理论教育 变频器输入缺相的检测方法优化

变频器输入缺相的检测方法优化

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:变频器产品中主要有单相220V与三相380V的区分,当然输入缺相检测只存在于三相的产品中。图6-13 Udc上的电压波形由此可以看出,在变频器输入缺相后仍在运行时,电容C将被反复大范围的充电,这种情况是不允许的,它必然将使电容器损坏,从而造成整台变频器的损坏。

变频器输入缺相的检测方法优化

变频器产品中主要有单相220V与三相380V的区分,当然输入缺相检测只存在于三相的产品中。图6-12所示为变频器主电路,R、S、T为三相交流输入,当其中的一相因为熔断器或断路器的故障而断开时,便认为是发生了输入缺相故障。

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图6-12 变频器主电路

当变频器在不发生缺相的正常情况下工作时,Udc上的电压波形如图6-13所示,一个工频周期内将有六个波头,此时直流电压Udc将不会低于470V,实际上对于一个7.5kW的变频器而言,其C的值大小一般为900μF,当满载运行时,可以计算出周期性的电压降落大致为40V,纹波系数不会超过7.5%。而当输入缺相发生时,一个工频周期中只有两个电压波头,且整流电压最低值为零。此时在上述条件下,可以估算出电压降落大致为150V,纹波系数要达到30%左右。

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图6-13 Udc上的电压波形

由此可以看出,在变频器输入缺相后仍在运行时,电容C将被反复大范围的充电,这种情况是不允许的,它必然将使电容器损坏,从而造成整台变频器的损坏。并且,若负载较轻,虽然不会造成电容的损坏,但是直流电压的纹波系数相比于正常时将会增大很多,而且目前变频器一般具有恒电压控制功能,这将造成开关占空比的振荡和负载电流的振荡。而负载较重时,则进一步损坏整流桥,使变频器故障几率增大,如在送电时就发生缺相,由于单相大电流运行极易造成变频器烧毁。

检测变频器输入缺相,最简单的一种方法就是使用硬件检测。

(1)检测方法一(www.daowen.com)

如图6-14所示是其中的一种方法。该电路中C0上的电压高低将反映R、S、T三相输入有无缺相,当发生缺相时,C0上的电压降低,光耦合器将不导通,A点的信号为高电平,对应缺相的发生。

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图6-14 变频器输入缺相的硬件检测方法一

(2)检测方法二

如图6-15所示为另外一种硬件检测方法,由R、S、T端输入的三相电压,经R53R55R13R18电阻降压电路,接入由VD17~VD22组成的三相整流桥,当输入三相正常时,R53R55压敏电阻呈击穿状态,整流桥的输出电压高于稳压管VD23的机床电压值,光耦合器PC13动作,将低电平信号经CN2的3端子送CPU主板电路;当输入缺相时,如R相断路,压敏电阻R53开路,则整流电压值低于VD23的击穿值,PC13不动作,则输出给CPU一个高电平信号。

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图6-15 变频器输入缺相的硬件检测方法二

当然,还可以从软件上进行输入缺相的检测,这是因为Udc在正常情况下,除直流成分外,其主要交流成分的周期为3.33ms,而在缺相的情况下,其主要交流成分的周期将变为10ms,因此通过检测Udc的交流成分的周期,就可以判断其是否缺相。

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