[发明专利]交直交变频泵升电压抑制电路及其工作方法

说明书

本发明提出一种交直交变频泵升电压抑制电路及其工作方法，其针对电机交直交变频调速过程中母线侧制动单元以较小的工作周期反复开启与停止的问题，提出了一种滞回抑制技术。该技术以滞回比较器的应用为核心，使制动单元启动工作后，母线电压下降到比最大允许值小一定值时才停止制动单元。保证母线电压不会过大的同时，又可以让制动单元在母线电压的上限值和下限值区间滞回工作，避免制动单元的频繁启停。

技术领域

本发明属于电气传动技术领域，尤其涉及一种交直交变频泵升电压抑制电路及其工作方法。

背景技术

在异步电动机的交直交变频调速主电路中，制动单元通常是由制动电阻和一个IGBT管串联组成。其作用是防止电机减速过程中直流侧母线电压不断上升导致器件损坏。如果是设计普通的变频电源，则制动单元可以没有；但是如果是设计电机开环调速用变频器，则制动单元是必须要有的。这是因为，电动机在给定频率下降的过程中，同步转速也跟着立即下降，但是电动机的转子转速由于机械惯性不能立即跟上同步转速的下降，这样就会出现转子转速超过同步转速的现象，即此时电动机实际处于回馈制动状态，回馈电流经逆变器后被滤波电路吸收，对直流侧滤波电容充电，使其电压不断上升，上升的这部分电压称为泵升电压。当泵升电压升高到一定程度时，就会损坏整流器件和逆变器件。因此需要设计制动单元，使电机减速过程中直流侧电压上升到最大允许值时开启制动单元的IGBT管，让回馈电能消耗在制动电阻上，从而保证母线电压不会过大。

然而，当母线电压一旦超过最大允许值时，制动单元立即启动工作，母线电压随着下降，一旦低于最大允许值时，制动单元又立即停止工作。这样制动单元的工作时间其实只是短暂的，在这短暂的时间后，电动机仍然处于减速状态，母线电压在制动单元停止工作后又继续上升到超过最大允许值。如此电动机减速过程中，制动单元会以较小的工作周期反复开启与停止。

发明内容

有鉴于此，为了弥补现有技术的空白和不足，本发明的目的在于提供一种交直交变频泵升电压抑制电路及其工作方法，其针对电机交直交变频调速过程中母线侧制动单元以较小的工作周期反复开启与停止的问题，提出了一种滞回抑制技术。该技术以滞回比较器的应用为核心，使制动单元启动工作后，母线电压下降到比最大允许值小一定值时才停止制动单元。保证母线电压不会过大的同时，又可以让制动单元在母线电压的上限值和下限值区间滞回工作，避免制动单元的频繁启停。

本发明具体采用以下技术方案：

一种交直交变频泵升电压抑制电路，其特征在于：包括：采样电路、电压跟随电路、滞回比较电路和驱动隔离电路；

所述采样电路用于对母线电压的二分之一值进行采样；

所述电压跟随电路用于输出电压作为参考电压V_ref供给滞回比较器，并使V_ref保持5V不变，不受后级负载影响；

所述滞回比较电路包括有滞回比较器；

所述驱动隔离电路用于使滞回比较器的输出信号V_O经过光耦电路后供给制动单元的控制信号输入端。

进一步地，所述采样电路由相连接的电阻R1和R2组成；电阻R1的另一端连接三相异步电动机的直流侧母线电压中性点，电阻R2的另一端接地，电阻R1和R2的公共连接点连接滞回比较电路的电阻R7。

进一步地，所述电压跟随电路包括电阻R3-R6，以及LM358P的第二个集放；电阻R3的一端连接15V电压源，另一端连接电阻R4；电阻R4的另一端分别连接电阻R5和R6；电阻R5的另一端接地，电阻R6的另一端连接LM358P的5引脚；LM358P的6、7引脚相连接并输出参考电压V_ref。