢量控制的算法实时进行电流分析，以判断电流采样模块是否存在故障。
本发明的有益效果是：本发明引用矢量控制算法能精确的通过采集反馈电流来分析出采样电路是否短路、开路，能有效的避免因采样电路异常导致的过流，从而避免变频驱动器的损坏。采用本发明的检测方法，能有效的避免空调、冰箱变频驱动器的损坏和提高安全性；通过在变频驱动器驱动前全面检测变频驱动器的电流的采样电路是否异常，及时作出反应，有效避免变频驱动器的损坏；本发明在变频驱动器启动定位阶段就能快速的检测出电流采样电路是否存在异常。
附图说明
图1为本发明的系统框图。
图2为本发明的系统流程图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例一
根据图2所示，本实施例提供了一种变频驱动器的采样电路异常检测方法, 在进入启动初始化阶段，将定位电流Ip、定位时间Tp、采样电流Ic、采样电路AD值上限AD_H、采样电路AD值下限AD_L、电流采样电路异常时输入电压上限Verror、采样电路异常时采集电流Ierror、矢量控制电流环进行相应初始化设置；并在初始化的一段时间里通过采样电路采集计算基准AD值AD_ref(无论shunt采样电路是否异常都作为基准值)，为后面的电流异常分析提供数据。
初始化完成后，采样电路异常检测部分的相关变量也预设完成。然后进行转子定位动作，此时电流环闭环运行。在此期间进行指令电流I输入，指令电流的输入通过电流环后，输出指令电压Vi，指令Vi通过MCU输出相应的PWM驱动信号至IPM。作用于电机上时产生相应电流Ic，通过采集电流Ic的AD值反馈至主控MCU；主控MCU将采集电流AD与采样电流电路预设的AD上下限进行比较,如果采集的AD值在预设的AD上下限范围内则认为电流采样电路没有对地或对电源短路，需进行保护动作；则采样电路输出范围正常，电路正常。当检测电路正常后计算电流Ic。
在指令电流逐渐输入的过程中，将电机作为一个纯电阻R处理，此时流过电机的电流Ic≈
Figure 728512DEST_PATH_IMAGE001
,所以当定位完成后输入电压Vi≈Ip*R。可取Verror=1.5*Verror，Ierror=0.2*Ip。如果电流采样电路正常，shunt电阻正常则输入电压Vi<Verror。检测输入电压Vi是否大于预设电压Verror，如果Vi>Verror,同时Ic<Ierror说明当输入电压Vi加大时，采集的电流很小，则shunt电阻存在问题，需进行保护动作。反之说明正常，则直至定位完成，然后正常运行。
实施例二
根据图1所示，本实施例提供了一种变频驱动器的采样电路异常检测系统，包括有电源模块、电流采样模块、变频驱动器驱动模块、电机和变频驱动器主控MCU，由所述电源模块来为变频驱动器驱动模块进行供电，由所述电流采样模块为变频驱动器驱动模块提供电流观测，由所述变频驱动器驱动模块将输入电源进行变频处理，由所述电机提供外部机械输出，由所述变频驱动器主控MCU提供矢量控制驱动电机。
所述电流采样模块在变频驱动器驱动模块启动定位阶段，来实时将电流信息反馈给变频驱动器主控MCU，变频驱动器主控MCU基于矢量控制的算法实时进行电流分析，以判断电流采样模块是否存在故障。
本发明引用矢量控制算法能精确的通过采集反馈电流来分析出采样电路是否短路、开路，能有效的避免因采样电路异常导致的过流，从而避免变频驱动器的损坏。采用本发明的检测方法，能有效的避免空调、冰箱变频驱动器的损坏和提高安全性；通过在变频驱动器驱动前全面检测变频驱动器的采样电路是否异常，及时作出反应，有效避免变频驱动器的损坏；本发明在变频驱动器启动定位阶段就能快速的检测出电流采样电路是否存在异常。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种变频驱动器的采样电路异常检测方法,其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：启动初始化
基于矢量控制的变频驱动器，当变频驱动器启动时，需要进行转子定位，转子定位期间由变频驱动器为驱动的电机提供一定的电流，同时变频驱动器电流的输入控制是由采集反馈电流通过电流环来调节，直至定位完成后进入正常运行；
变频驱动器驱动电机时首先需进行初始化工作，为启动和运行作相应的准备，在初始化期间将定位电流Ip、定位时间Tp、采样电流Ic、采样电路AD值上限AD_H、采样电路AD值下限AD_L、采样电路异常时输入电压上限Verror、采样电路异常时采集电流Ierror、矢量控制电流环进行相应初始化设置，并在初始化的一段时间里通过采集计算采样电路的基准值AD_ref，以为后面的电流异常分析提供数据；
步骤二：电压输入
当初始化工作完成后进入变频驱动器定位启动阶段，输入指令电流至电流环，计算出输入电压Vi，通过输入Vi使在Tp时间达到定位电流Ip，如果定位期间输入电压Vi>Verror便停止电压Vi的输入，避免输入过高电压，导致过大电流；
步骤三：电流采集及分析
在定位期间实时采集采样电流Ic，并将实时采集的采样电流Ic的电流的AD值和AD_H及AD_L进行比较，通过结合输入电压Vi和采样电流Ic进行故障分析；
步骤四：保护动作
变频驱动器启动定位时期，当输入电压Vi>Verror时并且采样电流Ic<Ierror，那么认为采样电路输出对地短路或者是shunt电阻短路，则停止变频驱动器；当采集到电流AD值小于AD_L那么可认为采样电路输出对地短路，则停止变频驱动器；当采集到电流AD值大于AD_H则认为采样电路输出对电源短路，则停止变频驱动器。
2.根据权利要求1所述的一种变频驱动器的采样电路异常检测方法，其特征在于：当检测到采样电路异常时，快速响应，以停止变频驱动器。
3.根据权利要求1所述的一种变频驱动器的采样电路异常检测方法，其特征在于：在步骤一中，无论采样电路是否异常均作为采样电路的基准值。
4.一种实现权利要求1所述的方法的变频驱动器的采样电路异常检测系统，其特征在于：包括有电源模块、电流采样模块、变频驱动器驱动模块、电机和变频驱动器主控MCU，由所述电源模块来为变频驱动器驱动模块进行供电，由所述电流采样模块为变频驱动器驱动模块提供电流观测，由所述变频驱动器驱动模块将输入电源进行变频处理，由所述电机提供外部机械输出，由所述变频驱动器主控MCU提供矢量控制驱动电机。
5.根据权利要求4所述的一种变频驱动器的采样电路异常检测系统，其特征在于：所述电流采样模块在变频驱动器驱动模块启动定位阶段，来实时将电流信息反馈给变频驱动器主控MCU，变频驱动器主控MCU基于矢量控制的算法实时进行电流分析，以判断电流采样模块是否存在故障。
CN201910717881.1A 2019-08-05 2019-08-05 一种变频驱动器的采样电路异常检测系统及方法 Active CN112039400B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910717881.1A CN112039400B (zh) 2019-08-05 2019-08-05 一种变频驱动器的采样电路异常检测系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910717881.1A CN112039400B (zh) 2019-08-05 2019-08-05 一种变频驱动器的采样电路异常检测系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112039400A CN112039400A (zh) 2020-12-04
CN112039400B true CN112039400B (zh) 2022-05-10

Family

ID=73576250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910717881.1A Active CN112039400B (zh) 2019-08-05 2019-08-05 一种变频驱动器的采样电路异常检测系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112039400B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002053057A (ja) * 2000-08-11 2002-02-19 Denso Corp 電動パワーステアリング装置
CN109743001A (zh) * 2019-03-08 2019-05-10 江苏源坤电子科技有限公司 一种冰箱直流无传感压缩机变频控制器及控制方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE422453T1 (de) * 2002-03-18 2009-02-15 Nsk Ltd Elektrische servolenksteuervorrichtung
JP5344023B2 (ja) * 2011-11-21 2013-11-20 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP5465269B2 (ja) * 2012-03-29 2014-04-09 三菱電機株式会社 故障検出回路を備えた電動機駆動装置および電動機駆動装置の故障検出方法
JP5892394B2 (ja) * 2014-01-28 2016-03-23 株式会社デンソー 電力変換装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
JP6351856B2 (ja) * 2015-08-04 2018-07-04 三菱電機株式会社 同期電動機制御装置、圧縮機駆動装置および空気調和機

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002053057A (ja) * 2000-08-11 2002-02-19 Denso Corp 電動パワーステアリング装置
CN109743001A (zh) * 2019-03-08 2019-05-10 江苏源坤电子科技有限公司 一种冰箱直流无传感压缩机变频控制器及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112039400A (zh) 2020-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108776306B (zh) 一种永磁电机故障的智能诊断装置及方法
CN109613452B (zh) 交流电源掉电检测方法、直流变频压缩机的掉电保护方法
CN106788038B (zh) 一种无电解电容双电机驱动器的过压保护系统及过压保护方法
CN110567094B (zh) 一种空调系统断电保护的控制方法、装置及空调器
CN105353796A (zh) 制冷设备及其压缩机的加热控制电路及加热控制方法
CN106208885A (zh) 空调器及微型压缩机的控制系统和pfc电路的控制方法
CN108988736A (zh) 一种快速放电的伺服系统及其实时控制方法
CN203942468U (zh) 空调室外机中直流电机的逆风启动控制装置
CN203708155U (zh) 电动车用永磁同步电机的控制器、车载系统
CN108233797A (zh) 电动工具
CN112039400B (zh) 一种变频驱动器的采样电路异常检测系统及方法
CN112953312B (zh) 带电机的设备及其停机尾音改善方法和装置
CN108832599B (zh) 单线圈无刷直流电机控制系统及控制方法
CN208445503U (zh) 电机控制电路及清洁工具
CN111371351A (zh) 一种吸油烟机传动机构的电机的控制电路及控制方法
CN108011561B (zh) 一种基于电流控制的感应电机vf控制方法及装置
CN104617834A (zh) 一种单片机控制的直流电机控制器及其控制方法
CN116613710A (zh) 功率器件断路的判断方法
CN103956940A (zh) 空调室外机中直流电机的逆风启动控制方法和控制装置
CN108923672B (zh) 一种提升启动负载能力的修正正弦波逆变器
CN208638018U (zh) 一种控制器
CN211924440U (zh) 应用于空调压缩机的双控制系统
CN108418478A (zh) 一种高速直流无刷电机的降噪方法
CN104393817A (zh) 电机驱动方法和装置、空调以及电器
CN110137913B (zh) 一种变频设备pfc控制方法、控制装置及变频设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant