[实用新型]一种变频器防止直流母线过压的硬件控制电路

说明书

本实用新型涉及变频器控制技术领域，具体为一种变频器防止直流母线过压的硬件控制电路，其能够有效避免电机因发电状态而导致直流母线过压，保证设备稳定正常运行，其包括隔离变压器TL，隔离变压器TL的输入端连接母线电压、输出端连接整流二极管D1的阳极和整流二极管D2的阴极，整流二极管D1的阴极连接5V电源，整流二极管D2的阳极连接电阻R1一端，电阻R1另一端连接电阻R2一端、电容C1一端、电容C2一端、电阻R3一端，电阻R2另一端和电容C1另一端接地，电容C2另一端和电阻R3另一端相连并连接运放IC1B的反相输入端和电阻R4一端，运放IC1B的正相输入端接地。

技术领域

本实用新型涉及变频器控制技术领域，具体为一种变频器防止直流母线过压的硬件控制电路。

背景技术

变频器在工业自动化是一种常见的调速设备。例如在钢铁、矿业、运输领域有着非常广泛的应用。设备名称例如冲压机、磨砂机、皮带机等，变频器驱动电机，来进行调速能实现具体的工况需求。

电机根据负载的转速/力矩大小和方向，状态区分四个象限。第一象限正转电动状态，第二象限正转回馈状态，第三象限反转电动状态，第四象限反转回馈状态。其中二、四象限的回馈状态也称为发电状态。对变频器而言，发电状态意味着对直流母线的电容进行充电，此时直流母线电压会升高。电压能升多高，受电容规格限制，如果电压持续升高，变频器必须报警停机，否则将造成电容的损坏烧毁。

变频器直流母线上升，实际运行工况一般有两种情况；

1：变频器在减速过程；2：电机给负载拖着跑。

这两种情况都是发生在第二、四象限。从电机学角度看，“转子的频率ωr定子的频率ωe”就是发电状态。

前述所提的控制电路，主要解决变频器匀速运行时，外在的因素导致负载速度ωr大于给定的速度ωe，俗称电机被拖着跑。在这工况下，如没有相应对策，变频器会因直流母线过压导致报警、机器停机，影响设备正常运行。

现有的直流母线电压控制，有以下三种策略：

1：在变频器直流母线，安装制动单元和制动电阻。

此方案目前最常使用。当母线电压上升到一准位，电压会通过制动电阻进行放电，达到保护电容的作用。但此方案属于耗能，且不适用在易燃应用场合；例如油矿、井下、化纤等。

2：在变频器前端，安装一套能量回馈设备。

此方案虽比上述节能，将回升的母线电压，回馈到电力系统。但一套回馈设备，相当于近2套变频器价格。除了付出昂贵代价外，回馈设备的大体积和对电网抗噪声的要求，也让许多业主望尘莫及。

3：多台变频器的母线电容并联。

此方案多使用在多台变频器同时使用的应用场合；例如皮带机等。这方案不适用单台变频器外，且控制不稳定也是主要诟病的地方。

发明内容

为了解决现有变频器在匀速过程，因工况要求电机偶尔会工作在二、四象限出现发电状态，导致直流母线过压的问题，本实用新型提供了一种变频器防止直流母线过压的硬件控制电路，其能够有效避免电机因发电状态而导致直流母线过压，保证设备稳定正常运行。