[发明专利]电动机保护装置、方法及使用该装置的电动机控制系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年10月10日递交的名为“Motor Protection Device,Motor Protection Method,and Motor Control System using the Same”的韩国专利申请No.10-2013-0120763的权益，其整体内容通过引用合并至本专利申请。

技术领域

本发明涉及一种电动机保护装置、电动机保护方法及使用该装置的电动机控制系统。

背景技术

通常，电动机控制系统控制电动机以使得其接收家用交流电，将交流电转换为直流电，以及将直流电转换为具有预定的电压值的交流电，以用于驱动电动机。

这种电动机控制系统包括用于将交流电压转换为直流电压的变换器、用于以交流形式切换直流电压的逆变器、以及电动机。

在电动机控制系统中，直流输入端的过电流由检测电路通过检测电阻来检测，并被传输给控制单元。施加给电动机的交流电的过电流以模拟信号形式被电流传感器检测，并通过AD转换器被转换成数字信号，然后作为数据值由控制单元读取，并以软件方式进行处理。

所述逆变器包括多个功率半导体装置，且来自由控制单元所控制的栅极驱动/切断电路的栅极驱动信号被施加至功率半导体装置的栅极。

引入至电动机的过电流是损坏电动机控制系统的原因之一。

如上所述，现有电动机保护装置使用电流传感器感测引入电动机的电流，并在感测的过电流值超过给定过电流值时，停止电动机或者中断电力。

在存在异常电流峰值时使用电流传感器来停止输出，是防止电动机控制系统被损坏的最为有效的方法。

但是，因为电流传感器价格昂贵，使电动机控制系统的价格增加，因而在实践中无法广泛使用。

因此，采用熔断器来代替使用电流传感器来中断电流。但是，熔断器的反应较慢，使得在熔断器作用之前，电动机控制系统可能会被过电流损坏。

[现有技术文件]

[专利文件]

(专利文件1)韩国专利公开出版号No.2008-0104869

发明内容

本发明致力于提供一种电动机保护装置和方法，以感测电动机转速变化并判定存在异常，从而在电动机转速快速变化时，停止电动机运行。

另一方面，本发明还致力于提供一种使用所述电动机保护装置的电动机控制系统。

根据本发明的第一个优选实施方式，提供了一种电动机保护装置，包括：转速变化感测单元，其用于感测并输出安装在电动机中的旋转传感器输出的脉冲信号的脉宽；异常判定单元，其用于在来自所述转速变化感测单元输出脉冲信号的脉宽增加超出预定值时，输出异常-发生信号；以及，停止单元，其用于在所述异常判定单元输出异常-发生信号时，停止电动机控制系统的运行。

所述转速变化感测单元可以包括：边沿检测器，其用于在从旋转传感器输出的脉冲信号的上升沿和下降沿被生成时，输出生成信号；定时器，其用于输出具有预定脉宽的时钟信号；以及，脉宽传感器，其用于通过基于所述定时器输出的时钟信号测量从所述边沿检测器输出的上升沿和下降沿之间的时间差异，来计算并输出脉宽。

所述边沿检测器可以包括：上升沿检测器，其用于通过检测从所述旋转传感器输入的脉冲信号的上升沿，在上升沿生成时，输出生成信号；以及，下降沿检测器，其用于通过检测从所述旋转传感器输入的脉冲信号的下降沿，在下降沿生成时，输出生成信号。

若从所述转速变化感测单元输出的电流脉冲信号的脉宽增加超出前面紧邻的脉冲信号的脉宽一预定值或更多，则所述异常判定单元可以输出异常-发生信号。

若从所述转速变化感测单元输出的脉冲信号的脉宽增加超出前面紧邻的脉冲信号的脉宽一预定值或更多，且脉宽增加超出前面紧邻的脉冲信号的平均脉宽一预定值或更多的脉冲信号的数量等于或大于预定数量，则所述异常判定单元输出异常-发生信号。

若从所述转速变化感测单元输出的电流脉冲信号的脉宽增加超出前面紧邻的脉冲信号的脉宽一预定值或更多，则所述异常判定单元可以输出异常-发生信号。

若从所述转速变化感测单元输出的电流脉冲信号的脉宽增加超出前面紧邻的脉冲信号的脉宽一预定值或更多，且脉宽增加超出前面紧邻的脉冲信号的脉宽一预定值或更多的脉冲信号的数量等于或大于预定数量，则所述异常判定单元可以输出异常-发生信号。

若所述异常判定单元输出异常-发生信号，则所述停止单元可以停止电动机控制系统的逆变器的运行。