[发明专利]变频器的保护电路

说明书

技术领域

发明涉及一种按权利要求1所述的用于变频器的保护电路。保护 电路用于保护变频器或者与之连接的电动机防止受到热过载的损 坏。

背景技术

电动机及其控制电子装置(变频器)往往在其有效功率的极值处 运行，以便用给定的花费(重量、体积、成本)实现功率的最大值。 重要的是不使电动机及其变频器过热。若温度超过某个极限值，那就 或者使电动机线圈的绝缘，或者也使变频器中的功率半导体受损。这 直接地或者也可能在一定时间之后才引起电动机及其控制电子装置 的损坏。

因此已知有一些装置，用这些装置可以监测电动机线圈的温度或 者变频器里的功率半导体的温度。若温度超过一个极限值，那么可以 使电动机功率减小并避免受损。

一种这样的温度监控可以借助于温度传感器来进行。温度传感器 然而具有一定的惯性，因此以短促而强烈的电流峰值就可能在温度传 感器动作之前使电动机或者变频器破坏。而且温度传感器并不直接置 于功率半导体的芯片上，因此其实际的阻挡层温度无法测量到。

也已知有一些装置，它们不用温度传感器。为了运行电动机常常 借助于电流传感器来测量流入各自电动机相里的电流。当电动机相或 者功率半导体的内电阻为已知时就可以由所测的电流计算出在线圈 或者功率半导体里的损失功率。用一个热力模型就可以推断出各自的 温度。通过对每个时间间隔所产生的损失能量设定一个极限值就可以 保护电动机及其控制电子装置可靠地防止过热。

一种这样的装置已在DE 10 2004022 005A1中详细进行了说明。 在那里所应用的模型里考虑到了：在电动机停机时或者在旋转频率很 低时这在每个相中最大允许的电流明显低于在较高旋转频率时。所用 的模型但是只能在这样的变频器里方便地变换，这些变频器可能产生 一定的计算功率。

发明内容

本发明的任务是提出一种可以特别简单地实现的用于变频器的 保护电路，它考虑了在不同的旋转频率时用于变频器的相电流的不同 的极限值。

此任务通过一种具有权利要求1的特征的装置来解决。有利的实 施形式见那些在从属于权利要求1的权利要求中所述的特征。

描述了一种用于具有多个相的变频器的保护电路，其中对于每个 相电流都接入一个正比于相应相电流的信号至一个输送器电路，输送 器电路在一个极限值以下和在这极限值范围里起到具有极限频率的 低通滤器的作用，而在极限频率以上起到分压器的作用。这个输送器 电路的输出接入一个最大值生成器用于形成数值上的最大值。该最大 值输入一个比较器，在比较器里使最大值与一个参照值进行对比。

若最大值超出了参照值，那么比较器就产生一个信号，它例如可 以用作为断开信号用于断开变频器。

尽管保护电路可以设有一种相当简单的电子装置，然而它能够对 相电流根据其频率(并因此根据电动机的转动频率，它以一个因素与 相电流的频率一致)进行评估。对于在极限频率以下的相当低的频率 来说使与相电流成比例的信号由于输送器电路的低通作用不减小地 输送给最大值生成器，而在极限频率之上则使与相电流成比例的信号 减小(划分降低)一定的比例。若输送器电路设计得合适，那就确保 了：在在极限频率之上的高频时允许比频率在极限频率以下时具有明 显更高的最大相电流。极限频率通常为几Hz，例如大约3Hz。

附图说明

本发明的其它优点和细节情况可见以下按照附图对优选实施形 式所作的说明。所示为：

图1a：保护电路的一个示意图；

图1b：一个简化的保护电路的示意图；

图2：输送器电路的取决于频率的最大电流和传输功能；

图3：第一具体的实施例，和

图4：第二具体的实施例。

具体实施方式

图1a示意表示了用于变频器的一个保护电路。在其输入处有正 比于相电流I1，I2，I3的信号U1，U2，U3。这些信号U1，U2，U3 例如可以用电流传感器求出，这些传感器产生正比于相电流I1，I2， I3的电压。

每个信号U1，U2，U3并联地被输入给一个低通滤波器1和一个 分压器2。每一个低通滤波器1和分压器2因此一起构成一个输送器 电路。