[发明专利]电机驱动系统和变频空调器

说明书

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种电机驱动系统和变频空调器。

背景技术

随着消费者对机电产品节能性要求的提升，效率更高的变频电机驱动器得到了越来越广泛的应用。常规变频驱动器的直流母线电压处于稳定状态，逆变部分与输入交流电压相对独立，从而使逆变部分的控制无需考虑输入电压的瞬时变化，便于控制方法的实现。然而，这种设计方法需要配备容值较大的电解电容，使得驱动器体积变大，成本提升。此外，电解电容的寿命有限，其有效工作时间往往是驱动器寿命的瓶颈。

针对上述问题，相关方案提出了以小容值的薄膜电容或陶瓷电容取代电解电容的策略，与常规的交直交驱动电路相比，省去了PFC部分，而且小型化的电容既能实现降成本，又能消除电解电容引起的使用寿命瓶颈。但是，小容值的薄膜电容或陶瓷电容取代电解电容的电机驱动器，与常规变频驱动器相比，当电机发生过流故障后电机定子绕组感应电动势发电，并回馈到直流母线上，引起母线电压过高，容易引起电子元件难以承受高压而损坏。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电机驱动系统和变频空调器，目的在于解决针对电容小型化的电机驱动装置中，当电机发送过流故障引起电机定子绕组参数感应电动势时，导致直流母线电压过高电机驱动电路的电阻元件损坏问题。

为实现上述目的，本发明提供一种电机驱动系统，所述电机驱动系统包括：整流模块、滤波模块、逆变模块、电流保护模块、控制模块及电机；

所述整流模块对交流输入电压进行全波整流，所述整流模块的两输出端连接直流母线；

所述滤波模块、逆变模块依次与所述直流母线并联，所述交流输入电压通过所述整流模块、滤波模块处理后转换为脉动的直流母线电压，以为所述逆变模块提供电源；

所述逆变模块输出端连接所述电机，所述控制模块对所述逆变模块进行控制以驱动所述电机运行；

所述电流保护模块输出端连接所述控制模块，用于检测所述电机运行时的相电流值，并在所述相电流值超过预设值时输出保护信号；

所述控制模块，还用于

在检测到所述电流保护模块输出的保护信号时，输出控制信号到所述逆变模块控制所述电机制动，以对所述电机内部绕组产生的感应电动势进行泄放。

优选的，所述控制模块还用于：

在检测到所述电流保护模块输出的保护信号时，输出控制信号控制所述逆变模块的三个上桥臂开关管导通，所述逆变模块的三个下桥臂开关管关闭，以控制所述电机制动。

优选的，所述控制模块还用于：

检测到所述电流保护信号时，输出控制信号使得所述逆变模块的三个下桥臂开关管导通，所述逆变模块的三个上桥臂开关管关闭，以控制所述电机制动。

优选的，所述控制模块还用于：

在输出控制信号到所述逆变模块控制所述电机制动后，还检测所述直流母线电压值，并在所述直流母线电压值低于电压保护阀值时控制所述电机正常运行。

优选的，所述控制模块还用于：

在输出控制信号到所述逆变模块控制所述电机制动后，还检测所述交流输入电压值，并根据所述交流输入电压值的峰值确定对应的所述电压保护阀值，并在所述直流母线电压值低于所述电压保护阀值时控制所述电机正常运行。

优选的，所述滤波模块包括第一电容，所述第一电容为薄膜电容或陶瓷电容，所述第一电容的电容量为5-30uF。

优选的，所述电流保护模块包括电流检测单元和比较单元；

所述电流检测单元输出端连接所述比较单元输入端；

所述电流检测单元输入端接入所述电机的三相电流，并转换成电压信号输出；

所述比较单元将所述电流检测单元输出的电压信号与预设电压阀值比较，在超过所述预设电压阀值时输出所述保护信号。

优选的，所述电流检测单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电阻和第二电阻；

所述第一二极管、第二二极管和第三二极管的正极分别接入所述电机的三相电流，所述第一二极管、第二二极管和第三二极管的负极与第一电阻的一端并联；

所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端共接于所述电流检测单元输出端；

所述第二电阻的另一端接地。

优选的，所述比较单元包括第一比较器、第三电阻和第四电阻；

所述第一比较器的反相端为所述比较单元输入端，所述第三电阻的一端和第四电阻一端共接于所述第一比较器的同相端，所述第一比较器的输出端为所述比较单元输出端；