CN210724573U - 一种带继电器故障检测的变频器电路及变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于变频器技术领域，提供一种带继电器故障检测的变频器电路及变频器，变频器电路包括：三相整流电路、滤波电路、稳压电路以及逆变电路；三相整流电路的输入端接R、S、T三相电源，稳压电路连接三相整流电路正极端与负极端之间，稳压电路连接滤波电路正极端，逆变电路连接稳压电路正极端；其中，滤波电路包括阻容滤波单元、第一限流电阻、第二限流电阻、第一继电器及第二继电器，第一限流电阻与第一继电器并联，第一限流电阻以及第一继电器分别与阻容滤波电路的负极端连接，第二继电器与第一继电器连接，第二限流电阻的一端与第二继电器连接，第二限流电阻的第二端连接外电压。本实用新型能够对继电器的工作状态进行检测。

Description

一种带继电器故障检测的变频器电路及变频器

技术领域

本实用新型属于变频器技术领域，尤其涉及一种带继电器故障检测的变频器电路及变频器。

背景技术

变频技术是现代电力电子技术领域发展而来的技术，是一种常用的直流电与交流电之间的变换装置。它还是一种可以改变我们交流电的频率，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、微处理单元等部分组成。

一般来说，从变频器主电路的结构和原理上可以认为变频器电路分为电压型结构和电流型控制结构；从工作方式上，变频器的主要功能是实现交流到交流的电能变换，故而，这种电路工作方式一般是交交变换或者是交直交变换的变换形式。

虽然变频器包括有检测单元，但检测单元主要是对主回路的电压检测、电流检测，以及对逆变电路的温度检测，对负载电路的电流检测等，而没有针对于继电器的检测，在变频器发生故障时，无法直接判断是否是继电器故障导致的。

实用新型内容

本实用新型提供一种带继电器故障检测的变频器电路及变频器，旨在解决现有变频器出现故障时，无法直接判断是否是继电器故障的问题。

本实用新型提供一种带继电器故障检测的变频器电路，包括：三相整流电路、滤波电路、稳压电路以及逆变电路；

所述三相整流电路的输入端接R、S、T三相电源，所述稳压电路连接所述三相整流电路正极端与负极端之间，所述稳压电路连接所述滤波电路正极端，所述逆变电路连接所述稳压电路正极端；

其中，所述滤波电路包括阻容滤波单元、第一限流电阻、第二限流电阻、第一继电器及第二继电器，所述第一限流电阻与所述第一继电器并联，所述第一限流电阻以及所述第一继电器分别与所述阻容滤波单元的负极端连接，所述第二继电器与所述第一继电器连接，所述第二限流电阻的一端与所述第二继电器连接，所述第二限流电阻的第二端连接外电压；

所述第一继电器包括第一静触点、第一动触点及第二动触点，所述第二继电器包括第二静触点、第三动触点及第四动触点，所述第一静触点与所述第二动触点吸合时，与所述第一限流电阻并联，所述第二继电器与所述第二动触点连接，所述第四动触点与所述第二限流电阻连接，且所述第四动触点的一端还设置有信号输出端，所述信号输出端与主机连接。

更进一步地，所述三相整流电路包括并联设置的第一整流单元、第二整流单元以及第三整流单元，所述第一整流单元与R相电源连接，所述第二整流单元与S相电源连接，所述第三整流单元与T相电源连接。

更进一步地，所述第一整流单元包括串联的第一二极管与第二二极管，所述第二整流单元包括串联的第三二极管与第四二极管，所述第三整流单元包括串联的第五二极管与第六二极管，所述R相电源连接于所述第一二极管与第二二极管之间，所述S相电源连接于所述第三二极管与第四二极管之间，所述T 相电源连接于所述第五二极管与第六二极管之间。

更进一步地，所述阻容滤波单元包括串联设置的第一电阻、第二电阻、以及串联设置的第一电容、第二电容，所述第一电阻与所述第一电容并联，所述第二电阻与所述第二电容并联。

更进一步地，所述稳压电路包括稳压二极管及稳压三极管，所述稳压二极管及所述稳压三极管串联设置在所述逆变电路的正极端及负极端，且所述稳压二极管的正极与稳压三极管集电极连接。

更进一步地，所述逆变电路包括第一逆变支路、第二逆变支路以及第三逆变支路，所述第一逆变支路、第二逆变支路以及第三逆变支路并联设置。

更进一步地，所述第一逆变支路、第二逆变支路以及第三逆变支路分别与负载连接，以输出U、V、W三相电。

更进一步地，所述第一逆变支路、第二逆变支路以及第三逆变支路均包括第一场效应管以及第二场效应管，所述第一场效应管以及第二场效应管为串联关系，所述U、V、W三相电的输出点分别对应设置在所述第一逆变支路、第二逆变支路以及第三逆变支路中的所述第一场效应管以及第二场效应管之间。

还提供一种带继电器故障检测的变频器，包括：

壳体；以及

如本实用新型实施例中任一项所述的带继电器故障检测的变频器电路。

本实用新型所达到的有益效果：本实用新型包括三相整流电路、滤波电路、稳压电路以及逆变电路；三相整流电路的输入端接R、S、T三相电源，稳压电路连接三相整流电路正极端与负极端之间，稳压电路连接滤波电路正极端，逆变电路连接稳压电路正极端；其中，滤波电路包括阻容滤波单元、第一限流电阻、第二限流电阻、第一继电器及第二继电器，第一限流电阻与第一继电器并联，第一限流电阻以及第一继电器分别与阻容滤波单元的负极端连接，第二继电器与第一继电器连接，第二限流电阻的一端与第二继电器连接，第二限流电阻的第二端连接外电压；第一继电器包括第一静触点、第一动触点及第二动触点，第二继电器包括第二静触点、第三动触点及第四动触点，第一静触点与第二动触点吸合时，与第一限流电阻并联，第二继电器与第二动触点连接，第四动触点与第二限流电阻连接，且所述第四动触点的一端还设置有信号输出端，所述信号输出端与主机连接。由于通过设置两个继电器，在每个继电器以及第二限流电阻的一端连接有外电压，结合直流电源正极与负极组成三组独立的电源，并且第二限流电阻上连接的外电压与继电器上连接的外电压不同，根据输出到外接的控制器的电压信号可以对继电器是否故障进行判断，无需对变频器进行拆箱检查，检测方式方便简单。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种带继电器故障检测的变频器电路的具体电路示意图。

其中，1、三相整流电路，11、第一二极管，12、第二二极管，13、第三二极管，14、第四二极管，15、第五二极管，16、第六二极管，2、滤波电路，21、阻容滤波单元，210、第一电阻，211、第二电阻，212、第一电容，213、第二电容，22、第一限流电阻，23、第二限流电阻，24、第一继电器，240、第一静触点，241、第一动触点，242、第二动触点，25、第二继电器，250、第二静触点，251、第三动触点，252、第四动触点，3、稳压电路，31、稳压二极管，32、稳压三极管，4、逆变电路，41、第一逆变支路，42、第二逆变支路，43、第三逆变支路。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型由于通过设置两个继电器，在每个继电器以及第二限流电阻的一端连接有外电压，结合直流电源正极与负极组成三组独立的电源，并且第二限流电阻上连接的外电压与继电器上连接的外电压不同，根据输出到外接的控制器的电压信号对继电器是否故障进行判断，无需对变频器进行拆箱检查，检测方式方便简单。

实施例一

如图1所示，为本实用新型具体实施例提供的一种带继电器故障检测的变频器电路的电路结构示意图。如图1所示，包括：三相整流电路1、滤波电路2，稳压电路3以及逆变电路4；其中，

三相整流电路1的输入端接R、S、T三相电源，稳压电路3连接三相整流电路1正极端与负极端之间，稳压电路3连接滤波电路2正极端，逆变电路4 连接稳压电路3正极端；

其中，滤波电路2包括阻容滤波单元21、第一限流电阻22、第二限流电阻 23、第一继电器24及第二继电器25，第一限流电阻22与第一继电器24并联，第一限流电阻22以及第一继电器24分别与阻容滤波单元21的负极端连接，第二继电器25与第一继电器24连接，第二限流电阻23的一端与第二继电器25 连接，第二限流电阻23的第二端连接外电压；

第一继电器24包括第一静触点240、第一动触点241及第二动触点242，第二继电器25包括第二静触点250、第三动触点251及第四动触点252，第一静触点240与第二动触点242吸合时，与第一限流电阻22并联，第二继电器 25与第二动触点242连接，第四动触点252与第二限流电阻23连接，且第四动触点252的一端还设置有信号输出端，信号输出端与主机连接。上述的第一继电器24与第二继电器25可以选用RY型继电器，正极端接一直流24V电源，负极端接电源负极。

进一步地，上述的三相整流电路1可以是三相桥式整流电路，三相整流电路1包括并联设置的第一整流单元、第二整流单元以及第三整流单元，第一整流单元与R相电源连接，第二整流单元与S相电源连接，第三整流单元与T相电源连接；具体的，第一整流单元包括串联的第一二极管11与第二二极管12，第二整流单元包括串联的第三二极管13与第四二极管14，第三整流单元包括串联的第五二极管15与第六二极管16，R相电源连接于第一二极管11与第二二极管12之间，S相电源连接于第三二极管13与第四二极管14之间，T相电源连接于第五二极管15与第六二极管16之间。通过整流电路1可以将T、S、R三相交流电转换直流电并输出到主回路上。需要说明的是，本实用新型中，三相电可以不需要零线。

在本具体实施例中，第一二极管11的负极与第二二极管12的正极连接，第三二极管13的负极与第四二极管14的正极连接，第五二极管15的负极与第六二极管16的正极连接。R相和S相可以是第一二极管11的正极与第三二极管13的正极连接(第二二极管12的负极与第三二极管13的负极连接)。第一二极管11、第三二极管13与第五二极管15共阳极连接，第二二极管12、第四二极管14与第六二极管16共阴极连接。其中，三相整流电路1可以是三相全桥整流电路，在任何时刻都会有两个二极管导通，且其中一个为共阴极，一个为共阳极，共同形成回路。第一二极管11、第三二极管13以及第五二极管15 在负半周触发，此时开关控制单元导通，第二二极管12、第四二极管14以及第六二极管16在正半周触发，此时开关控制单元断开。

进一步地，阻容滤波单元21包括串联设置的第一电阻210、第二电阻211、以及串联设置的第一电容212、第二电容213，第一电阻210与第一电容212 并联，第二电阻211与第二电容213并联。

具体的，第一电阻210的一端连接于主回路，第一电阻210的另一端连接于第二电阻211的一端，第一电容212的一端连接于主回路，第一电容212的另一端连接于第二电容213的一端。在第一电阻210与第二电阻211之间，通过一连接线连接在第一电容212与第二电容213之间，形成阻容滤波单元21。第二电阻211的另一端连接于第二电容213的另一端，并与限流电阻的一端连接，同时，还与继电器的开关的触点连接。限流电阻的另一端与开关的触片连接，继电器通过吸合，使得开关的触片在两个开关触点间动作，即让触片在第一故障检测引脚与阻容滤波单元21间摆动切换。

上述的第一电阻210、第二电阻211可以选用150K/3W的直插电阻，可以是碳膜电阻，也可以是金属膜电阻。上述的第一限流电阻22、第二限流电阻23 可以选用100R/8W的直插电阻，同样也可以是碳膜电阻或金属膜电阻。

进一步地，稳压电路3包括稳压二极管31及稳压三极管32，稳压二极管 31及稳压三极管32串联设置在逆变电路4的正极端及负极端，且稳压二极管 31的正极与稳压三极管32集电极连接。

进一步地，第一逆变支路41、第二逆变支路42以及第三逆变支路43分别与负载连接，以输出U、V、W三相电；具体的，第一逆变支路41、第二逆变支路42以及第三逆变支路43均包括第一场效应管以及第二场效应管，第一场效应管以及第二场效应管为串联关系，U、V、W三相电的输出点分别设置在第一逆变支路41、第二逆变支路42以及第三逆变支路43中的第一场效应管以及第二场效应管之间。在本实施例中，第一场效应管的发射极与第二场效应管的集电极连接，发射极与直流电源正极端连接，第二场效应管可以是集电极与第一场效应管发射极连接，第二端与直流电源负极端连接。在第一场效应管与第二场效应管的集电极与发射极之间连接有二极管进行稳压。

逆变电路4可以是三相桥式逆变电路，呈180°导电方式，同一相上的两个桥臂(场效应管)交替导电，任一瞬间都可以有三个桥臂同时导通。逆变电路4可以将获得的直流电压对应转换交流电，在U、V及W相输出电源，驱动负载进行工作。

本实用新型的实现原理：

通过在滤波电路2中设置第一继电器24以及第二继电器25，在第一继电器24一端外接有24V电压，另一端设置一个控制信号端RY，在控制信号端 RY输出控制信号，24V电压与控制信号端RY形成一组电源；第二继电器25 的一端也外接有24V电压，与主回路的直流电源负极端AC-形成一组电源；并在于第二继电器25的第四动触点252端外接有3.3V电压，第二静触点250端设置有电源负极端ACM，3.3V电压输入端与电源负极端ACM形成一组电源，在第四动触点252端设置一个信号输出端口ERR与主机连接。当第一继电器 24的第一静触点240与第三动触点251吸合时，第二继电器25通电，让第二静触点250与第三动触点251吸合，此时第二静触点250与第四动触点252断开，在信号输出端ERR出会输出3.3V电压信号到主机，主机接收到3.3V电压则表示第一继电器24出现故障；当第一静触点240与第一动触点241吸合时，第二继电器25不导通，在信号输出端ERR不输出3.3V电压信号到主机，此时第一继电器24正常工作，滤波电路2也正常工作，并在逆变电路4输出对应输出U、V、W三相电，带动负载工作，即可以排除第一继电器24故障。

本实用新型包括三相整流电路1、滤波电路2、稳压电路3以及逆变电路4；三相整流电路1的输入端接R、S、T三相电源，稳压电路3连接三相整流电路 1正极端与负极端之间，稳压电路3连接滤波电路2正极端，逆变电路4连接稳压电路3正极端；其中，滤波电路2包括阻容滤波单元21、第一限流电阻22、第二限流电阻23、第一继电器24及第二继电器25，第一限流电阻22与第一继电器24并联，第一限流电阻22以及第一继电器24分别与阻容滤波单元21的负极端连接，第二继电器25与第一继电器24连接，第二限流电阻23的一端与第二继电器25连接，第二限流电阻23的第二端连接外电压；第一继电器24 包括第一静触点240、第一动触点241及第二动触点242，第二继电器25包括第二静触点250、第三动触点251及第四动触点252，第一静触点240与第二动触点242吸合时，与第一限流电阻22并联，第二继电器25与第二动触点242 连接，第四动触点252与第二限流电阻23连接。由于通过设置两个继电器，在每个继电器以及第二限流电阻23的一端连接有外电压，结合直流电源正极与负极组成三组独立的电源，并且第二限流电阻23上连接的外电压与继电器上连接的外电压不同，根据输出到外接的控制器的电压信号可以对继电器是否故障进行判断，无需对变频器进行拆箱检查，检测方式方便简单。由于本发明共组成有三组电源，并与控制器(主机)连接有信号输出端，根据控制器(主机)通过信号输出端接收到的电压信号便可以对第一继电器24是否故障进行判断，无需对变频器进行拆箱检查，检测方式方便简单。

实施例二

本实用新型还提供一种变频器，包括：壳体，以及如本实用新型实施例一中任一的带继电器故障检测的变频器电路。

带继电器故障检测的变频器电路可以是设置在电路板上，设置壳体可以对电路板进行保护。本实施例能达到继电器故障检测的变频器电路的所有效果，在此不再赘述。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合，且上述的连接指电连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带继电器故障检测的变频器电路，其特征在于，包括：三相整流电路、滤波电路、稳压电路以及逆变电路；

所述三相整流电路的输入端接R、S、T三相电源，所述稳压电路连接所述三相整流电路正极端与负极端之间，所述稳压电路连接所述滤波电路正极端，所述逆变电路连接所述稳压电路正极端；

其中，所述滤波电路包括阻容滤波单元、第一限流电阻、第二限流电阻、第一继电器及第二继电器，所述第一限流电阻与所述第一继电器并联，所述第一限流电阻以及所述第一继电器分别与所述阻容滤波单元的负极端连接，所述第二继电器与所述第一继电器连接，所述第二限流电阻的一端与所述第二继电器连接，所述第二限流电阻的第二端连接外电压；

所述第一继电器包括第一静触点、第一动触点及第二动触点，所述第二继电器包括第二静触点、第三动触点及第四动触点，所述第一静触点与所述第二动触点吸合时，与所述第一限流电阻并联，所述第二继电器与所述第二动触点连接，所述第四动触点与所述第二限流电阻连接，且所述第四动触点的一端还设置有信号输出端，所述信号输出端与主机连接。

2.如权利要求1所述的带继电器故障检测的变频器电路，其特征在于，所述整流电路包括并联设置的第一整流单元、第二整流单元以及第三整流单元，所述第一整流单元与R相电源连接，所述第二整流单元与S相电源连接，所述第三整流单元与T相电源连接。

3.如权利要求2所述的带继电器故障检测的变频器电路，其特征在于，所述第一整流单元包括串联的第一二极管与第二二极管，所述第二整流单元包括串联的第三二极管与第四二极管，所述第三整流单元包括串联的第五二极管与第六二极管，所述R相电源连接于所述第一二极管与第二二极管之间，所述S相电源连接于所述第三二极管与第四二极管之间，所述T相电源连接于所述第五二极管与第六二极管之间。

4.如权利要求1所述的带继电器故障检测的变频器电路，其特征在于，所述阻容滤波单元包括串联设置的第一电阻、第二电阻、以及串联设置的第一电容、第二电容，所述第一电阻与所述第一电容并联，所述第二电阻与所述第二电容并联。

5.如权利要求1所述的带继电器故障检测的变频器电路，其特征在于，所述稳压电路包括稳压二极管及稳压三极管，所述稳压二极管及所述稳压三极管串联设置在所述逆变电路的正极端及负极端，且所述稳压二极管的正极与稳压三极管集电极连接。

6.如权利要求1所述的带继电器故障检测的变频器电路，其特征在于，所述逆变电路包括第一逆变支路、第二逆变支路以及第三逆变支路，所述第一逆变支路、第二逆变支路以及第三逆变支路并联设置。

7.如权利要求6所述的带继电器故障检测的变频器电路，其特征在于，所述第一逆变支路、第二逆变支路以及第三逆变支路分别与负载连接，以输出U、V、W三相电。

8.如权利要求7所述的带继电器故障检测的变频器电路，其特征在于，所述第一逆变支路、第二逆变支路以及第三逆变支路均包括第一场效应管以及第二场效应管，所述第一场效应管以及第二场效应管为串联关系，所述U、V、W三相电的输出点分别对应设置在所述第一逆变支路、第二逆变支路以及第三逆变支路中的所述第一场效应管以及第二场效应管之间。

9.一种带继电器故障检测的变频器，其特征在于，包括：

壳体；以及

如权利要求1至8中任一项所述的带继电器故障检测的变频器电路。

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