一种变频器的预充电和故障保护一体化装置的制作方法

技术特征：

1.一种变频器的预充电和故障保护一体化装置，其特征在于：所述的一种预充电和故障保护一体化装置连接在整流桥与逆变器之间，该装置包括主回路接触器K、支撑电容滤波网络、预充电和故障保护电路、控制单元、母线电压传感器、母线电流传感器、温度传感器以及相电流传感器；其中，主回路接触器K串接在直流正母线上，支撑电容滤波网络并联在直流正、负母线上，预充电和故障保护电路跨接在主回路接触器K的两端，预充电和故障保护电路中预充电回路完成预充电，供电回路为主回路接触器K供电；母线电压传感器采集直流正、负母线之间的母线电压状态信号，母线电流传感器采集母线电流状态信号，温度传感器采集逆变器开关桥臂的温度状态信号，相电流传感器采集电机的三相电流的相电流状态信号；控制单元接收复位信号、预充电阈值信号、母线电压状态信号、母线电流状态信号、相电流状态信号和逆变器温度状态信号，当发生母线电流过流故障、母线电压过压故障、相电流过流故障或逆变器开关管过热故障时，控制单元向预充电和故障保护电路发出信号，断开主回路接触器K以及预充电和故障保护电路中的供电回路，从而切断母线电压，断开整流桥向后级逆变器的供电通道，同时断开预充电和故障保护电路中的预充电回路。

2.根据权利要求1所述的一种变频器的预充电、故障保护一体化装置，其特征在于：所述变频器预充电和故障保护一体化装置中预充电和故障保护电路包括预充电回路、开关管T的驱动电路和接触器K1的内部励磁线圈供电回路，其中预充电回路由充电电阻R、开关管T串联，跨接在主回路接触器K触点左右两端的直流正母线上，所述的主回路接触器K采用由继电器所控制的接触器开关K1，与支撑电容滤波网络中的第一电容C1和第二电容C2组成预充电回路；开关管T的驱动电路为驱动电压U_gs、功率电开关S2的常开触点S2-2、继电器K2的常开触点、继电器K3的常闭触点K3-2依次串联后跨接在开关管T的门极和接触器K1远离整流桥一端的直流正母线之间；接触器K1触点的左右两端串联在直流正母线上，接触器K1的内部励磁线圈供电回路为接触器K1的励磁线圈、急停/复位开关S1的常闭触点S1-1，功率电开关S2的常开触点S2-1、继电器K3的常开触点K3-1、常闭继电器K4的触点依次串联后并接在AC/DC的输出直流端。

3.根据权利要求1所述的一种变频器的预充电、故障保护一体化装置，其特征在于：

控制单元工作后，预充电和故障保护电路中的充电电阻R与支撑电容滤波网络中的支撑电容形成一阶RC充电电路，整流桥的输出直流电压U_DC对支撑电容滤波网络中的支撑电容进行充电；当支撑电容滤波网络中的支撑电容两端电压U_C大于设定的预充电阈值电压U_Th时，即U_C≥U_Th，接触器K1吸合，充电电阻R被短路，此时直流电U_DC直接通过接触器K1加到支撑电容两端，直流母线电压U_DC通过接触器K1直接为支撑电容充电，其中，设定的预充电阈值电压U_Th为直流母线电压U_DC的90-95％；直至支撑电容两端电压达到直流母线电压U_DC，完成整个充电过程，系统进入工作状态；当发生母线电流过流故障、母线电压过压故障、相电流过流故障或逆变器开关管过热故障时，采取逻辑“或”保护，即只要所述的母线电流过流故障、母线电压过压故障、相电流过流故障或逆变器开关管过热故障发生，控制单元发出控制信号及时断开预充电和故障保护电路中的主回路接触器K1和预充电和故障保护电路中的继电器K4，切断母线电压，断开整流桥向后级逆变器的供电通道，同时断开预充电和故障保护电路中的预充电回路，防止支撑电容反复充电；急停/复位开关S1触发的复位信号经控制单元使继电器K4恢复为常闭状态，清除所发生的故障状态，待故障排除后，重复充电过程，为变频器进行下一次预充电做准备。

4.根据权利要求1所述的一种变频器的预充电、故障保护一体化装置，其特征在于：所述的支撑电容滤波网络中的第一电容C1和第一电阻R1并联，第二电容C2和第二电阻R2并联，并联后的电容、电阻再串联，最终并联在直流正、负母线上。