CN215870742U - 一种高安全性的变频器预充电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种高安全性的变频器预充电电路，包括预充电单元、管理单元以及断开保护单元，所述断开保护单元包括侦测线路和防误触线路。本实用新型通过在继电器的两端接入侦测线路，用于快速检测继电器的状态，当发生异常情况时，能够快速触发故障信号使变频器停机，避免了对变频器的损坏；此外，通过接入防误触线路，避免因误触导致侦测线路误判而触发故障信号，进一步保证了变频器的安全正常工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及变频器领域，尤其是涉及一种高安全性的变频器预充电电路。
背景技术
现有变频器的预充电电路(如附图1所示)通常是在变频器上电时，继电器Relay断开，使抗冲击的预充电电阻R接入，以为母线电容充电，而待母线电容达到一定电压后，再控制继电器Relay闭合，以在预充电电阻两端形成短路，其中，母线电容的电压是采用侦测整流后母线电容电压变化，但由于电压变化缓慢，侦测时间较长，当继电器发生异常或者失效等异常情况，如继电器Relay的控制信号受到干扰，或者继电器Relay控制信号元件失效，或者继电器Relay发生损坏，均无法快速及时的作出相应，从而造成继电器Relay无法有效闭合，导致预充电电阻R依然被接入而承受很大的电流，以致发生电阻起火或损坏等安全事故；尤其对于开放式结构的部分机型，由于会应用到可燃性气体环境，更易造成更为严重的安全事故；此外，由于线路中有电抗器，在发生异常软起动电阻突然接入线路时，会引起电流突变，产生的di/dt会导致电感电压上升，电感上升电压叠加输入电压会导致IGBT等功率元件损坏。
发明内容
为解决以上问题，本实用新型提出了一种高安全性的变频器预充电电路。
本实用新型的主要内容包括：
一种高安全性的变频器预充电电路，包括：
预充电单元，所述预充电单元包括并联的预充电电阻和继电器，
管理单元，所述管理单元接收变频器控制器的控制信号，用于控制所述继电器的开闭；
以及断开保护单元，所述断开保护单元包括侦测线路，所述侦测线路用于检测所述继电器两端的电压，所述侦测线路包括侦测光耦IC38，所述侦测光耦IC38的4号引脚与变频器控制器连接。
优选的，所述侦测线路还包括依次串联的第一侦测二极管D3、第二侦测二极管D4、第一侦测电阻R14、第二侦测电阻R15、第三侦测电阻R16、第四侦测电阻R17、第五侦测电阻R21以及与所述第二侦测二极管D4并联的侦测电容C1、第六侦测电阻R19；所述第一侦测二极管D3的正极与所述继电器的正极连接，其负极与所述第二侦测二极管D4的负极连接，所述第四侦测电阻R17的一端与所述继电器的负极连接；所述第五侦测电阻的一端连接直流电源，另一端与所述光耦IC38的4号引脚连接；所述侦测光耦IC38与所述第二侦测二极管D4并联。
优选的，所述预充电单元还包括与所述预充电电阻和继电器串联的保险丝FUSE，所述第一侦测二极管D3的正极与所述保险丝FUSE的正极连接。
优选的，所述断开保护单元还包括防误触线路，所述防误触线路与变频器控制器以及所述侦测光耦IC38的3号引脚连接，接收变频器控制器输出的控制信号。
优选的，所述防误触线路包括第一防误触电阻R18、第二防误触电阻R20、防误触电容C6以及防误触三极管Q3，所述第一误触电阻R18的一端与变频器控制连接，其另一端与所述第二防误触电阻R20的一端、防误触电容C6的正极、防误触三极管Q3的基极连接，所述第二防误触电阻R20的另一端、所述防误触电容C6的负极以及所述防误触三极管Q3的发射极接地，所述防误触三极管Q3的集极与所述光耦IC38的3号引脚连接。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出了一种高安全性的变频器预充电电路，通过在继电器的两端接入侦测线路，用于快速检测继电器的状态，当发生异常情况时，能够快速触发故障信号使变频器停机，避免了对变频器的损坏；此外，通过接入防误触线路，避免因误触导致侦测线路误判而触发故障信号，进一步保证了变频器的安全正常工作。
附图说明
图1为现有的变频器的预充电电路的示意图；
图2为包含管理单元的预充电电路的示意图；
图3为断开保护单元的电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型所保护的技术方案做具体说明。
请参阅图2和图3。本实用新型提出了一种高安全性的变频器预充电电路，包括并联在预充电单元两端的断开保护单元，其中，所述预充电单元可以采用如附图1所示的，单个预充电电阻R和与其并联的继电器Relay，也可以是采用图2所示的设计，即预充电电阻部分选用了两个并联的电位器RP4和RP5，当母线电容的电压达到要求后，管理单元会控制继电器Relay闭合，在本实施例中，所述管理单元采用现有的继电器控制电路，接收变频器控制器的控制信号，用于控制所述继电器的开闭。
所述断开保护单元包括侦测线路以及防误触线路，其中，所述侦测线路用于侦测继电器Relay的状态，当发现其两端的电压发生变化时，触发故障信号OVERC_TZ1，并发送至变频器控制器，实际使用时，可将该故障信号OVERC_TZ1设为第一优先级，从而变频器控制器第一时间使变频器停机，避免了变频器的损坏。
具体地，所述侦测线路包括侦测光耦IC38，当发生异常时，如继电器Relay断开或者其控制信号失效时，此时，所述预充电电阻(RP4、RP5)接入线路，导致变频器工作时电流流过预充电电阻，致使继电器Relay两端有较大的压差，使得所述侦测光耦IC38导通，输出低电平，从而触发故障信号OVERC_TZ 1被触发，从而触发保护使变频器停机，避免变频器损坏。
在本实施例中，所述侦测光耦IC38的型号选用TCLT1104，其4号引脚与变频器控制器连接，当继电器Relay两端存在压差时，侦测光耦IC38即导通，其4号引脚输出有效信号，触发故障信号OVERC_TZ1；所述侦测光耦IC38的5号引号通过第五侦测电阻R21连接有直流电源，其1号引脚、2号引脚分别连接在第二侦测二极管D4的负极和正极，同时，在所述第二侦测二极管D4的两端还并联有侦测电容C1和第六侦测电阻R19；同时，所述第二侦测二极管D4的负极与第一侦测电阻D3的负极连接，所述第一侦测电阻D3的正极连接在所述继电器Relay的正极，所述第二侦测二极管D4的负极与串联的第二侦测电阻R15、第三侦测电阻R16、第四侦测电阻R17连接，所述第四侦测电阻R17的另一端连接在所述继电器Relay的负极。
在其中一个实施例中，所述预充电单元还包括与所述预充电电阻(RP4、RP5)和继电器Relay串联的保险丝FUSE，所述第一侦测二极管D3的正极与所述保险丝FUSE的正极连接。
而所述防误触线路用于防止误触发侦测线路，即使侦测光耦IC38导通而触发故障信号，所述触发侦测线路与变频器控制器的控制信号RELAY_PREC_CMD连接，且与所述侦测光耦IC38的3号引脚连接，接收变频器控制器的控制信号，因为刚上电时，预充电电阻是接入线路是给电容充电，待充电完成后才会吸合继电器Relay，此部分线路在上电时，用继电器Relay控制信号RELAY_PREC_CMD控制其中的防误触三极管Q3不导通，避免光耦导通误触发保护。
具体地，所述防误触线路包括第一防误触电阻R18、第二防误触电阻R20、防误触电容C6以及防误触三极管Q3，所述第一误触电阻R18的一端与变频器控制连接，其另一端与所述第二防误触电阻R20的一端、防误触电容C6的正极、防误触三极管Q3的基极连接，所述第二防误触电阻R20的另一端、所述防误触电容C6的负极以及所述防误触三极管Q3的发射极接地，所述防误触三极管Q3的集极与所述光耦IC38的3号引脚连接。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种高安全性的变频器预充电电路，其特征在于，包括：
预充电单元，所述预充电单元包括并联的预充电电阻和继电器，
管理单元，所述管理单元接收变频器控制器的控制信号，用于控制所述继电器的开闭；
以及断开保护单元，所述断开保护单元包括侦测线路，所述侦测线路用于检测所述继电器两端的电压变化，其输出端与变频器控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种高安全性的变频器预充电电路，其特征在于，所述侦测线路包括侦测光耦IC38，所述侦测光耦IC38的4号引脚与变频器控制器连接。
3.根据权利要求2所述的一种高安全性的变频器预充电电路，其特征在于，所述侦测线路还包括依次串联的第一侦测二极管D3、第二侦测二极管D4、第一侦测电阻R14、第二侦测电阻R15、第三侦测电阻R16、第四侦测电阻R17、第五侦测电阻R21以及与所述第二侦测二极管D4并联的侦测电容C1、第六侦测电阻R19；所述第一侦测二极管D3的正极与所述继电器的正极连接，其负极与所述第二侦测二极管D4的负极连接，所述第四侦测电阻R17的一端与所述继电器的负极连接；所述第五侦测电阻的一端连接直流电源，另一端与所述光耦IC38的4号引脚连接；所述侦测光耦IC38与所述第二侦测二极管D4并联。
4.根据权利要求3所述的一种高安全性的变频器预充电电路，其特征在于，所述预充电单元还包括与所述预充电电阻和继电器串联的保险丝FUSE，所述第一侦测二极管D3的正极与所述保险丝FUSE的正极连接。
5.根据权利要求1至4任一所述的一种高安全性的变频器预充电电路，其特征在于，所述断开保护单元还包括防误触线路，所述防误触线路与变频器控制器以及所述侦测光耦IC38的3号引脚连接，接收变频器控制器输出的控制信号。
6.根据权利要求5所述的一种高安全性的变频器预充电电路，其特征在于，所述防误触线路包括第一防误触电阻R18、第二防误触电阻R20、防误触电容C6以及防误触三极管Q3，所述第一误触电阻R18的一端与变频器控制连接，其另一端与所述第二防误触电阻R20的一端、防误触电容C6的正极、防误触三极管Q3的基极连接，所述第二防误触电阻R20的另一端、所述防误触电容C6的负极以及所述防误触三极管Q3的发射极接地，所述防误触三极管Q3的集极与所述光耦IC38的3号引脚连接。
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