一種變頻器檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種變頻器檢測(cè)裝置，尤其涉及一種變頻器直流母線電容檢測(cè)裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 變頻器是通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。變 頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）等電路部分組成。目前應(yīng)用最 多也最廣的是交-直-交電壓型變頻器，即中間存在直流儲(chǔ)能濾波環(huán)節(jié)，一般采用大容量電 解電容器實(shí)現(xiàn)此功能。
[0003] 作為直流儲(chǔ)能濾波環(huán)節(jié)的電容器持續(xù)工作在充電、放電狀態(tài)下，并且，變頻器通常 處在高溫等惡劣的工作環(huán)境中，變頻器直流母線電容的工作性能將隨著工作時(shí)間和工作負(fù) 荷的增長(zhǎng)而逐漸降低。因此，變頻器直流母線電容通常是變頻器中最易老化的器件，是決定 變頻器壽命的主要因素。
[0004] 目前，檢查變頻器直流母線電容是否老化或損壞主要通過(guò)人工方式周期性進(jìn)行。 如果未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)變頻器直流母線電容的老化或損壞，將可能造成整個(gè)變頻器的損壞，為 用戶帶來(lái)不必要的損失。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于及時(shí)地發(fā)現(xiàn)變頻器直流母線電容是否老化或損 壞，從而避免對(duì)整個(gè)變頻器造成損壞。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種變頻器檢測(cè)裝置，包括：
[0007] 直流母線電壓采樣電路，其對(duì)所述變頻器的直流母線電壓進(jìn)行采樣；
[0008] 直流母線電壓最大值與最小值檢測(cè)電路，其根據(jù)所述直流母線電壓的采樣值檢測(cè) 該電壓的最大值與最小值；
[0009] 負(fù)載側(cè)電壓和電流采樣電路，其對(duì)所述變頻器的負(fù)載側(cè)電壓和電流進(jìn)行采樣；
[0010] 負(fù)載側(cè)電壓有效值與電流有效值計(jì)算電路，其根據(jù)所述負(fù)載側(cè)電壓和電流的采樣 值計(jì)算該電壓的有效值與該電流的有效值；
[0011] 直流母線電容放電時(shí)間檢測(cè)電路，其根據(jù)所述直流母線電壓的采樣值檢測(cè)所述變 頻器直流母線電容的放電時(shí)間；
[0012] 比較電路，其根據(jù)所述直流母線電壓的最大值與最小值產(chǎn)生第一輸入信號(hào)，根據(jù) 所述負(fù)載側(cè)電壓有效值、所述負(fù)載側(cè)電流有效值以及所述直流母線電容的放電時(shí)間產(chǎn)生第 二輸入信號(hào)，并根據(jù)所述第一輸入信號(hào)與所述第二輸入信號(hào)的比較結(jié)果確定所述直流母線 電容是否損壞。
[0013] 通過(guò)本實(shí)用新型提供的變頻器檢測(cè)裝置，能夠及時(shí)地檢測(cè)變頻器直流母線電容是 否老化或損壞，從而避免對(duì)整個(gè)變頻器造成損壞，延長(zhǎng)變頻器的壽命。并且，該檢測(cè)無(wú)需人 工參與，完全自動(dòng)進(jìn)行，當(dāng)發(fā)現(xiàn)變頻器直流母線電容老化或損壞時(shí)進(jìn)行告警，從而使變頻器 的維護(hù)更為簡(jiǎn)便，降低了變頻器的維護(hù)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 以下將結(jié)合附圖，通過(guò)根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型的目的、特 征和效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。這些說(shuō)明僅用于示例，并不用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。其 中：
[0015] 圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的變頻器檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的比較電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的直流母線電壓最大值與最小值檢測(cè)電 路的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0018] 圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的直流母線電容放電時(shí)間檢測(cè)電路的結(jié) 構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 在變頻器的工作過(guò)程中，變頻器負(fù)載側(cè)的能量由變頻器直流母線電容來(lái)提供，而 變頻器直流母線電容的電壓也在該放電過(guò)程中由一電壓最大值變?yōu)橐浑妷鹤钚≈怠?br>[0020] 變頻器直流母線電容的電壓變化與變頻器負(fù)載側(cè)的能量之間的關(guān)系可以表示為 如下公式：
[0022] 其中，C。為變頻器直流母線電容的初始電容值，U:為變頻器直流母線電容的電壓 最大值，U2為變頻器直流母線電容的電壓最小值，U3為變頻器負(fù)載側(cè)電壓有效值，I3為變頻 器負(fù)載側(cè)電流有效值，T。為變頻器直流母線電容的放電時(shí)間。
[0023] 如果將上述公式（1)進(jìn)行變形，可得到如下公式：
[0025] 當(dāng)變頻器直流母線電容老化或損壞時(shí)，其電容值將顯著下降，而變頻器負(fù)載側(cè)的 電壓有效值和電流有效值會(huì)維持不變。則隨著變頻器直流母線電容的電容值下降，上述公 式（2)中的等式將變化為如下不等式：
[0027]根據(jù)上述公式（3)，利用變頻器直流母線電壓的最大值和最小值以及變頻器負(fù)載 側(cè)的電壓有效值、電流有效值和變頻器直流母線電容的放電時(shí)間之間的關(guān)系，可對(duì)變頻器 直流母線電容的老化或損壞進(jìn)行檢測(cè)。
[0028] 圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的變頻器檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該變 頻器檢測(cè)裝置10包括：
[0029] 直流母線電壓采樣電路11，其對(duì)所述變頻器的直流母線電壓進(jìn)行采樣；
[0030] 直流母線電壓最大值與最小值檢測(cè)電路12,其根據(jù)所述直流母線電壓的采樣值檢 測(cè)該電壓的最大值與最小值；
[0031] 負(fù)載側(cè)電壓和電流采樣電路13,其對(duì)所述變頻器的負(fù)載側(cè)電壓和電流進(jìn)行采樣；
[0032] 負(fù)載側(cè)電壓有效值與電流有效值計(jì)算電路14,其根據(jù)所述負(fù)載側(cè)電壓和電流的采 樣值計(jì)算該電壓的有效值與該電流的有效值；
[0033] 直流母線電容放電時(shí)間檢測(cè)電路15,其根據(jù)所述直流母線電壓的采樣值檢測(cè)所述 變頻器直流母線電容的放電時(shí)間；
[0034] 比較電路16,其根據(jù)所述直流母線電壓的最大值與最小值產(chǎn)生第一輸入信號(hào)，根 據(jù)所述負(fù)載側(cè)電壓有效值、所述負(fù)載側(cè)電流有效值以及所述直流母線電容的放電時(shí)間產(chǎn)生 第二輸入信號(hào)，并根據(jù)所述第一輸入信號(hào)與所述第二輸入信號(hào)的比較結(jié)果確定所述直流母 線電容是否損壞。
[0035] 通過(guò)本實(shí)用新型提供的變頻器檢測(cè)裝置，能夠及時(shí)地檢測(cè)變頻器直流母線電容是 否老化或損壞，從而避免對(duì)整個(gè)變頻器造成損壞，延長(zhǎng)變頻器的壽命。并且，該檢測(cè)無(wú)需人 工參與，完全自動(dòng)進(jìn)行，當(dāng)發(fā)現(xiàn)變頻器直流母線電容老化或損壞時(shí)進(jìn)行告警，從而使變頻器 的維護(hù)更為簡(jiǎn)便，降低了變頻器的維護(hù)成本。
[0036] 在根據(jù)本實(shí)用新型的變頻器檢測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施例中，為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化變頻器檢 測(cè)裝置的電路實(shí)現(xiàn)，對(duì)上述公式（3)進(jìn)一步變形可以得到如下公式：
[0038] 則所述比較電路16所產(chǎn)生的第一輸入信號(hào)為所述直流母線電壓的最大值與最小 值之和以及所述直流母線電壓的最大值與最小值之差的乘積。通過(guò)將求平方值運(yùn)算轉(zhuǎn)變?yōu)?求差、求和及乘法運(yùn)算，可以使得所述比較電路16的實(shí)現(xiàn)更為簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。
[0039] 所述比較電路16所產(chǎn)生的第二輸入信號(hào)為所述負(fù)載側(cè)電壓有效值、所述負(fù)載側(cè) 電流有效值、所述直流母線電容的放電時(shí)間以及一個(gè)常數(shù)的乘積。該常數(shù)可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值或 通過(guò)實(shí)驗(yàn)由所述直流母線電容的初始電容值確定。例如，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定，當(dāng)變頻器直流 母線電容的電容值下降為〇. 8*C。時(shí)，認(rèn)為變頻器直流母線電容老化或損壞，則所述常數(shù)可
[0040] 所述比較電路16對(duì)所述第一輸入信號(hào)和所述第二輸入信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)所述第 一輸入信號(hào)大于所述第二輸入信號(hào)時(shí)，確定變頻器直流母線電容損壞。
[0041] 圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的比較電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示， 該比較電