CN114039480A - 变频器过流保护方法、装置及电路 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种变频器过流保护方法、装置及电路，在变频器运行过程中能够将电网输出至变频器的电压采样值与初始保护电压范围进行比较。当电压采样值未处于初始保护电压范围内时，并非直接控制变频器停机实现过流保护，而是进一步结合预设采集时间内的电压采样值进行分析。当预设采集时间内的电压采样值对应的超调量小于或等于预设超调量阈值时，会对初始保护电压范围进行调节，得到一个新的保护电压范围，最终根据调节后的保护电压范围对变频器进行运行控制。上述方案，可根据实际情况对过流保护值(也即保护电压范围)进行调节，避免由于单一过流保护值引起不必要的停机、无法正常启动等问题，有效提高过流保护可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及变频技术领域，特别是涉及一种变频器过流保护方法、装置及电路。
背景技术
随着科学技术的飞速发展，变频技术越来越发展成熟，并被广泛应用在各种电器中。目前，变频器相关产品在设计时均会预设设置一个过流保护值，以实现在电网电压发生波动时，对变频器进行过流保护。
然而，由于电网电压的实际波动受电网运行的影响，会有较大的阈值变化范围。因此，当电网电压出现瞬时波动时，会出现过流保护值偏小或偏大的情况，很容易引起变频器产品无法正常启动、停机等问题。因此，传统的变频器存在过流保护可靠性差的缺点。
发明内容
基于此，有必要针对传统的变频器过流保护可靠性差的问题，提供一种变频器过流保护方法、装置及电路。
一种变频器过流保护方法，包括：将对电网输出至变频器的电压进行采样得到的电压采样值，与初始保护电压范围进行比较分析；当所述电压采样值未处于所述初始保护电压范围内时，判断预设采集时间内的电压采样值对应的超调量是否大于预设超调量阈值；当所述超调量小于或等于所述预设超调量阈值时，对所述初始保护电压范围进行调节以使电压采样值处于调节后的保护电压范围内；所述调节后的保护电压范围用于所述变频器的运行控制。
在一个实施例中，所述将电网输出至变频器的电压采样值与初始保护电压范围进行比较分析的步骤之后，还包括：当所述电压采样值处于所述初始保护电压范围内时，根据所述初始保护电压范围对所述变频器进行运行控制。
在一个实施例中，当所述电压采样值未处于所述初始保护电压范围内时，还包括：输出故障提示信息。
在一个实施例中，所述当所述电压采样值未处于所述初始保护电压范围内时，判断预设采集时间内的电压采样值对应的超调量是否大于预设超调量阈值的步骤之后，还包括：当所述超调量大于所述预设超调量阈值时，控制所述变频器停机运行。
在一个实施例中，所述对所述初始保护电压范围进行调节以使电压采样值处于调节后的保护电压范围内的步骤，包括：切换变频器过流保护电路的电压范围调节电路中接入所述变频器过流保护电路的保护电压发生电路的类型；判断所述电压采样值是否处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内；当所述电压采样值处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内时，将当前保护电压发生电路对应的保护电压范围作为调节后的保护电压范围。
在一个实施例中，所述判断所述电压采样值是否处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内的步骤之后，还包括：当所述电压采样值未处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内时，返回所述切换变频器过流保护电路的电压范围调节电路中接入所述变频器过流保护电路的保护电压发生电路的类型的步骤，直至所述电压采样值处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内。
在一个实施例中，所述将电网输出至变频器的电压采样值与初始保护电压范围进行比较分析的步骤之前，还包括：实时获取电网输出至变频器的电压。
一种变频器过流保护装置，包括：初始分析模块，用于将对电网输出至变频器的电压进行采样得到的电压采样值，与初始保护电压范围进行比较分析；超调量分析模块，用于当所述电压采样值未处于所述初始保护电压范围内时，判断预设采集时间内的电压采样值对应的超调量是否大于预设超调量阈值；电压范围调节模块，用于当所述超调量小于或等于所述预设超调量阈值时，对所述初始保护电压范围进行调节以使电压采样值处于调节后的保护电压范围内；所述调节后的保护电压范围用于所述变频器的运行控制。
一种变频器过流保护电路，包括：采样电路，设置于变频器与电网之间，用于采集电网输出至变频器的电压采样值，并发送至控制器；电压范围调节电路；变频器；控制器，所述采样电路、所述电压范围调节电路和所述变频器分别连接所述控制器，所述控制器用于根据上述的变频器过流保护方法对所述变频器进行运行控制。
在一个实施例中，所述电压范围调节电路包括切换装置以及两个以上的保护电压发生电路，各所述保护电压发生电路的输出电压阈值不相同，且各所述保护电压发生电路分别连接所述切换装置，所述切换装置连接所述控制器。
在一个实施例中，所述保护电压发生电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容和运算放大器，所述第一电阻的第一端连接电源，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端和所述第一电容的第一端，所述第二电容的第一端连接所述第一电容的第一端和所述运算放大器的第一输入端，所述第二电阻的第二端、所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端均接地，所述运算放大器的第二输入端连接所述运算放大器的输出端，所述运算放大器的输出端连接所述第三电容的第一端和所述切换装置，所述第三电容的第二端接地，所述运算放大器的电源端连接电源，所述运算放大器的接地端接地；其中，各所述保护电压发生电路中，所述第一电阻的电阻值不完全相同，和/或，所述第二电阻的电阻值不完全相同，以使的各所述保护电压发生电路的输出电压阈值不相同。
在一个实施例中，各所述保护电压发生电路的输出电压阈值呈梯度设置。
上述变频器过流保护方法、装置及电路，设置有一初始保护电压范围，在变频器运行过程中能够将电网输出至变频器的电压采样值与初始保护电压范围进行比较。当电压采样值未处于初始保护电压范围内时，并非直接控制变频器停机实现过流保护，而是进一步结合预设采集时间内的电压采样值进行分析。当预设采集时间内的电压采样值对应的超调量小于或等于预设超调量阈值时，说明此时变频器仍处于安全运行范围内，没有停机的必要。此时将会对初始保护电压范围进行调节，得到一个新的保护电压范围，也即调节后的保护电压范围，最终根据调节后的保护电压范围对变频器进行运行控制。上述方案，可根据实际情况对过流保护值(也即保护电压范围)进行调节，使得电压采样值处于调节后的保护电压范围内，从而保证变频器在安全范围内可以正常运行，避免由于单一过流保护值引起不必要的停机、无法正常启动等问题，有效提高过流保护可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一实施例中变频器过流保护方法流程示意图；
图2为另一实施例中变频器过流保护方法流程示意图；
图3为又一实施例中变频器过流保护方法流程示意图；
图4为一实施例中电压范围调节流程示意图；
图5为再一实施例中变频器过流保护方法流程示意图；
图6为一实施例中变频器过流保护装置结构示意图；
图7为另一实施例中变频器过流保护装置结构示意图；
图8为又一实施例中变频器过流保护装置结构示意图；
图9为再一实施例中变频器过流保护装置结构示意图；
图10为一实施例中变频器过流保护电路结构示意图；
图11为一实施例中电压范围调节电路结构示意图；
图12为一实施例中变频器过流保护方法流程图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
请参阅图1，一种变频器过流保护方法，包括步骤S200、步骤S400和步骤S600。
步骤S200，将对电网输出至变频器的电压进行采样得到的电压采样值，与初始保护电压范围进行比较分析。
具体地，变频器(Variable-frequency Drive，VFD)是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)的通断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。为了保证变频器的稳定运行，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等。对于过流保护，传统的保护方式为预先设定一个固定不可调节的过流保护值，电网负载出现较大的增加或减少都会引起电网电压波动，此时将会根据该过流保护值进行过流保护。在较小波动或者短暂波动，不至于影响变频器安全运行的情况下，变频器也常常会被控制停机运行，也即很容易造成不必要的停机保护。
本申请的技术方案，针对上述变频器中容易出现的现象，设置可调节的保护电压范围(也即过流保护值)，以避免变频器在出现电压现瞬时异常或外部干扰下，造成不必要的停机保护的问题，使得变频器能够在不影响安全的情况下正常运行。
初始电压保护范围即为变频器触发过流保护的标准电压范围，该初始电压保护范围的大小并不是唯一的，根据实际电网以及变频器的不同，其取值也会存在一定的区别。该方案应用于变频器过流保护电路的控制器中，并且预先设置有一个初始保护电压范围，在变频器运行过程中，首先将电网输出至变频器的电压进行采样得到电压采样值，将该电压采样值与初始预设电压保护范围进行比较分析。
可以理解，变频器的具体类型并不是唯一的，例如，在一个较为详细的实施例中，本申请中变频器过流保护方法可应用在光伏变频器中，用以实现光伏电器(例如光伏空调)的运行控制。
步骤S400，当电压采样值未处于初始保护电压范围内时，判断预设采集时间内的电压采样值对应的超调量是否大于预设超调量阈值。
具体地，控制器在根据电压采样值与初始保护电压范围进行比较分析时，会出现电压采样值未处于初始保护电压范围内的情况，此时即表征变频器所处电网的电压发生了波动。在该种状态下，控制器并非直接将变频器控制停机，而是需要进行进一步分析判断，具体为通过获取当前状态下，预设采集时间内的电压采样值相对应的超调量，并与预设超调量阈值进行比较分析，之后再根据比较分析结果执行相应的操作。
超调量即为当前电压采样值超过初始保护电压范围的电压量值。在一个实施例中，超调量具体可以是当前电压采样值大于初始保护电压范围的最大值的量值，或者是当前电压采样值小于初始保护电压范围的最小值的量值。可以理解，在其它实施例中，超调量还可以通过其它方式得到。而预设采集时间内的电压采样值则具体可以是预设采集时间采集到的所有电压采样值的平均值或者最大值等等，具体结合实际情况可做不同的选择。例如，当预设采集时间与采样周期一致时，预设采集时间内的电压采样值则为一个采样周期对应的电压采样值。
预设采集时间内的电压采样值对应的超调量大于预设超调量阈值，即表征此时电网发生较大的波动，已经严重影响到变频器的正常运行，在该波动下，变频器无法维持正常运行，若仍控制变频器运行，则将会使得变频器发生损坏。可以理解，预设采集时间的大小并不是唯一的，结合变频器的实际使用场景不同而有所区别，具体可通过用户预先在控制器中进行设置。
控制器中预先存储有一个预设超调量阈值，且该预设超调量阈值的大小并不是唯一的，根据预设采集时间内的电压采样值的选取方式不同，相应的预设超调量阈值设置也会有所区别，只要能够合理表征超过该预设超调量阈值时，变频器的安全运行会受到影响均可。
步骤S600，当超调量小于或等于预设超调量阈值时，对初始保护电压范围进行调节以使电压采样值处于调节后的保护电压范围内。
具体地，调节后的保护电压范围用于变频器的运行控制。超调量小于或等于预设超调量阈值，即表征虽然此时电网发生了波动，但该波动仍在变频器的承受范围内，在该波动下，变频器的正常运行基本不会受到影响。因此，在该种状态下，控制器将会进行过流保护值的调节，也即调节初始保护电压范围，以使得电压采样值处于调节后的保护电压范围内。
通过该种调节方式，过流保护值(保护电压范围)可结合实际情况进行变化，使得电压采样值重新落入保护电压范围内，从而不满足过流保护的启动条件，终止过流保护的启动，进而避免由于过流保护使得变频器停机运行的情况发生。
应当指出的是，对初始保护电压范围进行调节的方式并不是唯一的，在一个实施例中，变频器过流保护电路包括一电压范围调节电路，通过该电路可向控制器输出不同大小的电压阈值，在控制器接收到不同大小的电压阈值之后，将会结合电压阈值进一步处理得到不同的保护电压范围。
请参阅图2，在一个实施例中，步骤S200之后，该方法还包括步骤S300。
步骤S300，当电压采样值处于初始保护电压范围内时，根据初始保护电压范围对变频器进行运行控制。
具体地，控制器在根据电压采样值与初始保护电压范围进行比较分析时，还会出现电压采样值处于初始保护电压范围内的情况，此时说明变频器所处电网并未发生波动，此时只需结合初始保护电压范围对变频器进行运行控制即可。也即控制变频器正常运行，并以初始保护电压范围实时进行电压采样值与初始保护电压范围比较分析的操作，以便于当电网发生波动时，控制器能够及时做出反应。
应当指出的是，在一个实施例中，当电压采样值处于初始保护电压范围内时，控制器还会输出自检结果正确的提示信息。在接收到该信息时，用户即可得知变频器所处电网以及变频器均处于正常运行状态。
在一个实施例中，当电压采样值未处于初始保护电压范围内时，还包括：输出故障提示信息。
具体地，当电压采样值处于未初始保护电压范围内时，说明此时电网发生了波动，使得当前电压采样值满足当前设置的过流保护的条件。同样的，为了便于用户及时得知变频器的运行状态，此时控制器将会输出故障提示信息，将电网发生波动以使得电压采样值满足过流保护条件这一状态告知用户。
请参阅图3，在一个实施例中，步骤S400之后，该方法还包括步骤S500。
步骤S500，当超调量大于预设超调量阈值时，控制变频器停机运行。
具体地，在控制器根据预设采集时间内的电压采样值得到超调量，并与预设超调量阈值进行比较分析时，还会出现超调量大于预设超调量阈值的情况。此时即说明变频器所处电网的电压波动较大，严重影响变频器的安全运行，因此，在检测到超调量大于预设超调量阈值，控制器将会直接控制变频器停机运行，以保证变频器不会受到损坏。
请参阅图4，在一个实施例中，对初始保护电压范围进行调节以使电压采样值处于调节后的保护电压范围内的步骤，包括步骤S610、步骤S620和步骤S630。
步骤S610，切换变频器过流保护电路的电压范围调节电路中接入变频器过流保护电路的保护电压发生电路的类型；步骤S620，判断电压采样值是否处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内；步骤S630，当电压采样值处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内时，将当前保护电压发生电路对应的保护电压范围作为调节后的保护电压范围。
具体地，在该实施例的方案中，执行变频器过流保护方法的控制器处于变频器过流保护电路中，该变频器过流保护电路还设置有电压范围调节电路，该电压范围调节电路包括切换装置以及两个以上的保护电压发生电路，各保护电压发生电路的输出电压阈值不相同，且各保护电压发生电路分别连接切换装置，切换装置连接控制器。因此，在实际调节过程中，只需要将通过切换装置，控制最终接入的保护电压发生电路的类型，即可使得电压范围调节电路向控制器输出不同的电压阈值，最终在不同的电压阈值下，控制器得到相应大小的保护电压范围。
之后控制再结合实时采集得到的电压采样值对得到的保护电压范围进行验证，若采样电压值处于该保护电压范围内，说明以该保护电压范围作为过流保护值时，不会引起变频器的不必要停机。因此，控制器将初始保护电压范围的大小修改为调节后的保护电压范围，以该调节后的保护电压范围对变频器进行运行控制。
进一步地，请继续参阅图4，在一个实施例中，步骤S620之后，该方法还包括：当电压采样值未处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内时，返回步骤S610，直至电压采样值处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内。
具体地，在该实施例的方案中，在变频器进行保护电压范围调节时，还会出现所接入的保护电压发生电路对应的保护电压范围并不满足电压采样值需求的情况，此时控制器将会再次进行保护电压范围的调节，控制另外的保护电压发生电路接入，直至最终接入的保护电压发生电路对应的保护电压范围满足电压采样值需求，也即电压采样值需求处于保护电压范围内。
请参阅图5，在一个实施例中，步骤S200之前，该方法还包括步骤S100。
步骤S100，实时获取电网输出至变频器的电压。
具体地，本实施例的方案，当变频器启动运行之后，为了实现对变频器的实时保护，控制器将会实时获取电网输出至变频器的电压，结合获取的电压得到相应电压采样值，之后根据电压采样值进行过流保护分析，以便在电网波动严重影响到变频器的安全时，能够及时实现过流保护，保证变频器的安全运行。
应当指出的是，电压采样值的获取方式并不是唯一的，在一个实施例中，变频器过流保护电路设置有采样电路，该采样电路接入变频器与电网之间，实时采集电网输出至变频器的电压采样值，并发送至控制器，即表示控制器实时获取电网输出至变频器的电压采样值。
上述变频器过流保护方法，设置有一初始保护电压范围，在变频器运行过程中能够将电网输出至变频器的电压采样值与初始保护电压范围进行比较。当电压采样值未处于初始保护电压范围内时，并非直接控制变频器停机实现过流保护，而是进一步结合预设采集时间内的电压采样值进行分析。当预设采集时间内的电压采样值对应的超调量小于或等于预设超调量阈值时，说明此时变频器仍处于安全运行范围内，没有停机的必要。此时将会对初始保护电压范围进行调节，得到一个新的保护电压范围，也即调节后的保护电压范围，最终根据调节后的保护电压范围对变频器进行运行控制。上述方案，可根据实际情况对过流保护值(也即保护电压范围)进行调节，使得电压采样值处于调节后的保护电压范围内，从而保证变频器在安全范围内可以正常运行，避免由于单一过流保护值引起不必要的停机、无法正常启动等问题，有效提高过流保护可靠性。
请参阅图6，一种变频器过流保护装置，包括初始分析模块200、超调量分析模块400和电压范围调节模块600。
初始分析模块200用于将对电网输出至变频器的电压进行采样得到的电压采样值，与初始保护电压范围进行比较分析；超调量分析模块400用于当电压采样值未处于初始保护电压范围内时，判断预设采集时间内的电压采样值对应的超调量是否大于预设超调量阈值；电压范围调节模块600用于当超调量小于或等于预设超调量阈值时，对初始保护电压范围进行调节以使电压采样值处于调节后的保护电压范围内。
请参阅图7，在一个实施例中，初始分析模块200之后，该装置还包括运行控制模块300。运行控制模块300用于当电压采样值处于初始保护电压范围内时，根据初始保护电压范围对变频器进行运行控制。
请参阅图8，在一个实施例中，超调量分析模块400之后，该装置还包括停机控制模块500。停机控制模块500用于当超调量大于预设超调量阈值时，控制变频器停机运行。
在一个实施例中，电压范围调节模块600还用于切换变频器过流保护电路的电压范围调节电路中接入变频器过流保护电路的保护电压发生电路的类型；判断电压采样值是否处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内；当电压采样值处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内时，将当前保护电压发生电路对应的保护电压范围作为调节后的保护电压范围。
请参阅图9，在一个实施例中，初始分析模块200之前，该装置还包括电压获取模块100。电压获取模块100用于实时获取电网输出至变频器的电压采样值。
关于变频器过流保护装置的具体限定可以参见上文中对于变频器过流保护方法的限定，在此不再赘述。上述变频器过流保护装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
上述变频器过流保护装置，设置有一初始保护电压范围，在变频器运行过程中能够将电网输出至变频器的电压采样值与初始保护电压范围进行比较。当电压采样值未处于初始保护电压范围内时，并非直接控制变频器停机实现过流保护，而是进一步结合预设采集时间内的电压采样值进行分析。当预设采集时间内的电压采样值对应的超调量小于或等于预设超调量阈值时，说明此时变频器仍处于安全运行范围内，没有停机的必要。此时将会对初始保护电压范围进行调节，得到一个新的保护电压范围，也即调节后的保护电压范围，最终根据调节后的保护电压范围对变频器进行运行控制。上述方案，可根据实际情况对过流保护值(也即保护电压范围)进行调节，使得电压采样值处于调节后的保护电压范围内，从而保证变频器在安全范围内可以正常运行，避免由于单一过流保护值引起不必要的停机、无法正常启动等问题，有效提高过流保护可靠性。
请参阅体10，一种变频器过流保护电路，包括：采样电路，设置于变频器与电网之间，用于采集电网输出至变频器的电压采样值，并发送至控制器；电压范围调节电路；变频器；控制器，采样电路、电压范围调节电路和变频器分别连接控制器，控制器用于根据上述的变频器过流保护方法对变频器进行运行控制。
具体地，本实施例的方案，当变频器启动运行之后，为了实现对变频器的实时保护，控制器将会实时获取电网输出至变频器的电压采样值，根据电压采样值进行过流保护分析，以便在电网波动严重影响到变频器的安全时，能够及时实现过流保护，保证变频器的安全运行。具体为将采样电路接入变频器与电网之间，实时采集电网输出至变频器的电压采样值，并发送至控制器，即表示控制器实时获取电网输出至变频器的电压采样值。
初始电压保护范围即为变频器触发过流保护的标准电压范围，该初始电压保护范围的大小并不是唯一的，根据实际电网以及变频器的不同，其取值也会存在一定的区别。该方案应用于变频器过流保护电路的控制器中，并且预先设置有一个初始保护电压范围，在变频器运行过程中，首先将电网输出至变频器的电压进行采样得到电压采样值，将该电压采样值与初始预设电压保护范围进行比较分析。
控制器在根据电压采样值与初始保护电压范围进行比较分析时，会出现电压采样值未处于初始保护电压范围内的情况，此时即表征变频器所处电网的电压发生了波动。在该种状态下，控制器并非直接将变频器控制停机，而是需要进行进一步分析判断，具体为通过获取当前状态下，预设采集时间内的电压采样值相对应的超调量，并与预设超调量阈值进行比较分析，之后再根据比较分析结果执行相应的操作。
超调量小于或等于预设超调量阈值，即表征虽然此时电网发生了波动，但该波动仍在变频器的承受范围内，在该波动下，变频器的正常运行基本不会受到影响。因此，在该种状态下，控制器将会进行过流保护值的调节，也即调节初始保护电压范围，以使得电压采样值处于调节后的保护电压范围内。
通过该种调节方式，过流保护值(保护电压范围)可结合实际情况进行变化，使得电压采样值重新落入保护电压范围内，从而不满足过流保护的启动条件，终止过流保护的启动，进而避免由于过流保护使得变频器停机运行的情况发生。
请参阅图11，在一个实施例中，电压范围调节电路包括切换装置以及两个以上的保护电压发生电路，各保护电压发生电路的输出电压阈值不相同，且各保护电压发生电路分别连接切换装置，切换装置连接控制器。
具体地，控制器对初始保护电压范围进行调节以使电压采样值处于调节后的保护电压范围内，具体包括：切换变频器过流保护电路的电压范围调节电路中接入变频器过流保护电路的保护电压发生电路的类型；判断电压采样值是否处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内；当电压采样值处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内时，将当前保护电压发生电路对应的保护电压范围作为调节后的保护电压范围。
在该实施例的方案中，执行变频器过流保护方法的控制器处于变频器过流保护电路中，该变频器过流保护电路还设置有电压范围调节电路，该电压范围调节电路包括切换装置以及两个以上的保护电压发生电路。因此，在实际调节过程中，只需要将通过切换装置，控制最终接入的保护电压发生电路的类型，即可使得电压范围调节电路向控制器输出不同的电压阈值，最终在不同的电压阈值下，控制器得到相应大小的保护电压范围。
之后控制再结合实时采集得到的电压采样值对得到的保护电压范围进行验证，若采样电压值处于该保护电压范围内，说明以该保护电压范围作为过流保护值时，不会引起变频器的不必要停机。因此，控制器将初始保护电压范围的大小修改为调节后的保护电压范围，以该调节后的保护电压范围对变频器进行运行控制。
在变频器进行保护电压范围调节时，还会出现所接入的保护电压发生电路对应的保护电压范围并不满足电压采样值需求的情况，此时控制器将会再次进行保护电压范围的调节，控制另外的保护电压发生电路接入，直至最终接入的保护电压发生电路对应的保护电压范围满足电压采样值需求，也即电压采样值需求处于保护电压范围内。
请继续参阅图11，在一个实施例中，保护电压发生电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容和运算放大器，第一电阻的第一端连接电源，第一电阻的第二端连接第二电阻的第一端和第一电容的第一端，第二电容的第一端连接第一电容的第一端和运算放大器的第一输入端，第二电阻的第二端、第一电容的第二端和第二电容的第二端均接地，运算放大器的第二输入端连接运算放大器的输出端，运算放大器的输出端连接第三电容的第一端和切换装置，第三电容的第二端接地，运算放大器的电源端连接电源，运算放大器的接地端接地；其中，各保护电压发生电路中，第一电阻的电阻值不完全相同，和/或，第二电阻的电阻值不完全相同，以使的各保护电压发生电路的输出电压阈值不相同。
具体地，不同的保护电压发生电路中，通过设置不同的第一电阻阻值与第二电阻阻值的组合，使得最终输出电压阈值不同，以使得控制器根据接收的输出电压阈值，最终确定不同的保护电压范围。而各个保护电压发生电路中，第一电容、第二电容、第三电容则用来进行稳压、滤波，保证保护电压发生电路的运行可靠性。
在一个实施例中，各保护电压发生电路的输出电压阈值呈梯度设置。
具体地，各保护电压发生电路的输出电压阈值的设置，可以依照变频器实际运行工况和要求进行选择。在该实施例的方案中，以按梯度调整的方法设定，例如，在一个较为详细的实施例中，初始电压阈值为标准值X，依次按一定比例递增，各个保护电压发生电路的输出电压阈值依次为X+X*5％、X+X*10％、X+X*15％，一共四个等级。可以理解，在其它实施例中，等级数量还可以设置为其它，例如三个、五个等，且具体梯度大小也并不仅限于上述所示的5％，还可以是2％、3％、4％、6％、10％等。
为了便于理解本申请的技术方案，下面结合具体实施例对本申请进行详细解释说明。请结合参阅图12，用户首先在控制器中预存预设采集时间以及初始保护电压范围，同时根据实际情况选择相应数量和阈值梯度的保护电压发生电路，这里选择阈值数量为4个，分别为第一梯度、第二梯度、第三梯度、第四梯度，且初始电压阈值为标准值X，依次按一定比例递增，即X+X*5％、X+X*10％、X+X*15％，四个等级。
变频器上电运行后，采集电路实时采集电压采样值并发送至控制器，控制器将电压采样值与初始保护电压范围进行比较分析。根据阈值判断Vyx与V的关系，如果Vyx1＞V＞Vyx2，说明电压采样电路自检结果正确，此时变频器维持正常运行即可。反之则说明有相关故障(具体为电网发生波动)，需要进行进一步分析。其中Vyx为初始保护电压范围，V为电压采样值，Vyx1为根据初始电压阈值X确定的初始保护电压范围的下限值，Vyx2为根据初始电压阈值X确定的初始保护电压范围的上限值。
当出现有关故障时，根据预设采集时间内的电压采样值判断，如果其对应的超调量大于预设超调量阈值，则停机使用。反之，则调节阈值梯度，通过控制切换装置，使得不同的保护电压发生电路接入，进而向控制器输出X+X*5％的电压阈值，在X+X*5％的电压阈值下，控制器得到新的保护电压范围。之后控制器在进行V是否处于新的保护电压范围之内的分析，若处于新的保护电压范围之内，则将其作为保护电压范围；若不处于新的保护电压范围之内，则再次控制切换装置进行切换，使得保护电压发生电路向控制器输出X+X*10％的电压阈值，返回执行上述电压阈值为X+X*5％类似分析，最终确保电压采样值处于调节后的保护电压范围之内即可。
上述变频器过流保护电路，设置有一初始保护电压范围，在变频器运行过程中能够将电网输出至变频器的电压采样值与初始保护电压范围进行比较。当电压采样值未处于初始保护电压范围内时，并非直接控制变频器停机实现过流保护，而是进一步结合预设采集时间内的电压采样值进行分析。当预设采集时间内的电压采样值对应的超调量小于或等于预设超调量阈值时，说明此时变频器仍处于安全运行范围内，没有停机的必要。此时将会对初始保护电压范围进行调节，得到一个新的保护电压范围，也即调节后的保护电压范围，最终根据调节后的保护电压范围对变频器进行运行控制。上述方案，可根据实际情况对过流保护值(也即保护电压范围)进行调节，使得电压采样值处于调节后的保护电压范围内，从而保证变频器在安全范围内可以正常运行，避免由于单一过流保护值引起不必要的停机、无法正常启动等问题，有效提高过流保护可靠性，同时还能有效提高应用该变频器产品的鲁棒性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种变频器过流保护方法，其特征在于，包括：
将对电网输出至变频器的电压进行采样得到的电压采样值，与初始保护电压范围进行比较分析；
当所述电压采样值未处于所述初始保护电压范围内时，判断预设采集时间内的电压采样值对应的超调量是否大于预设超调量阈值；
当所述超调量小于或等于所述预设超调量阈值时，对所述初始保护电压范围进行调节以使电压采样值处于调节后的保护电压范围内；所述调节后的保护电压范围用于所述变频器的运行控制。
2.根据权利要求1所述的变频器过流保护方法，其特征在于，所述将电网输出至变频器的电压采样值与初始保护电压范围进行比较分析的步骤之后，还包括：
当所述电压采样值处于所述初始保护电压范围内时，根据所述初始保护电压范围对所述变频器进行运行控制。
3.根据权利要求1所述的变频器过流保护方法，其特征在于，当所述电压采样值未处于所述初始保护电压范围内时，还包括：
输出故障提示信息。
4.根据权利要求1所述的变频器过流保护方法，其特征在于，所述当所述电压采样值未处于所述初始保护电压范围内时，判断预设采集时间内的电压采样值对应的超调量是否大于预设超调量阈值的步骤之后，还包括：
当所述超调量大于所述预设超调量阈值时，控制所述变频器停机运行。
5.根据权利要求1所述的变频器过流保护方法，其特征在于，所述对所述初始保护电压范围进行调节以使电压采样值处于调节后的保护电压范围内的步骤，包括：
切换变频器过流保护电路的电压范围调节电路中接入所述变频器过流保护电路的保护电压发生电路的类型；
判断所述电压采样值是否处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内；
当所述电压采样值处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内时，将当前保护电压发生电路对应的保护电压范围作为调节后的保护电压范围。
6.根据权利要求5所述的变频器过流保护方法，其特征在于，所述判断所述电压采样值是否处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内的步骤之后，还包括：
当所述电压采样值未处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内时，返回所述切换变频器过流保护电路的电压范围调节电路中接入所述变频器过流保护电路的保护电压发生电路的类型的步骤，直至所述电压采样值处于当前保护电压发生电路对应的保护电压范围内。
7.根据权利要求1所述的变频器过流保护方法，其特征在于，所述将电网输出至变频器的电压采样值与初始保护电压范围进行比较分析的步骤之前，还包括：
实时获取电网输出至变频器的电压。
8.一种变频器过流保护装置，其特征在于，包括：
初始分析模块，用于将对电网输出至变频器的电压进行采样得到的电压采样值，与初始保护电压范围进行比较分析；
超调量分析模块，用于当所述电压采样值未处于所述初始保护电压范围内时，判断预设采集时间内的电压采样值对应的超调量是否大于预设超调量阈值；
电压范围调节模块，用于当所述超调量小于或等于所述预设超调量阈值时，对所述初始保护电压范围进行调节以使电压采样值处于调节后的保护电压范围内；所述调节后的保护电压范围用于所述变频器的运行控制。
9.一种变频器过流保护电路，其特征在于，包括：
采样电路，设置于变频器与电网之间，用于采集电网输出至变频器的电压采样值，并发送至控制器；
电压范围调节电路；
变频器；
控制器，所述采样电路、所述电压范围调节电路和所述变频器分别连接所述控制器，所述控制器用于根据权利要求1-6任一项所述的变频器过流保护方法对所述变频器进行运行控制。
10.根据权利要求7所述的变频器过流保护电路，其特征在于，所述电压范围调节电路包括切换装置以及两个以上的保护电压发生电路，各所述保护电压发生电路的输出电压阈值不相同，且各所述保护电压发生电路分别连接所述切换装置，所述切换装置连接所述控制器。
11.根据权利要求10所述的变频器过流保护电路，其特征在于，所述保护电压发生电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容和运算放大器，所述第一电阻的第一端连接电源，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端和所述第一电容的第一端，所述第二电容的第一端连接所述第一电容的第一端和所述运算放大器的第一输入端，所述第二电阻的第二端、所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端均接地，所述运算放大器的第二输入端连接所述运算放大器的输出端，所述运算放大器的输出端连接所述第三电容的第一端和所述切换装置，所述第三电容的第二端接地，所述运算放大器的电源端连接电源，所述运算放大器的接地端接地；
其中，各所述保护电压发生电路中，所述第一电阻的电阻值不完全相同，和/或，所述第二电阻的电阻值不完全相同，以使的各所述保护电压发生电路的输出电压阈值不相同。
12.根据权利要求10所述的变频器过流保护电路，其特征在于，各所述保护电压发生电路的输出电压阈值呈梯度设置。
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