[实用新型]一种变频器输入缺相检测电路

说明书

本实用新型涉及变频器技术领域，具体为一种变频器输入缺相检测电路，其能够方便准确的检测缺相，结构简单，成本低，其包括三相电路模块，其特征在于，所述三相电路模块的三个共阳极的二极管中任意两个旁分别设置有第一磁性开关和第二磁性开关，所述第一磁性开关与所述第二磁性开关分别连接第一检测模块和第二检测模块，所述第一检测模块与所述第二检测模块均包括RC低通滤波器、反向放大器和稳压器，所述稳压器的输出端输出时序图。

技术领域

本实用新型涉及变频器技术领域，具体为一种变频器输入缺相检测电路。

背景技术

当代通用变频器，在工业应用场合，变频器的输入电源多采用三相交流电压的设计。例如通过现场的变压器，拉出来380V交流电压，再接到变频器的输入端，使其运行。

一般正常使用情况下，变压器需要满足几个条件。首先是输出的容量必须足够；例如：拖动一台7.5kW的变频器，变压器必须有25KVA以上的容量，且变压器电压输出的电压有效值，必须控制在额定电压380V的±10%内变化，另外在电压频率的变动得控制在50Hz±5Hz。且三相电压的平衡率，最好能维持在5%以内，这些规格满足了，才能保证变频器的正常工作。

但实际工况，现场变压器很少只带一台变频器工作，更多的是同时并联好几个设备、甚至通过零点+其中一相输出，拉出220V的交流电，提供给其他220V的设备使用，如图1所示。

在这些复杂工况使用下的结果，很容易影响变压器的稳定输出。例如变压器的电压，会随着不同负载的阻抗，产生许多谐波，或造成电压波动、频率震荡等问题，这些影响会让变压器发烫、长期造成变压器的输出电压不平衡，最终发生缺相的故障。图2为变压器正常输出和L3缺相后的电压波形比较图。

当变压器缺相后，三相电源变成单相电源，变频器虽然仍可运行，但全波整流并滤波后的直流电压只有原来三相的67%，对变频器内部整流桥的电流分配和滤波电容的纹波系数有很大变化，直接对变频器这两个器件有很严重的发热现象，长期下来对变频器使用寿命有很大的影响。当变压器7.5kw，带满载15A运行时，图3是输入电压在三相电压380v输入正常时整流桥电流波形图和L3缺相后整流桥电流波形图比较，图4为正常时母线电压纹波波形图和L3缺相时母线电压纹波波形图比较。

从图3和图4中可以观察到，L3缺相后，L1和L2的输入电流明显分别由45A、40A增大到122A、120A；直流母线的电压纹波值由44V增大到160V；纹波交流周期也由3.3ms变成10ms。可见得输入缺相对变频器有相当的损害。且通常损害的器件，几乎发生在主电容因纹波大而长期发热，导致寿命降低；或整流桥电流大而长期发热，造成整流桥损坏。所以正规的变频器对于输入缺相的保护，通常有一定的措施对策。

市面上通用变频器对于输入缺相的检测方式主要有2种，方案如下：

一：检测输入三相电源讯号。

传统的输入电源缺相检测方法采用硬件电路检测，通过采样电路采样三相输入电源信号，经过一系列处理，通过波形比较来判断输入是否缺相，但此方案有下面的缺点：

1、电路的成本高且复杂度较大。需安装3个电压传感器，和部分侦测电路，对于小功率、或紧凑、经济型的通用变频器，此方案较不合适；

2、三相电压源有谐波时，容易发生干扰、误判有输入缺相的问题；如果输入的电压有较严重的谐波分量，硬件电路的侦测容易误判。

二：检测直流母线的电压谐波值。

在变频器不发生输入电压缺相的正常情况下，10%内的纹波值变化是正常的。

即380V交流条件，直流母线电压540VDC时，满载运行可接受50V变化，检测流程图5所示，其有如下缺点：