一種變頻器故障保護裝置及變頻器的製作方法

2023-05-07 09:57:46

本發明涉及一種保護裝置，具體涉及一種變頻器故障保護裝置及變頻器。

背景技術：

變頻器作為一種驅動控制設備，被廣泛應用於各個領域，其中電梯就是通過變頻器的驅動控制實現運行的。

變頻器在使用過程中往往會遇到欠壓、過壓、過流等故障情況的發生，此類故障如果不採取有效的防範措施，直接會導致變頻器使用壽命縮短甚至損壞，影響變頻器的工作性能，從而引發變頻器的使用期限縮短、安全可靠性降低和工作性能失效等一系列問題。可見，從變頻器的使用壽命、安全和性能角度出發，在發生欠壓、過壓、過流等故障情況時，怎樣對變頻器進行保護是需要考慮的方向。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是變頻器遇到欠壓、過壓、過流等的故障情況時，所引發變頻器的使用壽命縮短、安全可靠性降低和工作性能失效等的一系列問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種變頻器故障保護裝置，所述變頻器和變壓器分別與電源連接，所述變頻器輸出信號至接觸器來控制電動機的啟停，所述變壓器與安全迴路、接觸器連接並通過所述安全迴路來控制電動機的啟停，其特徵在於，所述變頻器和所述安全迴路分別與所述保護裝置連接，所述保護裝置包括：

故障檢測模塊，用於故障檢測並輸出電平信號，且輸入端與所述安全迴路的輸出端連接，其包括欠壓檢測電路、高壓檢測電路、過壓檢測電路、模塊故障檢測電路、過流檢測電路和復位檢測電路，且依次互為與門連接；

封波電路，用於接收所述電平信號，並根據所述電平信號輸出封鎖信號，所述封波電路的輸入端與所述故障檢測模塊的輸出端連接；

使能單元，用於接收所述封波電路的輸出端輸出的封鎖信號，並根據封鎖信號對所述變頻器的igbt驅動信號進行封鎖，所述使能單元的輸入端與所述封波電路的輸出端連接，所述使能單元的輸出端與變頻器的輸入端連接。

優選地，所述保護裝置還包括：

arm處理器，用於接收所述故障檢測模塊輸出的所述電平信號，所述arm處理器的輸入端與所述故障檢測模塊的輸出端連接；

dsp處理器，用於接收所述arm處理器的輸出信號和所述故障檢測電路輸出的所述電平信號，並輸出信號至所述使能單元，所述dsp處理器的輸入端與所述故障檢測電路的輸出端、所述arm處理器的輸出端連接，所述dsp處理器的輸出端與所述使能單元的輸入端連接；

所述使能單元接收所述dsp處理器輸出的信號，對所述變頻器的igbt驅動信號進行軟體脈衝封鎖。

優選地，所述欠壓檢測電路包括：一端與控制電源電壓cvd端連接的電阻r901、電阻r902，一端與所述電阻r901的另一端連接的電容c904，所述電容c904的另一端與所述電阻r902的另一端連接並接地；一端與所述電阻r901的另一端、所述電容c904的一端連接的第一二級管組d901，所述第一二極體組d901的第一二級管的正極接地，第二二極體的負極連接3.3v電源；一端與所述電阻r901的另一端、所述電容c904的一端、所述第一二極體組的公共端連接的電阻r906；一端與基準電壓3.3vref連接的電阻r912，一端與所述電阻r912的另一端連接的電阻r911、電阻r907、電容c902，所述電阻r911的另一端與所述電容c902的另一端連接並接地；負極與所述電阻r906的另一端連接，且正極與所述電阻r912的另一端、所述電阻r911的一端、所述電阻r907的一端、所述電容901的一端連接的比較器u901，所述比較器u901的輸出端與所述電阻r907的另一端、電阻r934的一端連接，一端與所述電阻r934的另一端連接的電阻r933，所述電阻r933的另一端連接3.3v電源，一端與所述電阻r934的另一端、所述電阻r933的一端連接的電容c902，所述電容c902的另一端接地，一端與所述電阻r934的另一端、所述電阻r933的一端、所述電容c902的一端、所述欠壓檢測電路的輸出端lu連接的第二二極體組d902，所述第二二極體組d902的第三二極體的正極接地，第四二級管的負極連接3.3v電源；

所述欠壓檢測電路的輸出端lu與電阻r1的一端連接，所述電阻r1的另一端與電阻r2和電容c1並聯後的一端、三極體q1的基極連接，所述電阻r2和電容c1並聯後另一端與所述三極體q1的發射極連接且接地，所述三極體q1的集電極與電阻r3的一端、二極體d1的負極連接，所述電阻r3的另一端接地。

優選地，所述高壓檢測電路包括：一端與安全返回模塊t103的a端、電阻r111的一端連接的電阻r114，一端與所述電阻r114的另一端連接的電阻r117，所述電阻r117的另一端與電壓抑制器d47的一端連接，所述電壓抑制器d47的另一端與電壓抑制器d48的一端連接，所述電壓抑制器d48的另一端與電阻r120一端、電容c45的一端、四通電晶體g23的a端連接；所述電阻r111的另一端與所述安全返回模塊t103的d端、所述電阻r120的另一端、所述電容c45的另一端、所述四通電晶體g23的b端連接，所述四通電晶體g23的c端與電阻r137的一端連接，所述四通電晶體g23的d端接地，所述電阻r137的另一端與電阻r163的一端、電容c49的一端、施密特反相器u12a的輸入端連接，所述施密特反相器u12a與電容c48的一端、+3v電源連接，所述電容c48的另一端接地，所述施密特反相器u12a設有接地端，所述施密特反相器u12a的輸出端與電阻r153的一端、雙肖特基二級管d162的負極連接，所述電阻r153的另一端與電容c57的一端、電阻r56的一端、施密特反相器u12b的輸入端連接，所述電阻r56的另一端與所述雙肖特基二級管d162的正極連接，所述電容c57的另一端接地；所述施密特反相器u12b的輸出端與電阻r134的一端、發光二極體l23的負極連接，所述發光二極體l23的正極與電阻r131的一端連接，所述電阻r131的另一端與+3v電源連接，所述電阻r134的另一端與電阻r160的一端、所述高壓檢測電路的輸出端hv連接，所述電阻r160的另一端與電容c63的一端連接，所述電容c63的另一端接地；

所述高壓檢測電路的輸出端hv與二極體d2的負極連接，所述二極體d2的正極與所述二極體d1的正極、電阻r4的一端、c2電容的一端和與門器u1的a端連接，所述電阻r4的另一端連接電源，所述c2電容的另一端接地。

優選地，所述過壓檢測電路包括：一端與控制電源電壓dbvd端連接的電阻r903、電阻r904；一端與所述電阻r903的另一端連接的電容c905，所述電容c905的另一端與所述電阻r904的另一端連接並接地；一端與所述電阻r903的另一端、所述電容c905的一端連接的第三二級管組d903，所述第三二極體組d903的第五二級管的正極接地，第六二極體的負極連接3.3v電源；一端與所述電阻r903的另一端、所述電容c905的一端、所述第三二極體組的公共端連接的電阻r905；一端與基準電壓連接的電阻909，一端與所述電阻r909的另一端連接的電阻r908、電阻r910、電容c903，所述電阻r908的另一端與所述電容c903的另一端連接並接地；負極與所述電阻r905的另一端連接、且正極與所述電阻r908的一端、所述電阻r909的另一端、所述電阻r910的一端、所述電容903的一端連接的比較器u902，所述比較器u902的輸出端與所述電阻r910的另一端、電阻r936的一端連接；一端與所述電阻r936的另一端連接的電阻r935，所述電阻r935的另一端連接3.3v電源；一端與所述電阻r936的另一端、所述電阻r935的一端連接的電容c922，所述電容c922的另一端接地；一端與所述電阻r936的另一端、所述電阻r935的一端、所述電容c922的一端、所述欠壓檢測電路的輸出端lu連接的第四二極體組d904，所述第四二極體組d904的第七二極體的正極接地，第八二級管的負極連接3.3v電源；

所述過壓檢測電路的輸出端ou與電容c3的一端和與門器u1的b端連接，所述電容c3的另一端接地，與門器u1的y端與與門器u2的a端連接。

優選地，所述模塊故障檢測電路包括：一端與直流母線採樣點dc_bus連接的電阻r211，所述電阻r211的另一端與電阻r213的一端、電容c202的一端連接，所述電阻r213的另一端與電阻r215的一端、電阻r216的一端、比較器u204的正極連接，所述電阻r215的另一端與基準電壓端ref連接，所述電容c202的另一端與電阻r212的一端、電阻r214的一端連接；所述電阻r212的另一端與零線n、所述電阻r216的另一端、電容c204的一端、電容c205的一端、電阻r222與電容c206並聯後的一端連接；所述電阻r214的另一端與所述比較器u204的負極、電阻r232與電容c216並聯後的一端連接；所述比較器u204的輸出端與電阻r233的一端連接，所述電阻r233的另一端與所述電阻r232與電容c216並聯後的另一端、電阻r218的一端連接，所述電阻r218的另一端與所述電容c205的另一端、比較器u201的負極、比較器u202的正極連接；所述電容c204的另一端與所述比較器u201的正極、電阻r219的一端、電阻r220與電阻r221並聯後的一端連接，所述電阻r219的另一端與基準電壓端ref連接；所述電阻r222與電容c206並聯後的另一端與所述電阻r220與電阻r221並聯後的另一端、所述比較器u202的負極連接，所述比較器u202與電源埠+vcc和零線n連接，所述比較器u202的輸出端與所述比較器u201的輸出端、電阻r230的一端、四通道電晶體的b端連接，所述電阻r230的另一端與所述四通道電晶體的a端、電阻r223的一端、電容c219的一端連接，所述電阻r223的另一端與電阻r240的一端、電源埠+vcc連接，所述電阻r240的另一端與所述電容c219的另一端連接，所述四通道電晶體的c端與電容c220的一端連接並接地，所述四通道電晶體的d端與電阻r231的一端、電阻r239的一端連接，所述電阻r231的另一端接地，所述電阻r239的另一端與所述電容c220的另一端、模塊故障檢測電路的輸出端fo連接；

所述模塊故障檢測電路的輸出端fo與電阻r5的一端連接，電阻r5的另一端與電容c4的一端、與門器u2的b端連接，與門器u2的y端與與門器u3的a端連接。

優選地，所述過流檢測電路包括：電源電壓iu端與電阻r802的一端、電阻r803的一端連接，所述電阻r802的另一端與電容c808的一端、比較器u801的負極連接，所述比較器u801的正極與電容c803的一端、基準比較電流+vref_oc的正極連接，所述電容c803的另一端接地；所述比較器u801連接有15v電源，所述15v電源的負極與電容c819的一端連接，所述電容c819的另一端接地，所述15v電源的正極與電容c820的一端連接，所述電容c820的另一端接地；所述電阻r803的另一端與電容c809的一端、比較器u802的正極連接，所述電容c809的另一端與所述電容c808的另一端連接並接地，所述比較器u802的負極與基準比較電流-vref_oc的負極、電容c802的一端連接，電容c802的另一端接地；

電源電壓iv端與電阻r804的一端、電阻r805的一端連接，所述電阻r804的另一端與電容c810的一端、比較器u803的負極連接，所述比較器u803的正極與電容c805的一端、基準比較電流+vref_oc的正極連接，所述電容c805的另一端接地；所述比較器u803連接有15v電源，所述15v電源的負極與電容c817的一端連接，所述電容c817的另一端接地，所述15v電源的正極與電容c818的一端連接，所述電容c818的另一端接地；所述電阻r805的另一端與電容c811的一端、比較器u804的正極連接，所述電容c811的另一端與所述電容c810的另一端連接並接地，所述比較器u804的負極與基準比較電流-vref_oc的負極、電容c804的一端連接，電容c804的另一端接地；

電源電壓iw端與電阻r806的一端、電阻r807的一端連接，所述電阻r806的另一端與電容c812的一端、比較器u805的負極連接，所述比較器u805的正極與電容c807的一端、基準比較電流+vref_oc的正極連接，所述電容c807的另一端接地；所述比較器u805連接有15v電源，所述15v電源的負極與電容c815的一端連接，所述電容c815的另一端接地，所述15v電源的正極與電容c816的一端連接，所述電容c816的另一端接地；所述電阻r807的另一端與電容c813的一端、比較器u806的正極連接，所述電容c813的另一端與所述電容c812的另一端連接並接地，所述比較器u806的負極與基準比較電流-vref_oc的負極、電容c806的一端連接，電容c806的另一端接地；

所述比較器u801的輸出端與比較器u802、u803、u804、u805、u806的輸出端、電阻r812的一端連接；所述電阻r812的另一端與電阻r811的一端、三極體q802的基極連接，所述電阻r811的另一端與+3.3v電源、所述三級管q802的集電極連接，所述三級管q802的發射極與電阻r851的一端、電阻r852的一端、施密特反相器ua07的輸入端連接，所述電阻r851的另一端與電容c841的一端、所述電阻r852的另一端連接，並接地。施密特反相器ua07的輸出端與電阻r853的一端連接，所述電阻r853的另一端與電容c814的一端、過流檢測電路的輸出端oc連接，所述電容c814的另一端接地；

所述過流檢測電路的輸出端oc與電容c5的一端、與門器u3的b端連接，電容c5的另一端接地，與門器u3的y端與與門器u4的a端連接。

優選地，所述復位檢測電路包括：電源監控器u103，所述電源監控器u103的vcc端與3.3v電源連接，所述電源監控器u103的gnd端接地，所述電源監控器u103的reset端進行電源復位工作並與復位檢測電路的輸出端rst連接；

所述復位檢測電路的輸出端rst與電阻r6的一端、二極體d3的負極、二極體d4的負極連接，電阻r6的另一端與電阻r7的一端、電容c6的一端、與門器u4的b端連接，電阻r7的另一端與二極體d3的正極、二極體d4的正極連接，電容c6的另一端接地。

所述與門器u4的c端與電容c7的一端、3.3v電源連接，所述與門器u4的d端接地，所述電容c7的另一端接地，所述與門器u4的y端與電阻r8的一端連接，所述電阻r8的另一端與電阻r9和電容c8並聯後的一端、三極體q2的基極連接，所述電阻r9和電容c8並聯後的另一端與所述三極體q2的發射極連接且接地；所述三極體q2的集電極與電阻r10的一端連接，並輸出電平信號，所述電阻r10的另一端與所述3.3v電源連接。

優選地，所述封波電路包括：

一端與所述故障檢測電路的輸出端oe連接的電阻r101；

一端與所述電阻r101的另一端連接的電容c101，所述電容c101的另一端接地；

輸入端與所述電阻r101的另一端、所述電容c101的一端連接的非門器f,所述非門器f的輸出端與電阻r102的一端連接，所述電阻r102的另一端連接所述3.3v電源，並輸出所述封鎖信號至所述使能單元。

一種變頻器，包括上述任一所述的一種變頻器故障保護裝置。

本發明，通過對變頻器和安全迴路連接保護裝置，保護裝置設有故障檢測電路、封波電路和使能單元，能有效的檢測到各種故障信息並對變頻器中的igbt驅動電路輸出的信號進行封鎖，從而對變頻器的工作狀態進行了有效的保護，提高了變頻器的使用壽命、安全可靠性和工作性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的系統模塊示意圖；

圖2為本發明的故障檢測模塊的欠壓檢測電路圖；

圖3為本發明的故障檢測模塊的高壓檢測電路圖；

圖4為本發明的故障檢測模塊的過壓檢測電路圖；

圖5為本發明的故障檢測模塊的模塊故障檢測電路圖；

圖6為本發明的故障檢測模塊的過流檢測電路圖；

圖7為本發明的故障檢測模塊的復位檢測電路圖；

圖8為本發明的保護裝置的第一局部電路圖；

圖9為本發明的保護裝置的第二局部電路圖；

圖10為本發明的保護裝置的第三局部電路圖；

圖11為本發明的封波電路的電路圖。

附圖標號

1.故障檢測模塊2.封波電路

3.使能單元4.arm處理器5.dsp處理器

具體實施方式

為了使本發明的有益效果更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的技術方案進行詳細的說明。

在以下描述中闡述了具體細節以便於充分理解本發明。但是本發明能夠以多種不同於在此描述的其它方式來實施。因此本發明不受下面公開的具體實施方式的限制。

如圖1所示為本發明的系統模塊示意圖，變頻器和變壓器分別與電源連接，電源為三相電，變頻器輸出信號至接觸器來控制電動機的啟停，變頻器輸出信號為igbt驅動信號；變壓器與安全迴路、接觸器連接並通過安全迴路來控制電動機的啟停，安全迴路由多個安全開關組成，當多個安全開關全部閉合時，安全迴路導通，反之，只要有一個安全開關沒有閉合，安全迴路不導通；變頻器和安全迴路分別與保護裝置連接，變頻器接收保護裝置的控制信號實現保護作用，安全迴路為觸發保護裝置工作的前提條件，只有安全迴路導通時，保護裝置工作，反之不工作。保護裝置包括：故障檢測模塊1、封波電路2和使能單元3。

故障檢測模塊1用於故障檢測並輸出電平信號，且輸入端與安全迴路的輸出端連接，主要是檢測欠壓、高壓、過壓、模塊故障、過流等故障。其包括欠壓檢測電路、高壓檢測電路、過壓檢測電路、模塊故障檢測電路、過流檢測電路和復位檢測電路，且依次互為與門連接，彼此之間通過多個電子元件連接，有效的實現的故障檢測的作用。

其中，欠壓檢測電路通過電壓比較器對採樣到的電壓與設定的基準電壓進行比較，當採樣到的電壓大於設定的基準電壓時，為高壓有效；當採樣到的電壓小於設定的基準電壓時，此時輸出欠壓報警信號。高壓檢測電路通過一個或多個開關量傳感器同時的打開和閉合來觸發高壓檢測電路的動作，根據需求設定開關量傳感器的打開或閉合為高壓檢測電路的報警輸出信號。過壓檢測電路通過電壓比較器對採樣到的電壓與設定的基準電壓進行比較，當採樣到的電壓小於設定的基準電壓時，為低壓有效；當採樣到的電壓大於設定的基準電壓時，此時輸出過壓報警信號。過流檢測電路採集三相電壓並轉換為電流信號，通過比較器與設定的基準電流值進行比較，當電流信號大於設定的基準電流值時，輸出過流報警信號；當電流信號小於設定的基準電流值時，不輸出過流報警信號。復位檢測電路通過採集電源監控器所監控的電源電壓，來進行工作。當電源監控器檢測的電壓值出現異常時，復位電路進行復位工作；當電源監控器檢測的電壓值正常時，復位電路無需工作。

如圖2所示，欠壓檢測電路包括：一端與控制電源電壓cvd端連接的電阻r901、電阻r902，一端與電阻r901的另一端連接的電容c904，電容c904的另一端與電阻r902的另一端連接並接地。一端與電阻r901的另一端、電容c904的一端連接的第一二級管組d901，第一二極體組d901的第一二級管的正極接地，第二二極體的負極連接3.3v電源。一端與所述電阻r901的另一端、電容c904的一端、第一二極體組的公共端連接的電阻r906。一端與基準電壓連接的電阻r912，一端與電阻r912的另一端連接的電阻r911、電阻r907、電容c902，電阻r911的另一端與電容c902的另一端連接並接地；負極與電阻r906的另一端連接，且正極與電阻r912的另一端、電阻r911的一端、電阻r907的一端、電容901的一端連接的比較器u901，比較器u901的輸出端與電阻r907的另一端、電阻r934的一端連接。一端與電阻r934的另一端連接的電阻r933，電阻r933的另一端連接3.3v電源，一端與電阻r934的另一端、電阻r933的一端連接的電容c902，電容c902的另一端接地，一端與電阻r934的另一端、電阻r933的一端、電容c902的一端、欠壓檢測電路的輸出端lu連接的第二二極體組d902，第二二極體組d902的第三二極體的正極接地，第四二級管的負極連接3.3v電源。

具體的工作原理：控制電源電壓cvd端的電壓通過電阻r901、電阻r902、電容c904的作用減小阻抗，再通過第一二級管組d901的作用進行限幅後發送至比較器u901的反相輸入端。基準電壓3.3vref通過電阻r911、電容c902的作用減小阻抗並發送至比較器u901的正相輸入端。當反相輸入端接收到的控制電源電壓cvd端的電壓高於正向輸入端接收到的基準電壓3.3vref時，比較器u901的輸出端輸出低電平；當反相輸入端接收到的控制電源電壓cvd端的電壓低於正向輸入端接收到的基準電壓3.3vref時，比較器u901的輸出端輸出高電平。由於欠壓檢測電路為高電平有效，所以只有在比較器u901的輸出端輸出高電平時，並通過電阻r933、電容c902的濾波作用，第二二極體組d902的限幅作用後，輸出欠壓報警信號至欠壓檢測電路的輸出端lu。

如圖3所示，高壓檢測電路包括：一端與安全返回模塊t103的a端、電阻r111的一端連接的電阻r114，一端與電阻r114的另一端連接的電阻r117，電阻r117的另一端與電壓抑制器d47的一端連接，電壓抑制器d47的另一端與電壓抑制器d48的一端連接，電壓抑制器d48的另一端與電阻r120一端、電容c45的一端、四通電晶體g23的a端連接。電阻r111的另一端與安全返回模塊t103的d端、電阻r120的另一端、電容c45的另一端、四通電晶體g23的b端連接，四通電晶體g23的c端與電阻r137的一端連接，四通電晶體g23的d端接地。電阻r137的另一端與電阻r163的一端、電容c49的一端、施密特反相器u12a的輸入端連接，施密特反相器u12a與電容c48的一端、+3v電源連接，電容c48的另一端接地，施密特反相器u12a設有接地端，施密特反相器u12a的輸出端與電阻r153的一端、肖特基二級管d162的負極連接。電阻r153的另一端與電容c57的一端、電阻r56的一端、施密特反相器u12b的輸入端連接，電阻r56的另一端與雙肖特基二級管d162的正極連接，電容c57的另一端接地。施密特反相器u12b的輸出端與電阻r134的一端、發光二極體l23的負極連接，發光二極體l23的正極與電阻r131的一端連接，電阻r131的另一端與+3v電源連接，電阻r134的另一端與電阻r160的一端、高壓檢測電路的輸出端hv連接，電阻r160的另一端與電容c63的一端連接，電容c63的另一端接地。

具體的工作原理：安全迴路t103的a端、d端的電壓信號通過電壓抑制器d47、d48的電壓抑制作用限制低電壓流入；電阻r120、電容c45的作用減小阻抗，施密特反相器u12a、u12b的高低電平轉換作用；電阻r156與肖特基二極體d162串聯後進行分壓的作用；電阻r160與電容c163串聯進行濾波作用，輸出高壓報警信號至高壓檢測電路的輸出端hv。

如圖4所示，過壓檢測電路包括：一端與控制電源電壓dbvd端連接的電阻r903、電阻r904。一端與電阻r903的另一端連接的電容c905，電容c905的另一端與電阻r904的另一端連接並接地。一端與電阻r903的另一端、電容c905的一端連接的第三二級管組d903，第三二極體組d903的第五二級管的正極接地，第六二極體的負極連接3.3v電源。一端與電阻r903的另一端、電容c905的一端、第三二極體組的公共端連接的電阻r905。一端與基準電壓連接的電阻909，一端與電阻r909的另一端連接的電阻r908、電阻r910、電容c903，電阻r908的另一端與電容c903的另一端連接並接地。負極與電阻r905的另一端連接、且正極與電阻r908的一端、電阻r909的另一端、電阻r910的一端、電容903的一端連接的比較器u902，比較器u902的輸出端與電阻r910的另一端、電阻r936的一端連接。一端與電阻r936的另一端連接的電阻r935，電阻r935的另一端連接3.3v電源。一端與電阻r936的另一端、電阻r935的一端連接的電容c922，電容c922的另一端接地。一端與電阻r936的另一端、電阻r935的一端、電容c922的一端、欠壓檢測電路的輸出端lu連接的第四二極體組d904，第四二極體組d904的第七二極體的正極接地，第八二級管的負極連接3.3v電源。

具體的工作原理：控制電源電壓dbvd端的電壓通過電阻r903、電阻r904、電容c905的作用減小阻抗，再通過第三二級管組d903的作用進行限幅後發送至比較器u902的反相輸入端。基準電壓3.3vref通過電阻r908、電容c903的作用減小阻抗並發送至比較器u902的正相輸入端。當反相輸入端接收到的控制電源電壓dbvd端的電壓高於正向輸入端接收到的基準電壓3.3vref時，比較器u902的輸出端輸出低電平；當反相輸入端接收到的控制電源電壓dbvd端的電壓低於正向輸入端接收到的基準電壓3.3vref時，比較器u902的輸出端輸出高電平。由於過壓檢測電路為低電平有效，所以只有在比較器u902的輸出端輸出低電平時，並通過電阻r935、電容c922的濾波作用，第二二極體組d904的限幅作用後，輸出過壓報警信號至過壓檢測電路的輸出端ou。

如圖5所示，模塊故障檢測電路包括：一端與直流母線採樣點dc_bus連接的電阻r211，電阻r211的另一端與電阻r213的一端、電容c202的一端連接，電阻r213的另一端與電阻r215的一端、電阻r216的一端、比較器u204的正極連接，電阻r215的另一端與基準電壓端ref連接，電容c202的另一端與電阻r212的一端、電阻r214的一端連接。電阻r212的另一端與零線n、電阻r216的另一端、電容c204的一端、電容c205的一端、電阻r222與電容c206並聯後的一端連接。電阻r214的另一端與比較器u204的負極、電阻r232與電容c216並聯後的一端連接。比較器u204的輸出端與電阻r233的一端連接，電阻r233的另一端與電阻r232與電容c216並聯後的另一端、電阻r218的一端連接，電阻r218的另一端與電容c205的另一端、比較器u201的負極、比較器u202的正極連接。電容c204的另一端與比較器u201的正極、電阻r219的一端、電阻r220與電阻r221並聯後的一端連接，電阻r219的另一端與基準電壓端ref連接。電阻r222與電容c206並聯後的另一端與電阻r220與電阻r221並聯後的另一端、比較器u202的負極連接，比較器u202與電源埠+vcc和零線n連接，比較器u202的輸出端與比較器u201的輸出端、電阻r230的一端、四通道電晶體pc202的b端連接。電阻r230的另一端與四通道電晶體pc202的a端、電阻r223的一端、電容c219的一端連接，電阻r223的另一端與電阻r240的一端、電源埠+vcc連接，電阻r240的另一端與電容c219的另一端連接，四通道電晶體pc202的c端與電容c220的一端連接並接地，四通道電晶體pc202的d端與電阻r231的一端、電阻r239的一端連接，電阻r231的另一端接地，電阻r239的另一端與電容c220的另一端、模塊故障檢測電路的輸出端fo連接。

具體的工作原理如下：接收直流母線採樣點dc_bus的電流信號、n端的電流信號，通過比較器u204進行比較並輸出高電平或低電平信號，電平信號進行減小阻抗、濾波端處理後，再通過比較器u201、比較器u202進行比較，並將輸出端電平信號發送至四通道電晶體pc202,由四通道電晶體pc202輸出模塊故障檢測信號。

如圖6所示，過流檢測電路包括：電源電壓iu端與電阻r802的一端、電阻r803的一端連接，電阻r802的另一端與電容c808的一端、比較器u801的負極連接，比較器u801的正極與電容c803的一端、基準比較電流+vref_oc的正極連接，電容c803的另一端接地。比較器u801連接有15v電源，15v電源的負極與電容c819的一端連接，電容c819的另一端接地，15v電源的正極與電容c820的一端連接，電容c820的另一端接地。電阻r803的另一端與電容c809的一端、比較器u802的正極連接，電容c809的另一端與電容c808的另一端連接並接地，比較器u802的負極與基準比較電流-vref_oc的負極、電容c802的一端連接，電容c802的另一端接地。

電源電壓iv端與電阻r804的一端、電阻r805的一端連接，電阻r804的另一端與電容c810的一端、比較器u803的負極連接，比較器u803的正極與電容c805的一端、基準比較電流+vref_oc的正極連接，電容c805的另一端接地。比較器u803連接有15v電源，15v電源的負極與電容c817的一端連接，電容c817的另一端接地，15v電源的正極與電容c818的一端連接，電容c818的另一端接地。電阻r805的另一端與電容c811的一端、比較器u804的正極連接，電容c811的另一端與電容c810的另一端連接並接地，比較器u804的負極與基準比較電流-vref_oc的負極、電容c804的一端連接，電容c804的另一端接地。

電源電壓iw端與電阻r806的一端、電阻r807的一端連接，電阻r806的另一端與電容c812的一端、比較器u805的負極連接，比較器u805的正極與電容c807的一端、基準比較電流+vref_oc的正極連接，電容c807的另一端接地。比較器u805連接有15v電源，15v電源的負極與電容c815的一端連接，電容c815的另一端接地，15v電源的正極與電容c816的一端連接，電容c816的另一端接地。電阻r807的另一端與電容c813的一端、比較器u806的正極連接，電容c813的另一端與電容c812的另一端連接並接地，比較器u806的負極與基準比較電流-vref_oc的負極、電容c806的一端連接，電容c806的另一端接地。

比較器u801的輸出端與比較器u802、u803、u804、u805、u806的輸出端、電阻r812的一端連接。電阻r812的另一端與電阻r811的一端、三極體q802的基極連接，電阻r811的另一端與+3.3v電源、三級管q802的集電極連接，三級管q802的發射極與電阻r851的一端、電阻r852的一端、施密特反相器ua07的輸入端連接，電阻r851的另一端與電容c841的一端、電阻r852的另一端連接，並接地。施密特反相器ua07的輸出端與電阻r853的一端連接，電阻r853的另一端與電容c814的一端、過流檢測電路的輸出端oc連接，電容c814的另一端接地。

具體的工作原理如下：接收iu端、iv端、iw端的電壓信號，並分別通過串聯電阻r802、r803、r804、r805、r806、r807，發送電流信號至比較器u801、u803、u805的反相端、比較器u802、u804、u806的正向端。比較器u801、u803、u805的正相端接收基準比較電流+vref_oc，比較器u802、u804、u806的反相端接收基準比較電流-vref_oc。根據比較結果比較器u801、u802、u803、u804、u805、u806分別輸出高電平或低電平，且輸出端連接於一公共節點，通過三級管q802、施密特反相器ua07的作用，輸出過流報警信號至過流檢測電路的輸出端oc。

如圖7所示，電源監控器u103，電源監控器u103的vcc端與3.3v電源連接，電源監控器u103的gnd端接地，電源監控器u103的reset端進行電源復位工作並與復位檢測電路的輸出端rst連接。電源監控器u103採集的電源電壓信號與3.3v電源進行比較，當所採集的電源電壓信號偏離3.3v且在電源監控器u103所設定的範圍之內時，電源監控器u103不輸出復位報警信號；當所採集的電源電壓信號偏離3.3v且在電源監控器u103所設定的範圍之外時，電源監控器u103輸出復位報警信號至復位檢測電路的輸出端rst。

其中圖8、圖9、圖10依次為保護裝置的局部電路圖，如圖8所示，欠壓檢測電路的輸出端lu與電阻r1的一端連接，電阻r1的另一端與電阻r2和電容c1並聯後的一端、三極體q1的基極連接，電阻r2和電容c1並聯後另一端與三極體q1的發射極連接且接地，三極體q1的集電極與電阻r3的一端、二極體d1的負極連接，電阻r3的另一端接地。

高壓檢測電路的輸出端hv與二極體d2的負極連接，二極體d2的正極與二極體d1的正極、電阻r4的一端、c2電容的一端和與門器u1的a端連接，電阻r4的另一端連接電源，c2電容的另一端接地。

過壓檢測電路的輸出端ou與電容c3的一端和與門器u1的b端連接，電容c3的另一端接地，與門器u1的y端與與門器u2的a端連接。

如圖9所示，模塊故障檢測電路的輸出端fo與電阻r5的一端連接，電阻r5的另一端與電容c4的一端、與門器u2的b端連接，與門器u2的y端與與門器u3的a端連接。

過流檢測電路的輸出端oc與電容c5的一端、與門器u3的b端連接，電容c5的另一端接地，與門器u3的y端與與門器u4的a端連接。

如圖10所示，復位檢測電路的輸出端rst與電阻r6的一端、二極體d3的負極、二極體d4的負極連接，電阻r6的另一端與電阻r7的一端、電容c6的一端、與門器u4的b端連接，電阻r7的另一端與二極體d3的正極、二極體d4的正極連接，電容c6的另一端接地。與門器u4的c端與電容c7的一端、3.3v電源連接，與門器u4的d端接地，電容c7的另一端接地，與門器u4的y端與電阻r8的一端連接，電阻r8的另一端與電阻r9和電容c8並聯後的一端、三極體q2的基極連接，電阻r9和電容c8並聯後的另一端與三極體q2的發射極連接且接地；三極體q2的集電極與電阻r10的一端連接，並由輸出端oe輸出電平信號，電阻r10的另一端與3.3v電源連接。

封波電路2，用於接收故障檢測模塊輸出端oe輸出的電平信號，並根據電平信號輸出封鎖信號，封波電路2的輸入端與故障檢測模塊1的輸出端連接。如圖11所示，封波電路2包括：一端與故障檢測模塊1的輸出端oe連接的電阻r20；一端與電阻r20的另一端連接電容c10，電容c10的另一端接地；輸入端與電阻r20的另一端、電容c10的一端連接的非門器f,非門器f的輸出端與電阻r21的一端連接，電阻r20的另一端連接3.3v電源，並輸出封鎖信號至使能單元3。

使能單元3，用於接收封波電路2的輸出端drive-en輸出的封鎖信號，並根據封鎖信號對變頻器中igbt驅動信號進行封鎖，使能單元3的輸入端與封波電路2的輸出端連接，使能單元3的輸出端與變頻器的輸入端連接。

保護裝置除了包括以上的故障檢測模塊1、封波電路2和使能單元3外，還包括用於分別接收故障檢測模塊1輸出的電平信號的arm處理器4和dsp處理器5，arm處理器4接收故障檢測模塊1輸出的電平信號，並輸出處理後的信號至dsp處理器5；dsp處理器5接收arm處理器4和故障檢測模塊1輸出的電平信號，並輸出處理後的信號至使能單元3。使能單元3接收dsp處理器5的輸出信號，對變頻器進行軟體脈衝封鎖。

具體的工作過程如下：

三相電源的三個端點r、s、t分別對變壓器和變頻器提供所需的電源，其中變壓器將接收到的三相電源進行變壓作用並輸出變壓後的電源與安全迴路、接觸器形成迴路，當安全迴路為導通狀態時，迴路接通，接觸器的線圈得電，接觸器的常開觸點閉合，電動機得電運行。

同樣，變頻器將接收到的三相電源進行整流、濾波和逆變作用後，根據變頻器的igbt驅動信號來控制接觸器的動作，從而控制電動機的運行。由於變壓器與安全迴路、接觸器形成的迴路屬於硬體控制，硬體控制的動作要比變頻器的igbt驅動信號的響應速度快，在變頻器的igbt驅動信號控制接觸器的時候，接觸器已經實現了對電動機的控制。所以，為了防止對電動機控制作用的衝突出現過流現象，保護裝置通過封波電路2對變頻器的igbt驅動信號進行封鎖。

保護裝置檢測變頻器是否存在欠壓、高壓、過壓、模塊故障、過流和復位的故障；若存在，保護裝置通過封波電路2輸出封鎖信號至使能單元,對變頻器的igbt驅動信號進行封鎖，封波電路2進行的封鎖為硬體封鎖；同時，保護裝置通過arm處理器4和dsp處理器5輸出封鎖信號至使能單元3，對變頻器的igbt驅動信號進行封鎖，dsp處理器5進行的封鎖為軟體脈衝封鎖；硬體封鎖的響應速度要快於軟體脈衝封鎖的響應速度，即是硬體先封鎖，軟體再封鎖，兩者相互結合，不但有效的實現了對變頻器igbt驅動信號的封鎖，同時達到了冗餘的作用，提高封鎖作用的速度和可靠性。當故障檢測模塊1確認無故障時，封波電路2與dsp處理器5解除封鎖。

安全迴路發送輸出信號至接觸器，接觸器閉合，電動機工作，變頻器發送輸出信號至接觸器存在響應時間滯後於安全迴路，通過電梯變頻器過流的保護裝置對變頻器發送至接觸器的輸出信號進行封波，避免了變頻器在發送輸出信號至接觸器的過程中，接收反向信號產出過流，以及變頻器過流所引起的電梯停止運行。

本發明，通過對變頻器和安全迴路連接保護裝置，保護裝置設有故障檢測電路、封波電路和使能單元，能有效的檢測到各種故障信息並對變頻器中的igbt驅動電路輸出的信號進行封鎖，從而對變頻器的工作狀態進行了有效的保護，提高了變頻器的使用壽命、安全可靠性和工作性能。

本發明不局限於上述最佳實施方式，任何人應該得知在本發明的啟示下做出的結構變化，凡是與本發明具有相同或相近的技術方案，均落入本發明的保護範圍之內。