变频器启动辅助装置及变频器的制作方法

本实用新型申请涉及变频系统技术领域，特别涉及变频器启动辅助装置及变频器。

背景技术：

变频器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。

变频器主要由电源端子、整流器、逆变器、制动单元、驱动单元和CPU等组成。变频器靠内部IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)的开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。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。

变频器作为一种电子产品，它有使用环境的要求，通常要求变频器在最低温度0度以上使用。而在很多情况下，变频器要被用在非常寒冷的地区。在冷机启动时，由于环境温度很低，变频器会发生无法启动的现象。

技术实现要素：

为解决上述问题，本申请实施例提供一种变频器启动辅助装置，以使得变频器在低温环境下仍能正常启动；

本申请实施例还提供一种变频器，以实现在低温环境下仍能正常启动。

为了达到上述目的，本申请提供了如下技术方案：

变频器启动辅助装置，该装置包括第一单刀双掷开关模块、第二单刀双掷开关模块和控制模块，其中：

第一单刀双掷开关模块的动端与变频器的制动电阻的一端连接，第一单刀双掷开关模块的第一不动端与变频器的电源端子的第一输出端连接，第一单刀双掷开关模块的第二不动端与变频器的整流器的正母线连接；

第二单刀双掷开关模块的动端与变频器的制动电阻的另一端连接，第二单刀双掷开关模块的第一不动端与变频器的电源端子的第二输出端连接，第二单刀双掷开关模块的第二不动端与变频器的制动单元中的IGBT的集电极连接；

其中，第一单刀双掷开关模块的动端默认拨到第一不动端，第二单刀双掷开关模块的动端默认拨到第一不动端；

当控制模块检测到变频器处于待机状态时，向第一单刀双掷开关模块和第二单刀双掷开关模块发送切换信号；第一单刀双掷开关模块接收该切换信号，将动端拨到第二不动端，第二单刀双掷开关模块接收该切换信号，将动端拨到第二不动端。

所述控制模块与第一单刀双掷开关模块和第二单刀双掷开关模块之间都为电信号连接。

所述装置进一步包括：温度传感器，用于检测环境温度，并将检测到的环境温度值发送给控制模块；

所述控制模块检测到变频器处于待机状态且温度传感器发来的环境温度值大于预设第一温度阈值时，向第一单刀双掷开关模块和第二单刀双掷开关模块发送所述切换信号。

所述温度传感器为变频器自带的温度传感器。

所述装置进一步包括：温控开关，温控开关串接在电源模块、制动电阻、第一单刀双掷开关模块和第二单刀双掷开关模块组成的回路上的任一位置处，温控开关默认状态为闭合；

当检测到制动电阻的环境温度值大于预设第二温度阈值时，温控开关断开。

所述温控开关与制动电阻的距离尽可能地近。

所述控制模块为变频器的CPU。

变频器，包括如上任一所述的变频器启动辅助装置。

本申请实施例通过在变频器的制动电阻的两端与电源端子之间分别串接一单刀双掷开关，组成一个加热电路，使得在电源端子上电后，制动电阻由于有电流通过而发热，从而使得环境温度升高，从而促使变频器启动，实现了在低温环境下变频器仍能正常启动，同时尽可能利用了变频器自身的器件：电源端子、制动电阻等，降低了成本；

可选地，通过在上述加热电路任一位置处串接一个温控开关，温控开关默认状态为闭合，当温控开关检测到制动电阻的环境温度值达到预设第二温度阈值时断开，避免了制动电阻过热，实现对制动电阻的过热保护。

附图说明

图1为本申请实施例提供的变频器启动辅助装置20的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的变频器10的结构示意图。

其中，附图标记如下：

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图并据实施例，对本申请的技术方案进行详细说明。

如在本申请的说明书以及所附权利要求书中使用的单数形式的“一”以及“所述”也意图包括复数形式，除非本文内容明确地另行指定。

本申请提供一种用于实现变频器低温启动的变频器启动辅助装置，该装置包括第一单刀双掷开关模块、第二单刀双掷开关模块和控制模块，其中：

第一单刀双掷开关模块的动端与变频器的制动电阻的一端连接，第一单刀双掷开关模块的第一不动端与变频器的电源端子的第一输出端连接，第一单刀双掷开关模块的第二不动端与变频器的整流器的正母线连接；

第二单刀双掷开关模块的动端与变频器的制动电阻的另一端连接，第二单刀双掷开关模块的第一不动端与变频器的电源端子的第二输出端连接，第二单刀双掷开关模块的第二不动端与变频器的制动单元中的IGBT的集电极连接；

其中，第一单刀双掷开关模块的动端默认拨到第一不动端，第二单刀双掷开关模块的动端默认拨到第一不动端；

当控制模块检测到变频器处于待机状态时，向第一单刀双掷开关模块和第二单刀双掷开关模块发送切换信号；第一单刀双掷开关模块接收该切换信号，将动端拨到第二不动端，第二单刀双掷开关模块接收该切换信号，将动端拨到第二不动端。

在实际应用中，控制模块与第一单刀双掷开关模块和第二单刀双掷开关模块之间可都为电信号连接。

在实际应用中，为了确保变频器在低温环境下能正常启动，上述装置可进一步包括：温度传感器，用于检测环境温度，并将检测到的环境温度值发送给控制模块；控制模块检测到变频器处于待机状态且温度传感器发来的环境温度值大于预设第一温度阈值时，向第一单刀双掷开关模块和第二单刀双掷开关模块发送切换信号。

其中，为节省成本，温度传感器可为变频器自带的温度传感器。

在实际应用中，为了对制动电阻进行过热保护，上述装置进一步包括：温控开关，温控开关串接在电源模块、制动电阻、第一单刀双掷开关模块和第二单刀双掷开关模块组成的回路上的任一位置处，温控开关默认状态为闭合；当检测到制动电阻的环境温度值大于预设第二温度阈值时，温控开关断开。

为了确保对制动电阻的过热保护效果，温控开关与制动电阻的距离尽可能地近。

其中，为了降低成本，控制模块可直接采用变频器的CPU。

本申请实施例还提供一种变频器，包括如上任一所述的变频器启动辅助装置。

以下对本申请进行详细说明：

图1为本申请实施例提供的变频器启动辅助装置20的结构示意图，变频器启动辅助装置20主要包括：第一单刀双掷开关模块21、第二单刀双掷开关模块22和控制模块23，其中：

第一单刀双掷开关模块21的动端211与变频器的制动电阻14的一端连接，第一单刀双掷开关模块21的第一不动端212与变频器的电源端子11的第一输出端111连接，第一单刀双掷开关模块21的第二不动端213与变频器的整流器12的正母线连接；

第二单刀双掷开关模块22的动端221与变频器的制动电阻14的另一端连接，第二单刀双掷开关模块22的第一不动端222与变频器的电源端子11的第一输出端112连接，第二单刀双掷开关模块22的第二不动端223与变频器的制动单元中的IGBT 15的集电极连接；

其中，第一单刀双掷开关模块21的动端211默认拨到第一不动端212，第二单刀双掷开关模块22的动端221默认拨到第一不动端222；

控制模块23与第一单刀双掷开关模块21和第二单刀双掷开关模块22之间可为电信号连接；

当控制模块23检测到变频器处于待机状态时，向第一单刀双掷开关模块21和第二单刀双掷开关模块22发送切换信号；第一单刀双掷开关模块21接收该切换信号，将动端211拨到第二不动端213，第二单刀双掷开关模块22接收该切换信号，将动端221拨到第二不动端223。

其中，电源端子11的第一输出端111和第二输出端112都为电源端子11的任一输出端，只要第一输出端111和第二输出端112不为同一输出端即可。

从图1可以看出：默认状态下，电源端子11、第一单刀双掷开关模块21、制动电阻14和第二单刀双掷开关模块22组成了一个回路，该回路实质上为加热电路，在电源端子11上电后，制动电阻14就会有电流通过，从而制动电阻14会发热(此时，制动电阻14实质上是一个加热电阻)，从而使得环境温度升高，触发变频器启动。

需要说明的是，图1中，电源端子11、整流器12、逆变器13、电阻模块14和IGBT 15都可以利用现有的变频器的器件。

在实际应用中，为了降低成本，控制模块23也可以直接使用变频器自带的CPU实现。

在实际应用中，变频器启动辅助装置20可进一步包括：温度传感器24，用于检测环境温度，并将检测到的环境温度值实时发送给控制模块23；且，控制模块23检测到变频器处于待机状态时，进一步监测温度传感器24发来的环境温度值，在环境温度值大于预设第一温度阈值时，向第一单刀双掷开关模块21和第二单刀双掷开关模块22发送切换信号。

其中，第一温度阈值可根据变频器自带的测量电路(如：电流测量器或/和电压测量器，等等)的精度要求来设定。因为：测量电路在不同温度下达到的精度不同，所以，可根据想要达到的测量电路的精度对应的温度，来设定第一温度阈值。

由于变频器通常自带温度传感器，因此，为了降低成本，温度传感器24可以直接使用变频器自带的温度传感器。

在实际应用中，变频器启动辅助装置20可进一步包括：温控开关25，温控开关25串接在电源端子11、制动电阻14、第一单刀双掷开关模块21和第二单刀双掷开关模块22组成的回路上的任一位置处。

温控开关25默认状态为闭合；温控开关25用于监测制动电阻14的环境温度，当制动电阻14的环境温度值大于预设第二温度阈值时，断开，以实现对制动电阻14的过热保护。因此，为使检测到的环境温度更接近于制动电阻14的实际温度，温控开关25应该尽可能地靠近制动电阻14。

第二温度阈值可根据制动电阻14的过热保护温度值设定。

图2为本申请实施例提供的变频器10的结构示意图，其主要包括：电源端子11、整流器12、逆变器13、制动电阻14、IGBT 15、CPU 16、第一单刀双掷开关模块21和第二单刀双掷开关模块22，其中：

第一单刀双掷开关模块21的动端211与制动电阻14的一端连接，第一单刀双掷开关模块21的第一不动端212与电源端子11的第一输出端111连接，第一单刀双掷开关模块21的第二不动端213与的整流器12的正母线连接；

第二单刀双掷开关模块22的动端221与制动电阻14的另一端连接，第二单刀双掷开关模块22的第一不动端222与电源端子11的第二输出端112连接，第二单刀双掷开关模块22的第二不动端223与制动单元中的IGBT 15的集电极连接；

其中，第一单刀双掷开关模块21的动端211默认拨到第一不动端212，第二单刀双掷开关模块22的动端221默认拨到第一不动端222；

CPU 16与第一单刀双掷开关模块21和第二单刀双掷开关模块22之间可为电信号连接；

当CPU 16检测到变频器10处于待机状态时，向第一单刀双掷开关模块21和第二单刀双掷开关模块22发送切换信号；第一单刀双掷开关模块21接收该切换信号，将动端211拨到第二不动端213，第二单刀双掷开关模块22接收该切换信号，将动端221拨到第二不动端223；此后，制动电阻14恢复原本的制动电阻功能。

从图2可以看出：默认状态下，电源端子11、第一单刀双掷开关模块21、制动电阻14和第二单刀双掷开关模块22组成了一个回路，该回路即加热电路，在电源端子11上电后，制动电阻14就会有电流通过，从而制动电阻14会发热(此时，制动电阻14实质上是一个加热电阻)，从而使得环境温度升高，触发变频器启动。

需要说明的是，图2中，电源端子11、整流器12、逆变器13、电阻模块14、IGBT 15和CPU 16都可以利用现有的变频器的器件。

进一步地，变频器10包括：温度传感器24，用于检测环境温度，并将检测到的环境温度值实时发送给CPU 16；且，CPU 16检测到变频器10处于待机状态时，进一步监测温度传感器24发来的环境温度值，在环境温度值大于预设第一温度阈值时，向第一单刀双掷开关模块21和第二单刀双掷开关模块22发送切换信号。

进一步地，图2中，在电源端子11的第二输出端112与第二单刀双掷开关模块22的不动端222之间串接了温控开关25，温控开关25的默认状态为闭合，当检测到环境温度值大于预设第二温度阈值时，温控开关25断开，以实现对制动电阻24的过热保护。

需要说明的是，电源端子11可以是引入两相交流电，也可以是引入三相交流电，本申请对此并不作限定。无论变频器10自带的电源端子11是引入两相交流电还是引入三相交流电，都可以应用本申请。

本申请的有益技术效果如下：

通过在变频器的制动电阻的两端与电源端子之间分别串接一单刀双掷开关，组成一个加热电路，使得在电源端子上电后，制动电阻由于有电流通过而发热，从而使得环境温度升高，从而促使变频器启动，实现了在低温环境下变频器仍能正常启动，扩大了变频器的应用范围；同时尽可能利用了变频器自身的器件，如电源端子、制动电阻、CPU等，降低了成本。

可选地，通过在上述加热电路任一靠近制动电阻处串接一个温控开关，温控开关默认状态为闭合，当检测到环境温度值达到预设第二温度阈值时温控开关断开，避免了制动电阻过热，实现对制动电阻的过热保护。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。