一种变频器保护电路及变频器的制作方法

1.本发明涉及变频器领域，特别涉及一种变频器保护电路及变频器。


背景技术：

2.变频器靠内部igbt的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器得到了非常广泛的应用。
3.但在实施本发明的过程中，发现现有技术中至少存在以下问题：当变频器自身发生故障或与变频器连接的其它电器元件发生故障时，故障电压仍会进入变频器中，造成变频器内部元件损坏。


技术实现要素：

4.鉴于此，本发明提供一种变频器保护电路及变频器。
5.具体而言，包括以下的技术方案：
6.一方面提供了一种变频器保护电路，连接在变频器和电源之间，
7.包括接触器km1、启动电路和故障报送电路；
8.所述接触器km1串联在所述启动电路中；
9.所述故障报送电路的输入端连接所述变频器的第一端子k1，所述故障报送电路的输出端连接电源n线；
10.所述启动电路的输入端连接所述变频器的第二端子k2，所述启动电路的输出端连接电源n线，所述启动电路和所述故障报送电路并联连接；
11.当所述启动电路接收到启动信号时，所述第一端子k1断开，所述第二端子k2闭合，所述接触器km1的常开触点闭合，所述变频器启动；
12.当所述故障报送电路接收到故障信号时，所述第一端子k1闭合，所述第二端子k2断开，所述接触器km1的常开触点断开，所述变频器停机。
13.优选的，所述启动电路包括预启动模块；
14.所述变频器的第二端子k2的第一端连接电源l线，所述变频器的第二端子k2的第二端连接所述预启动模块的输入端，所述预启动模块的输出端连接电源n线，所述变频器的第二端子k2、所述接触器km1的第一常开触点和所述接触器km1的线圈串联连接；
15.所述预启动模块包括第一开关sa1；
16.所述接触器km1的第一常开触点和所述第一开关sa1并联连接，组成第一自锁电路。
17.优选的，所述预启动模块包括第二开关sb1；
18.所述变频器的第二端子k2、所述接触器km1的第一常开触点、所述第二开关sb1和所述接触器km1的线圈串联连接。
19.优选的，所述启动电路包括启动模块；
20.所述启动模块的输入端连接电源l线，所述启动模块的输出端连接电源n线，所述接触器km1的第二常开触点串联在所述启动模块中。
21.优选的，所述启动模块包括继电器ka1和第三开关sa2；
22.所述继电器ka1的第一常开触点、所述接触器km1的第二常开触点和所述继电器ka1的线圈串联连接；
23.所述继电器ka1的第一常开触点和所述第三开关sa2并联连接，组成第二自锁电路；
24.所述变频器包括内部启动模块，所述内部启动模块的输入端和输出端分别连接变频器的两个启动端子；
25.所述继电器ka1的第二常开触点串联在所述内部启动模块中。
26.优选的，所述启动模块还包括第四开关sb2；
27.所述继电器ka1的第一常开触点、所述第四开关sb2、所述接触器km1的第二常开触点和所述继电器ka1的线圈串联连接。
28.优选的，所述故障报送电路包括继电器ka2；
29.所述变频器的第一端子k1的第一端连接电源l线，所述变频器的第一端子k1的第二端连接所述故障报送电路的输入端，所述故障报送电路的输出端连接电源n线；
30.所述第一端子k1的第二端和所述继电器ka2的线圈串联连接，所述继电器ka2用于向dcs报故障指示。
31.优选的，所述变频器的输出端和电机的输入端连接；
32.所述接触器km1的第三常开触点串联在所述变频器和所述电机的连接电路中。
33.另一方面提供了一种变频器，其上连接如上所述的变频器保护电路。
34.优选的，所述变频器和电机连接；
35.所述电机连接电磁制动装置；
36.所述电磁制动装置通过整流器和电源连接。
37.本发明提供的技术方案的有益效果至少包括：
38.本发明通过设置接触器km1，当故障时接触器km1的常开触点均断开，可切断外部电路和变频器之间的连接，避免故障电压进入变频器中，造成变频器内部元件损坏，因而提升了变频器的安全性。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1为本发明一个实施例提供的变频器保护电路的连接关系示意图；
41.图2为本发明另一个实施例提供的变频器保护电路的连接关系示意图。
42.图中的附图标记分别表示为：
43.1-变频器；2-电机；3-预启动模块；4-启动模块；5-内部启动电路；6-故障报送电
路。
44.通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
47.在一个实施例中，如图1所示，一种变频器保护电路，连接在变频器1和电源之间。变频器保护电路包括接触器km1、启动电路和故障报送电路6。接触器km1的线圈和接触器km1的常开触点串联在启动电路中。故障报送电路6的输入端连接变频器1的第一端子k1，故障报送电路6的输出端连接电源n线。启动电路的输入端连接变频器1的第二端子k2，启动电路的输出端连接电源n线，启动电路和故障报送电路6并联连接。当启动电路接收到启动信号时，第一端子k1断开，第二端子k2闭合，接触器km1的常开触点闭合，变频器1启动。当故障报送电路6接收到故障信号时，第一端子k1闭合，第二端子k2断开，接触器km1的常开触点断开，变频器1停机。
48.具体的，当变频器1处于正常状态时，启动电路接收到启动信号，第一端子k1断开，第二端子k2闭合，此时接触器km1的线圈上电，接触器km1的常开触点闭合，启动电路连通，变频器1正常启动。
49.进一步，变频器保护电路中还包括故障检测电路，故障检测电路和故障报送电路6连接，故障检测电路用于向故障报送电路6报送故障信号。当故障报送电路6接收到故障检测电路报送的故障信号时，第一端子k1闭合，第二端子k2断开，此时接触器km1的线圈掉电，接触器km1的常开触点断开，变频器1停机。
50.由于接触器km1串联在启动电路中，接触器km1的常开触点断开，可切断外部电路和变频器1之间的连接，避免故障电压进入变频器1中，造成变频器1内部元件损坏，提高了变频器的安全性。
51.进一步，在一种实施例中，如图1所示，启动电路包括预启动模块3。变频器1的第二端子k2的第一端连接电源l线，变频器1的第二端子k2的第二端连接预启动模块3的输入端，预启动模块3的输出端连接电源n线，变频器1的第二端子k2、接触器km1的第一常开触点和接触器km1的线圈串联连接。预启动模块3包括第一开关sa1。接触器km1的第一常开触点和第一开关sa1并联连接，组成第一自锁电路。
52.具体的，变频器1的第二端子k2正常状态时一直处于闭合状态，第一端子k1正常状态时一直处于断开状态。按下第一开关sa1时，启动电路接收到启动信号，电源l线与电源n线之间产生电流，电流依次流经变频器1的第二端子k2、第一开关sa1和接触器km1的线圈，接触器km1的线圈上电，接触器km1的第一常开触点和接触器km1的第二常开触点均闭合，此
时变频器1处于允许启动状态。设置预启动模块3可向控制器发送允许启动信号，以证明启动电路正常，提前预查缺陷。
53.在另外的实施例中，如图1所示，预启动模块3包括第二开关sb1。变频器1的第二端子k2、接触器km1的第一常开触点、第二开关sb1和接触器km1的线圈串联连接。第二开关sb1正常状态时处于闭合状态，可手动断开第二开关sb1，以断开变频器1和电源之间的连接。
54.进一步，在另外的实施例中，如图1所示，启动电路包括启动模块4。启动模块4的输入端连接电源l线，启动模块4的输出端连接电源n线，接触器km1的第二常开触点串联在启动模块4中。当接触器km1的线圈掉电时，接触器km1的第二常开触点可切断启动模块4，以切断变频和电源之间的连接。
55.在另外的实施例中，如图1所示，启动模块4包括继电器ka1和第三开关sa2。继电器ka1的第一常开触点、接触器km1的第二常开触点和继电器ka1的线圈串联连接。继电器ka1的第一常开触点和第三开关sa2并联连接，组成第二自锁电路。变频器1包括内部启动模块5，内部启动模块5的输入端和输出端分别连接变频器1的两个启动端子。继电器ka1的第二常开触点串联在内部启动模块5中。
56.具体的，通过继电器ka1的设置，可实现启动模块4和内部启动模块5的联动。按下第一开关sa1时，启动电路接收到启动信号，电源l线与电源n线之间产生电流，电流依次流经变频器1的第二端子k2、第一开关sa1和接触器km1的线圈，接触器km1的线圈上电，接触器km1的第一常开触点和接触器km1的第二常开触点均闭合，此时变频器1处于允许启动状态；接着，按下第三开关sa2时，继电器ka1的线圈上电，继电器ka1的第一常开触点和接触器km1的第二常开触点闭合，变频器1启动。
57.在另外的实施例中，如图1所示，启动模块4还包括第四开关sb2。继电器ka1的第一常开触点、第四开关sb2、接触器km1的第二常开触点和继电器ka1的线圈串联连接。
58.具体的，第四开关sb2正常状态时处于闭合状态，可手动断开第四开关sb2，以断开变频器1和电源之间的连接。
59.在另外的实施例中，如图1所示，故障报送电路6包括继电器ka2。变频器1的第一端子k1的第一端连接电源l线，变频器1的第一端子k1的第二端连接故障报送电路6的输入端，故障报送电路6的输出端连接电源n线。第一端子k1的第二端和继电器ka2的线圈串联连接，继电器ka2用于向dcs报故障指示。
60.具体的，当故障报送电路6接收到故障信号时，第一端子k1闭合，继电器ka2的线圈上电，向dcs报送故障指示信号；此时，第二端子k2断开，接触器km1的线圈掉电，接触器km1的第一常开触点和接触器km1的第二常开触点均断开，切断变频器1和电源之间的连接。
61.另外的实施例中，如图1所示，变频器1的输出端和电机2的输入端连接。接触器km1的第三常开触点串联在变频器1和电机2的连接电路中。
62.具体的，按下第一开关sa1时，启动电路接收到启动信号，电源l线与电源n线之间产生电流，电流依次流经变频器1的第二端子k2、第一开关sa1和接触器km1的线圈，接触器km1的线圈上电，接触器km1的第一常开触点、接触器km1的第二常开触点和接触器km1的第三常开触点均闭合，此时变频器1处于允许启动状态；接着，按下第三开关sa2时，继电器ka1的线圈上电，继电器ka1的第一常开触点和接触器km1的第二常开触点闭合，变频器1启动，变频器1可带动电机2转动。当故障报送电路6接收到故障信号时，第一端子k1闭合，继电器
ka2的线圈上电，向dcs报送故障指示信号。此时，第二端子k2断开，接触器km1的线圈掉电，接触器km1的第一常开触点、接触器km1的第二常开触点和接触器km1的第三常开触点均断开，切断变频器1和电源之间的连接，同时切断变频器1和电机2之间的连接。
63.本实施例还介绍了一种变频器1，其上连接上述的变频器保护电路。变频器保护电路的电路结构和电路原理，参见上述各实施例，本实施例在此不再赘述。
64.具体的，变频器1和电机2连接。电机2连接电磁制动装置。如图2所示，电磁制动装置通过整流器和电源连接。
65.整流器为半波整流器，电磁制动器为直流制动器。半波整流器的输入端连接单相380v电源，半波整流器的输出端连接170v直流制动器。
66.具体的，变频的内部端子p和内部端子db上连接制动电阻r。
67.具体的，由于变频器1所带电机2高速到低速(零速)，这时电气的频率变化很快，但电机2的转子带着负载具有较大的机械惯性，无法很快停止，由此电机2产生反电势eu(端电压)，产生的反向电压转矩与原电机2电压转矩相反，而使电机2具有较强的制动力矩，迫使转子较快停下来，但由于通常变频器1是交-直-交主电力ac/dc整流电路是不可逆的，因此无法回馈到电网上，结果造成主电路电容器二端电压升高，泵升电压可能击穿电力电子开关器件。
68.变频器1内制动电阻r接在内部端子p与内部db之间，帮助电机2将其因快速停车所产生的再生电能转化为热能。但是对于大惯量的机械负荷，或者位能性负载，需要在断电后保持制动的使用场合，则需要使用电磁制动装置。
69.具体的，电磁制动装置安装在电机2上，由动铁心，静铁心和摩擦件组成，静铁心固定在电机2静止的支架上，静铁心内部有电磁线圈，当其通电后，产生电磁力，静铁心所产生的电磁力克服弹簧力将动铁心吸合，动铁心就脱开摩擦件，摩擦件不产生摩擦力距，使电机2轴可以自由运转。反之，当静铁心线圈掉电，电磁力消失，那么动铁心在弹簧力的作用下弹回，对摩擦面施加正压力使摩擦件产生摩擦力距，从而克服轴惯性使之停止转动。优选的，连接电磁制动装置的电源应为工频交流电源，绝不允许用变频电源对制动装置供电。
70.在本发明中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
71.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的本发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
72.以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种变频器保护电路，连接在变频器和电源之间，其特征在于，包括接触器km1、启动电路和故障报送电路；所述接触器km1串联在所述启动电路中；所述故障报送电路的输入端连接所述变频器的第一端子k1，所述故障报送电路的输出端连接电源n线；所述启动电路的输入端连接所述变频器的第二端子k2，所述启动电路的输出端连接电源n线，所述启动电路和所述故障报送电路并联连接；当所述启动电路接收到启动信号时，所述第一端子k1断开，所述第二端子k2闭合，所述接触器km1的常开触点闭合，所述变频器启动；当所述故障报送电路接收到故障信号时，所述第一端子k1闭合，所述第二端子k2断开，所述接触器km1的常开触点断开，所述变频器停机。2.根据权利要求1所述的变频器保护电路，其特征在于，所述启动电路包括预启动模块；所述变频器的第二端子k2的第一端连接电源l线，所述变频器的第二端子k2的第二端连接所述预启动模块的输入端，所述预启动模块的输出端连接电源n线，所述变频器的第二端子k2、所述接触器km1的第一常开触点和所述接触器km1的线圈串联连接；所述预启动模块包括第一开关sa1；所述接触器km1的第一常开触点和所述第一开关sa1并联连接，组成第一自锁电路。3.根据权利要求2所述的变频器保护电路，其特征在于，所述预启动模块包括第二开关sb1；所述变频器的第二端子k2、所述接触器km1的第一常开触点、所述第二开关sb1和所述接触器km1的线圈串联连接。4.根据权利要求2所述的变频器保护电路，其特征在于，所述启动电路包括启动模块；所述启动模块的输入端连接电源l线，所述启动模块的输出端连接电源n线，所述接触器km1的第二常开触点串联在所述启动模块中。5.根据权利要求4所述的变频器保护电路，其特征在于，所述启动模块包括继电器ka1和第三开关sa2；所述继电器ka1的第一常开触点、所述接触器km1的第二常开触点和所述继电器ka1的线圈串联连接；所述继电器ka1的第一常开触点和所述第三开关sa2并联连接，组成第二自锁电路；所述变频器包括内部启动模块，所述内部启动模块的输入端和输出端分别连接变频器的两个启动端子；所述继电器ka1的第二常开触点串联在所述内部启动模块中。6.根据权利要求5所述的变频器保护电路，其特征在于，所述启动模块还包括第四开关sb2；所述继电器ka1的第一常开触点、所述第四开关sb2、所述接触器km1的第二常开触点和所述继电器ka1的线圈串联连接。7.根据权利要求1所述的变频器保护电路，其特征在于，
所述故障报送电路包括继电器ka2；所述变频器的第一端子k1的第一端连接电源l线，所述变频器的第一端子k1的第二端连接所述故障报送电路的输入端，所述故障报送电路的输出端连接电源n线；所述第一端子k1的第二端和所述继电器ka2的线圈串联连接，所述继电器ka2用于向dcs报故障指示。8.根据权利要求1所述的变频器保护电路，其特征在于，所述变频器的输出端和电机的输入端连接；所述接触器km1的第三常开触点串联在所述变频器和所述电机的连接电路中。9.一种变频器，其特征在于，其上连接如权利要求1-8任一项所述的变频器保护电路。10.根据权利要求9所述的变频器，其特征在于，所述变频器和电机连接；所述电机连接电磁制动装置；所述电磁制动装置通过整流器和电源连接。

技术总结
本发明涉及变频器领域。本发明公开了一种变频器保护电路及变频器，变频器保护电路连接在变频器和电源之间；接触器KM1串联在启动电路中；故障报送电路的输入端连接变频器的第一端子K1，故障报送电路的输出端连接电源N线；所述启动电路的输入端连接所述变频器的第二端子K2，所述启动电路的输出端连接电源N线，所述启动电路和所述故障报送电路并联连接；当所述故障报送电路接收到故障信号时，所述第一端子K1闭合，所述第二端子K2断开，所述接触器KM1的常开触点断开，所述变频器停机。本发明通过设置接触器KM1，当故障时接触器KM1的常开触点均断开，可切断外部电路和变频器之间的连接，避免故障电压进入变频器中，造成变频器内部元件损坏。损坏。损坏。


技术研发人员：杨许龙 何建峰 钟亮 邓宗泉
受保护的技术使用者：华能安源发电有限责任公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/7/25