一种变频器检测装置的制造方法

文档序号:9977305阅读:462来源:国知局
一种变频器检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种变频器检测装置,尤其涉及一种变频器直流母线电容检测装 置。
【背景技术】
[0002] 变频器是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)等电路部分组成。目前应用最 多也最广的是交-直-交电压型变频器,即中间存在直流储能滤波环节,一般采用大容量电 解电容器实现此功能。
[0003] 作为直流储能滤波环节的电容器持续工作在充电、放电状态下,并且,变频器通常 处在高温等恶劣的工作环境中,变频器直流母线电容的工作性能将随着工作时间和工作负 荷的增长而逐渐降低。因此,变频器直流母线电容通常是变频器中最易老化的器件,是决定 变频器寿命的主要因素。
[0004] 目前,检查变频器直流母线电容是否老化或损坏主要通过人工方式周期性进行。 如果未能及时发现变频器直流母线电容的老化或损坏,将可能造成整个变频器的损坏,为 用户带来不必要的损失。 【实用新型内容】
[0005] 有鉴于此,本实用新型的目的在于及时地发现变频器直流母线电容是否老化或损 坏,从而避免对整个变频器造成损坏。
[0006] 为了实现上述目的,本实用新型提供一种变频器检测装置,包括:
[0007] 直流母线电压采样电路,其对所述变频器的直流母线电压进行采样;
[0008] 直流母线电压最大值与最小值检测电路,其根据所述直流母线电压的采样值检测 该电压的最大值与最小值;
[0009] 负载侧电压和电流采样电路,其对所述变频器的负载侧电压和电流进行采样;
[0010] 负载侧电压有效值与电流有效值计算电路,其根据所述负载侧电压和电流的采样 值计算该电压的有效值与该电流的有效值;
[0011] 直流母线电容放电时间检测电路,其根据所述直流母线电压的采样值检测所述变 频器直流母线电容的放电时间;
[0012] 比较电路,其根据所述直流母线电压的最大值与最小值产生第一输入信号,根据 所述负载侧电压有效值、所述负载侧电流有效值以及所述直流母线电容的放电时间产生第 二输入信号,并根据所述第一输入信号与所述第二输入信号的比较结果确定所述直流母线 电容是否损坏。
[0013] 通过本实用新型提供的变频器检测装置,能够及时地检测变频器直流母线电容是 否老化或损坏,从而避免对整个变频器造成损坏,延长变频器的寿命。并且,该检测无需人 工参与,完全自动进行,当发现变频器直流母线电容老化或损坏时进行告警,从而使变频器 的维护更为简便,降低了变频器的维护成本。
【附图说明】
[0014] 以下将结合附图,通过根据本实用新型的具体实施例来对本实用新型的目的、特 征和效果进行详细说明。这些说明仅用于示例,并不用以限制本实用新型的保护范围。其 中:
[0015] 图1示出了根据本实用新型的变频器检测装置的结构示意图;
[0016] 图2示出了根据本实用新型一个实施例的比较电路的结构示意图;
[0017] 图3示出了根据本实用新型一个实施例的直流母线电压最大值与最小值检测电 路的结构不意图;
[0018] 图4示出了根据本实用新型一个实施例的直流母线电容放电时间检测电路的结 构示意图。
【具体实施方式】
[0019] 在变频器的工作过程中,变频器负载侧的能量由变频器直流母线电容来提供,而 变频器直流母线电容的电压也在该放电过程中由一电压最大值变为一电压最小值。
[0020] 变频器直流母线电容的电压变化与变频器负载侧的能量之间的关系可以表示为 如下公式:
[0022] 其中,C。为变频器直流母线电容的初始电容值,U:为变频器直流母线电容的电压 最大值,U2为变频器直流母线电容的电压最小值,U3为变频器负载侧电压有效值,I3为变频 器负载侧电流有效值,T。为变频器直流母线电容的放电时间。
[0023] 如果将上述公式(1)进行变形,可得到如下公式:
[0025] 当变频器直流母线电容老化或损坏时,其电容值将显著下降,而变频器负载侧的 电压有效值和电流有效值会维持不变。则随着变频器直流母线电容的电容值下降,上述公 式(2)中的等式将变化为如下不等式:
[0027]根据上述公式(3),利用变频器直流母线电压的最大值和最小值以及变频器负载 侧的电压有效值、电流有效值和变频器直流母线电容的放电时间之间的关系,可对变频器 直流母线电容的老化或损坏进行检测。
[0028] 图1示出了根据本实用新型的变频器检测装置的结构示意图。如图1所示,该变 频器检测装置10包括:
[0029] 直流母线电压采样电路11,其对所述变频器的直流母线电压进行采样;
[0030] 直流母线电压最大值与最小值检测电路12,其根据所述直流母线电压的采样值检 测该电压的最大值与最小值;
[0031] 负载侧电压和电流采样电路13,其对所述变频器的负载侧电压和电流进行采样;
[0032] 负载侧电压有效值与电流有效值计算电路14,其根据所述负载侧电压和电流的采 样值计算该电压的有效值与该电流的有效值;
[0033] 直流母线电容放电时间检测电路15,其根据所述直流母线电压的采样值检测所述 变频器直流母线电容的放电时间;
[0034] 比较电路16,其根据所述直流母线电压的最大值与最小值产生第一输入信号,根 据所述负载侧电压有效值、所述负载侧电流有效值以及所述直流母线电容的放电时间产生 第二输入信号,并根据所述第一输入信号与所述第二输入信号的比较结果确定所述直流母 线电容是否损坏。
[0035] 通过本实用新型提供的变频器检测装置,能够及时地检测变频器直流母线电容是 否老化或损坏,从而避免对整个变频器造成损坏,延长变频器的寿命。并且,该检测无需人 工参与,完全自动进行,当发现变频器直流母线电容老化或损坏时进行告警,从而使变频器 的维护更为简便,降低了变频器的维护成本。
[0036] 在根据本实用新型的变频器检测装置的一个实施例中,为了进一步简化变频器检 测装置的电路实现,对上述公式(3)进一步变形可以得到如下公式:
[0038] 则所述比较电路16所产生的第一输入信号为所述直流母线电压的最大值与最小 值之和以及所述直流母线电压的最大值与最小值之差的乘积。通过将求平方值运算转变为 求差、求和及乘法运算,可以使得所述比较电路16的实现更为简单经济。
[0039] 所述比较电路16所产生的第二输入信号为所述负载侧电压有效值、所述负载侧 电流有效值、所述直流母线电容的放电时间以及一个常数的乘积。该常数可根据经验值或 通过实验由所述直流母线电容的初始电容值确定。例如,可根据经验值确定,当变频器直流 母线电容的电容值下降为〇. 8*C。时,认为变频器直流母线电容老化或损坏,则所述常数可
[0040] 所述比较电路16对所述第一输入信号和所述第二输入信号进行比较,当所述第 一输入信号大于所述第二输入信号时,确定变频器直流母线电容损坏。
[0041] 图2示出了根据本实用新型一个实施例的比较电路的结构示意图。如图2所示, 该比较电
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