[发明专利]变频器装置以及该变频器装置的过电流保护方法

权利要求书

1.一种变频器装置，通过利用PWM信号图案的脉冲宽度调制来将工业电源转换成任意频率的交流电压并施加于负载，该PWM信号图案是基于载波信号和输入信号来生成的，其特征在于，

具有：

变频部，该变频部的各桥臂分别与上述负载的各相线相连接，就上述各桥臂中的任一桥臂而言，该桥臂被该桥臂和上述负载的相线相连接的连接节点划分为上部桥臂和下部桥臂，在上述上部桥臂和下部桥臂上分别设有用于根据上述PWM信号图案来接通/断开该桥臂的开关元件，

相电流检测部，包括多个桥臂电阻和电流检测部，上述多个桥臂电阻分别设置在上述变频部的各桥臂的下部桥臂上，上述电流检测部用于检测上述各桥臂电阻的两端的电压并输出各相的相电流，

过电流判断部，包括预期电流运算部和比较部，上述预期电流运算部将在基于上述PWM信号图案的开关动作中从上述相电流检测部接收到的当前开关周期的相电流作为基准，预测计算在之后的开关周期中可能会发生的预期电流值，上述比较部将计算出的预期电流值与预先设定的过电流基准值进行比较；

在上述预期电流值为上述过电流基准值以上时，使过电流保护电路动作。

2.根据权利要求1所述的变频器装置，其特征在于，

上述预期电流运算部利用预先决定的最大电流上升坡度，根据当前开关周期的相电流值，事先预测计算与当前开关周期相邻的下一开关周期的相电流值作为上述预期电流值。

3.根据权利要求2所述的变频器装置，其特征在于，

上述负载为交流电动机，

在将施加于上述电动机的电压设为Vs，将上述电动机的电感值设为Ls，将上述最大电流上升坡度设为slope时，满足如下关系式：

slope=Vs/Ls。

4.根据权利要求3所述的变频器装置，其特征在于，

上述电动机的电感值是利用上述变频器装置的自动调整功能来自动获取的。

5.根据权利要求3所述的变频器装置，其特征在于，

在将上述当前开关周期的相电流设为iu1，将上述下一开关周期的相电流设为iu2，将上述载波信号的周期设为Ts时，满足如下关系式：

iu2=slope×Ts+iu1。

6.根据权利要求2所述的变频器装置，其特征在于，

决定上述最大电流上升坡度采用如下方法：在实际运转过程中实际测量变频器装置的输出电流的上升坡度并构建数据库，并继续对这些输出电流的上升坡度中的最大上升坡度进行更新，由此决定上述最大电流上升坡度。

7.根据权利要求6所述的变频器装置，其特征在于，

在将上述当前开关周期的相电流设为iu1，将上述下一开关周期的相电流设为iu2，将上述载波信号的周期设为Ts，将上述最大电流上升坡度设为slope时，满足如下关系式：

iu2=slope×Ts+iu1。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的变频器装置，其特征在于，上述过电流基准值为上述变频器装置的额定电流的2～3倍。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的变频器装置，其特征在于，

上述电流检测部包括：

电流检测器，检测上述各桥臂电阻的两端的电压，由此计算流过上述各桥臂电阻的电流；

相电流运算部，根据上述电流检测器计算出的电流值，来计算并输出各相的相电流。

10.根据权利要求9所述的变频器装置，其特征在于，上述电流检测器为集成运算放大器。

11.根据权利要求10所述的变频器装置，其特征在于，上述桥臂电阻为无感电阻。

12.根据权利要求1所述的变频器装置，其特征在于，根据上述输入信号的波形特性值、上述当前开关周期的相电流值以及该相电流值的相位信息，计算出特定相位周期中的该相电流的波形的最大值作为上述预期电流值，上述特定相位周期是指，该相电流值在该相的相电流波形中所处的相位周期。

13.一种变频器装置的过电流保护方法，通过利用PWM信号图案的脉冲宽度调制来将工业电源转换成具有任意频率的交流电压并施加于负载，该PWM信号图案是基于载波信号和输入信号来生成的，其特征在于，

上述变频器装置具有：

变频部，该变频部的各桥臂分别与上述负载的各相线相连接，就上述各桥臂中的任一桥臂而言，该桥臂被该桥臂和上述负载的相线相连接的连接节点划分为上部桥臂和下部桥臂，在上述上部桥臂和下部桥臂上分别设有用于根据上述PWM信号图案来接通/断开该桥臂的开关元件，

多个桥臂电阻，分别设置在上述变频部的各桥臂的下部桥臂上；

上述变频器装置的过电流保护方法包括：

决定最大电流上升坡度的步骤，

检测上述各桥臂电阻的两端的电压，并根据检测出的电压计算当前开关周期的各相的相电流并进行A/D转换的步骤，

在A/D转换过的当前开关周期的相电流值和上述最大电流上升坡度的基础上，预测计算与当前开关周期相邻的下一开关周期的预期相电流值的步骤，

将计算出的下一开关周期的预期相电流值与预先设定的过电流基准值进行比较的步骤；

在上述预期电流值为上述过电流基准值以上时，使过电流保护电路动作。