一种提高高压变频器功率单元过流检测可靠性的检测方法与流程

1.本发明涉及高压变频器功率单元过流检测方法技术领域，特别涉及一种提高高压变频器功率单元过流检测可靠性的检测方法。


背景技术：

2.高压变频器功率单元过流检测功能是保障变频器安全稳定运行的核心保护功能，由于高压变频器多应用于发电、煤矿、化工等工业现场，工作现场粉尘大、电磁环境复杂，极易受电磁干扰，影响正常运行。
3.现阶段高压变频器功率单元过流检测主要依赖igbt驱动核上传的过流检测信号，驱动核过流检测模式为：当无过流故障时，上传低电平信号；若出现过流故障，则上传时间为δt2（指功率单元驱动核上传给控制板的过流高电平信号，一般为9微秒）高电平信号，δt2结束后再次开启过流检测功能，若仍过流则继续上传高电平信号，若无则上传低电平信号。
4.传统过流检测方法设计简单，其一，为追求快速性，检测到上升沿后即判定过流，缺点是：极易受干扰影响而误报过流；其二，为检测若干个上升沿后判定过流，相比于其一可靠性得到一定提升，但边沿检测方法仍容易受干扰影响而误报，且为抗干扰需检测多个上升沿信号，耗时长，易使igbt真实过流时间过长而损坏。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明为一种提高高压变频器功率单元过流检测可靠性的检测方法，其技术方案为：包括若干个igbt驱动核、若干个连接排线、若干个功率单元控制板、光纤和主控系统，每两个igbt与一个igbt驱动核相连，用于实时驱动igbt开通或者断开，每个igbt驱动核的另一端通过一个连接排线与一个功率单元控制板一端相连，每个功率单元控制板的另一端分别通过光纤与主控系统通信连接。
6.一种提高高压变频器功率单元过流检测可靠性的检测方法，包括以下步骤：s1:igbt驱动核实时驱动igbt开通或者断开，并实时检测igbt过流状态；s2：功率单元控制板是否接收到igbt过流上升沿信号，判断是否开启计时器；s3:收到过流上升沿信号，开启计时器；否则将信号传给s1；s4：开启计时器后，在单元过流故障响应时间内检测出两次占空比达到检测要求的过流信号，判定为功率单元过流；否则判定为假过流，并将信号传给s1；s5：判定为过流时，此过流故障功率单元封锁变频器输出，并通过光纤将过流信号上传主控系统，主控系统发给变频器停机命令，完成功率单元过流保护，过流检测结束。
7.进一步地，步骤s3中，传给s1的信号为低电平信号。
8.进一步地，所述响应时间为δt1时间，为5毫秒。
9.进一步地，所述检测要求为 在功率单元过流故障响应时间5毫秒内检测到占空比
达到90%的过流信号，则判定为单元过流，否则判定为假过流。
10.本发明的有益效果为：本发明为一种提高高压变频器功率单元过流检测可靠性的检测方法，利用功率单元igbt驱动核实时检测igbt过流状态，当出现过流信号时，功率单元控制板开启定时器，若在单元过流故障响应时间内检测出两次占空比达到检测要求的过流信号，则判定为功率单元过流，此时功率单元封锁输出并上传主控系统将变频器停机。本发明不同于传统检测上升沿的判断方法，通过设置合理时间滤波，在保证igbt器件安全前提下，极大克服了电磁干扰等因素，提升过流判断可靠性，增强了高压变频器整机运行稳定性。
附图说明
11.图1为本发明结构示意图；图2为本发明过流检测流程示意图。
具体实施方式
12.如图所示，本发明为一种提高高压变频器功率单元过流检测可靠性的检测方法，包括若干个igbt驱动核、若干个连接排线、若干个功率单元控制板、光纤和主控系统，每两个igbt与一个igbt驱动核相连，igbt驱动核实时驱动igbt开通或者断开，并实时检测igbt过流状态；每个igbt驱动核通过连接排线与功率单元控制板相连，每个功率单元控制板分别通过光纤与主控系统通信连接。
13.过流检测可靠性的检测方法，包括以下步骤：（1）igbt驱动核实时驱动igbt开通与关断，并实时检测igbt过流状态，当无过流故障时，上传低电平信号，若出现过流故障，则上传时间为δt2（指功率单元驱动核上传给控制板的过流高电平信号，一般为9微秒 ）高电平信号，δt2结束后再次开启过流检测功能，若仍过流则继续上传高电平信号，若无则上传低电平信号；（2）功率单元控制板接收到igbt过流上升沿时开启计时器，若在单元过流故障响应时间δt1（5毫秒）内检测出两次占空比达到检测要求的过流信号，则判定为功率单元过流，此时此过流故障功率单元封锁输出，并通过光纤将过流信号上传主控系统，主控系统快速发出变频器停机命令，完成功率单元过流保护动作。所述检测要求为 在功率单元过流故障响应时间5毫秒内检测到占空比达到90%的过流信号，则判定为单元过流，否则判定为假过流。此处5毫秒和90%占空比均可通过主控系统软件根据变频器运行情况进行参数设定。如在复杂电磁环境下，驱动核过流检测信号容易受干扰，可通过软件参数设定过流故障响应时间3毫秒，占空比设定为95%，通过设定更为严格的判定条件，可提高过流检测可靠性。若在环境相对良好的运行环境，可通过软件参数设定过流故障响应时间10毫秒，占空比设定为80%，通过设定更为宽松的判定条件，减轻单元控制板的计算量，降低功耗。
14.本发明为一种提高高压变频器功率单元过流检测可靠性的检测方法，利用功率单元igbt驱动核实时检测igbt过流状态，当出现过流信号时，功率单元控制板开启定时器，若在单元过流故障响应时间内检测出两次占空比达到检测要求的过流信号，则判定为功率单元过流，而不是只用边沿触发信号，此时功率单元封锁输出并上传主控系统将变频器停机。本发明不同于传统检测上升沿的判断方法，通过设置合理时间滤波，在保证igbt器件安全
前提下，极大克服了电磁干扰等因素，在不额外增加硬件成本的前提下，提高了高压变频器功率单元过流检测的可靠性，增强了高压变频器整机运行稳定性。
15.以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。


技术特征：
1.一种提高高压变频器功率单元，包括若干个igbt驱动核、若干个连接排线、若干个功率单元控制板、光纤和主控系统，其特征在于，每两个igbt与一个igbt驱动核相连，用于实时驱动igbt开通或者断开，每个igbt驱动核的另一端通过一个连接排线与一个功率单元控制板一端相连，每个功率单元控制板的另一端分别通过光纤与主控系统通信连接。2.一种提高高压变频器功率单元过流检测可靠性的检测方法，包括以下步骤：s1:igbt驱动核实时驱动igbt开通或者断开，并实时检测igbt过流状态；s2：功率单元控制板是否接收到igbt过流上升沿信号，判断是否开启计时器；s3:收到过流上升沿信号，开启计时器；否则将信号传给s1；s4：开启计时器后，在单元过流故障响应时间内检测出两次占空比达到检测要求的过流信号，判定为功率单元过流；否则判定为假过流，并将信号传给s1；s5：判定为过流时，此过流故障功率单元封锁变频器输出，并通过光纤将过流信号上传主控系统，主控系统发给变频器停机命令，完成功率单元过流保护，过流检测结束。3.如权利要求2所述的一种提高高压变频器功率单元过流检测可靠性的检测方法，其特征在于，步骤s3中，传给s1的信号为低电平信号。4.如权利要求2所述的一种提高高压变频器功率单元过流检测可靠性的检测方法，其特征在于，所述响应时间为δt1时间，为5毫秒。5.如权利要求2所述的一种提高高压变频器功率单元过流检测可靠性的检测方法，其特征在于，所述检测要求为在功率单元过流故障响应时间5毫秒内检测到占空比达到90%的过流信号，则判定为单元过流，否则判定为假过流。

技术总结
本发明为一种提高高压变频器功率单元过流检测可靠性的检测方法，利用功率单元IGBT驱动核实时检测IGBT过流状态，当出现过流信号时，功率单元控制板开启定时器，若在单元过流故障响应时间内检测出两次占空比达到检测要求的过流信号，则判定为功率单元过流，此时功率单元封锁输出并上传主控系统将变频器停机。本发明不同于传统检测上升沿的判断方法，通过设置合理时间滤波，在保证IGBT器件安全前提下，极大克服了电磁干扰等因素，提升过流判断可靠性，增强了高压变频器整机运行稳定性。增强了高压变频器整机运行稳定性。增强了高压变频器整机运行稳定性。


技术研发人员：王晓文 高海军 徐伟 郭兆静 姜瑞 张辉
受保护的技术使用者：山东泰开自动化有限公司
技术研发日：2022.08.01
技术公布日：2022/11/11