[发明专利]过电流检测电路及具有该过电流检测电路的变频器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种变频器装置，尤其是涉及一种变频器装置的过电流检测电路。

背景技术

通常，变频器装置是一种通过调节从电网输入的电力的频率来调节电动机的速度的装置。利用变频器装置的电动机调速，具有调速范围宽，调速精度高，动态响应快，低速转矩好，节约能源，工作效率高，使用方便等优点。

利用变频器装置来进行调速，不仅能够使电动机在节能的转速下运行，而且还能够大幅度提高电动机转速的控制精度，从而人能够提高工艺质量和生产效率。

变频器装置的负载主要是电动机。一旦电动机负载过大甚至堵转，如果变频器装置不采取保护措施，会引起变频器装置过热而发生故障。因此，现有的变频器装置具有过电流检测电路，以便在发生这样的状况时采取保护措施。

图1是示出了现有的变频器装置的过电流检测电路的图。

如图1所示，现有的变频器装置的过电流检测电路包括：电压输入部1，其用于输入三相输入电压，该三相输入电压是对利用电流传感器等来检测到的变频器装置的输出电流进行转换而得到的；整流部2，其具有构成三相全波整流电路的二极管列，用于对从电压输入部1接收到的三相输入电压进行整流；OCS判断部3，其根据从整流部2的二极管列的共阳端Tanode及共阴端Tcathode接收到的电压来判断是否启动过电流抑制（OCS，Over Current Suppression）功能；OCT判断部4，其根据从整流部2的二极管列的共阳端Tanode及共阴端Tcathode接收到的电压来判断是否启动过电流封锁（OCT，Over Current Trip）功能。

图2是从现有的变频器装置的过电流检测电路的电压输入部1输入的三相输入电压的各相的交流电压的波形图。

如图2所示，从现有的变频器装置的过电流检测电路的电压输入部1输入的三相输入电压的各相的交流电压Vu、Vv、Vw的波形是周期及振幅相同且各相之间的相位差为120度的正弦波，各相的电压值的数值范围均在0～+Vcc，各相的电压波形以Vcc/2轴为基准对称。上述“电压波形以Vcc/2轴为基准对称”是指，电压波形与将该电压波形沿着ωt轴的+方向或-方向移动半周期而得到的电压波形以Vcc/2轴为基准上下对称。

虽在图2中示出了三相输入电压的各相的交流电压Vu、Vv、Vw为理想的正弦波的情形，但各相的交流电压Vu、Vv、Vw的实际波形是包含高频谐波成分的正弦波。此时，各相的交流电压Vu、Vv、Vw的实际波形也视为属于“电压波形以Vcc/2轴为基准对称”的情况。

如图2所示，三相输入电压的任一相的交流电压的正弦波，在该相的电压值成为Vcross或V’cross的位置与相邻的另一相的电压波形相交叉。换言之，三相输入电压的各相的交流电压Vu、Vv、Vw以其电压值成为Vcross的各交叉节点a、b、c、d为基准交替地具有最大电压值，并以其电压值成为V’cross的各交叉节点a’、b’、c’、d’为基准交替地具有最小电压值。在实际波形含有高频谐波成分的情况下，与理想的正弦波的情况相比，除了各交叉节点的位置在Vcross附近或者V’cross附近发生变化之外，三相输入电压的各相的交流电压Vu、Vv、Vw也以Vcross附近的各交叉节点为基准交替地具有最大电压值，并以V’cross附近的各交叉节点为基准交替地具有最小电压值。

由于各相的电压波形以Vcc/2轴为基准对称，故而成立公式（1）。

V’cross=Vcc-Vcross（Vcc＞Vcross＞V’cross＞0）    （1）

整流部2利用6个二极管来构成三相全波整流电路。就与整流部2的共阴端Tcathode相连接的三个上部二极管而言，仅使与在三相输入电压的各相的交流电压Vu、Vv、Vw中具有最大电压值的相的交流电压相连接的二极管导通，此时，假设整流部2的各二极管的正向管压降为V_F1，那么，整流部2的共阴端Tcathode的电压值Vcathode可由以下的公式（2）来算出。

Vcathode=Vmax-V_F1    （2）

其中，Vmax是指，在任一足够小的时间区间（或者相位区间）内，三相输入电压的各相的交流电压Vu、Vv、Vw中具有最大电压值的相的交流电压的波形。其中，所谓时间区间（或者相位区间）“足够小”是指，在该时间区间（或者相位区间）内，不同时存在2个以上的相的交流电压具有最大电压值，或者不同时存在2个以上的相的交流电压具有最小电压值。