一种变频器中的铝电解电容寿命监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种变频器中的铝电解电容寿命监测装置，其中，该铝电解电容寿命监测装置主要包括电压取样检测电路、供电输入检测电路、控制处理电路，变频器上电合闸时，电压取样检测电路获取母线电压采样信号并送到送到控制处理电路，供电输入检测电路获取电容预充电开始的预充电指示信号并送到控制处理电路，控制处理电路对送入的母线电压采样信号进行分析，产生预充电时充电电压曲线，并计算曲线变化的斜率，与正常曲线斜率比较，判断电容是否正常工作。使得变频器能及时了解电容的状态，更加安全可靠工作同时充分利用电容有效工作时间，降低成本。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自动化控制
，特别涉及一种智能型中、高压变频 器铝电解电容寿命在线监测装置。
技术介绍
目前一般中、高压大功率变频器使用铝电解电容作为母线电容，用于输入滤波和蓄能。铝电解电容由于本身构造原因有一定的寿命限制， 一般使用5-6 年就需要更换。但由于电容的寿命与产品使用环境，负载以及工作电压等诸多 因素皆有关系，所以在实际使用中的铝电解电容使用年限并不是十分确定的， 同时不同厂家或者型号的电容，寿命参数都不太一样。这就造成了厂家为了确 保用户电容及时更换，要跟踪维护复杂的搭配关系来估算电容寿命，增加了维 护工作量和复杂性，而且即便这样，也很难准确确定其寿命值。因此更换的时 间点不易确定，更换早了，相对浪费，增加维护成本；更换晚了，就有可能超 出了电容的寿命值，会影响使用效果，甚至引起故障。从产品可靠性考虑，只 能采用提早更换的办法。所以，无法确定电容寿命，增加了管理难度和维护成 本。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种变频器中的铝电解电容寿命监测装置，使 得变频器能及时了解电容的状态，更加安全可靠工作同时充分利用电容有效工 作时间，降低成本。一种变频器中的铝电解电容寿命监测装置，其中，该铝电解电容寿命监测 装置主要包括电压取样检测电路、供电输入检测电路、控制处理电路，变频器 上电合闸时，电压取样检测电路获取母线电压采样信号并送到送到控制处理电 路，供电输入检测电路获取电容预充电开始的预充电指示信号并送到控制处理 电路，控制处理电路对送入的母线电压采样信号进行分析，产生预充电时充电 电压曲线，并计算曲线变化的斜率，与正常曲线斜率比较，判断电容是否正常工作。所述变频器中的铝电解电容寿命监测装置还包括温度检测电路，温度检测 电路对电容的温度进行监测并转换为与温度传感器阻抗成正比的温度电压信号 送到控制处理电路、控制处理电路读取输入的温度电压信号，并计算出对应的 电容温度值，当控制处理电路得到到电容温度超过预警点时，提示电容温度异常。所述电压取样检测电路进一步包括电阻分压电路，电容滤波电路以及信号放大器组成，电压取样检测电路的电阻R5, R6， R7组成电阻分压电路，对输 入的电压进行采样，采样的信号经过电容C6进行滤波，然后经过信号放大器緩 冲，获得电压取样信号，送到控制处理电路。所述温度检测电路进一步包括恒流源、温度传感器，温度侦测电路的恒流 源产生恒定检测电流，此电流在温度传感器上产生压降，此电压与温度传感器 的阻值成正比，这个电压送到控制处理电路。所述供电输入检测电路进一步包括电压互感器、二极管、光耦、电阻R8， 变频器接入的供电高压经过电压互感器获得低压交流信号，此低压交信号经过 二极管整流后变成直流信号，通过电阻R8驱动光耦，在预充电开始前，供电电 压为零，光耦无驱动，光耦输出高电平指示处于预充电过程前；当预充电开始 时刻，变频器的供电电压为电网输入电压，因此光耦获得驱动，输出低电平， 输出高电平向低电平跳变，指示预充电过程开始；此后输出维持低电平，指示 处于预充电过程开始之后。与现有技术相比，由于本技术的铝电解电容寿命监测装置，在变频器 上电合闸时，电压取样检测电路获取母线电压采样信号并送到送到控制处理电 路，供电输入检测电路获取电容预充电开始的预充电指示信号并送到控制处理 电路，控制处理电路对送入的母线电压采样信号进行分析，产生预充电时充电 电压曲线，并计算曲线变化的斜率，与正常曲线斜率比较，判断电容是否正常 工作。所以，使得变频器能及时了解电容的状态，更加安全可靠工作同时充分 利用电容有效工作时间，降低成本。附图说明图1为本技术较佳实施方式之一种变频器的电路示意框图； 图2为本技术较佳实施方式之电容寿命监测装置305的电路原理图； 图3为本技术较佳实施方式之变频器的铝电解电容寿命在线监测装置 在变频器中的连接图。具体实施方式为使本技术之目的、技术方案、优点更加明确、清楚，以下结合具体 实施方式、附图对本技术之技术方案作进一步详细的说明。如图1所示，为本技术较佳实施方式之一种变频器的电路示意框图，变频器包括电容寿命监测装置305、供电电路103、整流电路104、预充电电路 105、蓄能电路106,变频器中的电容寿命监测装置305主要包括电容寿命检测 电路101和计算判断控制电路100两部分，本电容寿命监测装置305在系统中 与供电电路103，整流电路104,预充电电路105，蓄能电路106连接。所述变频器中的电容寿命监测装置305的工作过程，主要如下所述，变频 器上电合闸时，电容寿命检测电路101从预充电电路105获得充电的母线电压 数据，从蓄能电路106获得电容的温度数据，从供电电路103获得预充电过程 开始的时间。电容寿命检测电路101在供电电路103送来预充电过程开始信号 开始检测并分析母线电压数据，判断电容充电过程是否正确。而在其他工作过 程，电容寿命检测电路101 —直检测电容的温度，并据此判断电容工作是否正 常。电容寿命检测电路101的控制电路根据这两步获得的数据预正常数据进行 比较，进而判断电容是否到达保护点。如图2所示，为本技术较佳实施方式之电容寿命监测装置305的电路 原理图，电容寿命监测装置305包括电压取样检测电路201、温度检测电路202、 供电输入检测电路203、控制处理电路MCU204。控制处理电路MCU204位于 计算判断控制电路100中。电压取样检测电路201 、温度检测电路202、供电输入检测电路203分别与 控制处理电路MCU204相连。其中，电压取样检测电路201进一步包括电阻分压电路，电容滤波电路以 及信号放大器2011组成；电压取样检测电路201的电阻R5， R6， R7组成电阻 分压电路，对A, B输入的电压进行采样，采样的信号经过电容C6进行滤波， 然后经过信号放大器2011緩冲，获得电压取样信号，送到控制处理电路 MCU204。温度检测电路202进一步包括电压变换器，光电隔离电路，温度侦测电路 202有恒流源II产生恒定检测电流，此电流从C流出在C,D间温度传感器2021 上产生压降V,此电压与温度传感器2021的阻值成正比，这个电压经过緩沖后 送到控制处理电路MCU204。供电输入^^测电路203从E， F接入的供电高压经过L1电压互感器2031, 获得低压交流信号，此信号经过二极管2032整流后编程直流信号，通过电阻R8 驱动光耦(Ul ) 2033的1， 2脚，在预充电开始前，供电电压为零，光耦2033 无驱动，因此3， 4脚高阻，通过R9把输出电压上拉到VCC，即高电平，光耦 2033指示无预充电过程；当预充电开始时刻，供电电压为电网输入电压，因此光耦2033获得驱动，3， 4脚为低阻，把输出电压拉到地电位，即低电平，输出 由高电平向低电平跳变指示预充电过程开始。控制处理电路MCU204获得电压 取样信号，温度侦测信号和预充电指示信号，并对此进行计算判断，确定电容 工作状态。如图3所示，为本技术较佳实施方式之变频器的铝电解电容寿命在线 监测装置在变频器中的连接图，该变频器主要包括3相供电电路301,预充电 电路302,电容蓄能单元303，逆变单元304，电容寿命监本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频器中的铝电解电容寿命监测装置，其特征在于，该铝电解电容寿命监测装置主要包括电压取样检测电路、供电输入检测电路、控制处理电路，变频器上电合闸时，电压取样检测电路获取母线电压采样信号并送到送到控制处理电路，供电输入检测电路获取电容预充电开始的预充电指示信号并送到控制处理电路，控制处理电路对送入的母线电压采样信号进行分析，产生预充电时充电电压曲线，并计算曲线变化的斜率，与正常曲线斜率比较，判断电容是否正常工作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄荣宇，周邦华，
申请(专利权)人：深圳市中传电气技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]