本實(shí)用新型涉及監(jiān)測(cè)電路，具體涉及一種直流母線電容組健康監(jiān)測(cè)電路。
背景技術(shù)：
直流母線電容是變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)器、電焊機(jī)等功率設(shè)備的關(guān)鍵組件之一。通常情況下，受電解電容耐壓限制，為了滿足380V交流輸入條件下直流母線電壓超過(guò)500V的工作電壓條件，需要將電解電容串聯(lián)，以獲得更高的耐壓值。實(shí)際工作過(guò)程中，由于電解電容個(gè)體差異，通常很難保證串聯(lián)的兩個(gè)電解電容均勻分?jǐn)偝惺苣妇€電壓，因此通常會(huì)設(shè)置均壓電阻，使上下兩個(gè)串聯(lián)電容盡量承受相同的電壓，防止由于分壓不均造成一側(cè)電容工作電壓超過(guò)耐壓值，引發(fā)危險(xiǎn)。
盡管均壓電阻的存在可以在一定程度上保證上下電容兩端的電壓盡量接近，但由于電解電容的制造差異，長(zhǎng)時(shí)間工作后由于電容組中各電容單體不一致的性能衰退，均壓效果會(huì)逐漸變差，存在使某側(cè)電容工作電壓超過(guò)允許安全電壓的風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型目的在于提供一種提高系統(tǒng)安全性和可靠性的直流母線電容組健康監(jiān)測(cè)電路。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種直流母線電容組健康監(jiān)測(cè)電路，包括：電容組，所述電容組與母線正極和母線負(fù)極連接，所述電容組包括多個(gè)串聯(lián)的子電容組；均壓電阻組，所述均壓電阻組與所述母線正極和所述母線負(fù)極連接，所述均壓電阻組包括多個(gè)串聯(lián)的子均壓電阻組；所述均壓電阻組與所述電容組并聯(lián)，所述子均壓電阻組與所述子電容組并聯(lián)；監(jiān)測(cè)模塊，所述監(jiān)測(cè)模塊與所述母線正極、所述母線負(fù)極、所述子電容組的串聯(lián)點(diǎn)連接。
優(yōu)選地，所述電容組包括串聯(lián)的多個(gè)子電容組；其中所述電容組兩端分別與母線正極和母線負(fù)極相連；所述子電容組由單個(gè)電容或多個(gè)電容并聯(lián)而成。
優(yōu)選地，所述均壓電阻組包括串聯(lián)的多個(gè)子均壓電阻組，所述子均壓電阻組的組數(shù)與所述子電容組的組數(shù)相同；其中所述均壓電阻組兩端分別與母線正極和母線負(fù)極相連；所述子均壓電阻組分別與所述子電容組并聯(lián)；所述子均壓電阻組由一個(gè)或多個(gè)電阻串聯(lián)而成。
優(yōu)選地，所述監(jiān)測(cè)模塊包括電壓采樣單元和狀態(tài)判斷單元；其中所述電壓采樣單元分別與所述母線正極、所述母線負(fù)極、所述子電容組的串聯(lián)點(diǎn)連接；所述狀態(tài)判斷單元與所述電壓采樣單元連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型直流母線電容組健康監(jiān)測(cè)電路具有以下優(yōu)點(diǎn)：利用電容性能衰退后容量衰減，漏電流增加后，會(huì)引起串聯(lián)電容組串聯(lián)點(diǎn)電壓偏移的特性，通過(guò)監(jiān)視母線電容組的串聯(lián)點(diǎn)電壓，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電容組部分電容性能衰退問(wèn)題，并通過(guò)告警信息提示用戶檢查電容情況，避免由于部分電容性能嚴(yán)重衰退造成母線電壓在串聯(lián)電容上分配不均，引發(fā)局部電容超壓危險(xiǎn)，提高系統(tǒng)安全性和可靠性。
附圖說(shuō)明
通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯。
圖1是本實(shí)用新型直流母線電容組健康監(jiān)測(cè)電路電路圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，但不以任何形式限制本實(shí)用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進(jìn)。
如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種直流母線電容組健康監(jiān)測(cè)電路，包括：電容組，電容組與母線正極和母線負(fù)極連接，電容組包括多個(gè)串聯(lián)的子電容組；均壓電阻組，均壓電阻組與母線正極和母線負(fù)極連接，均壓電阻組包括多個(gè)串聯(lián)的子均壓電阻組；均壓電阻組與電容組并聯(lián)，子均壓電阻組與子電容組并聯(lián)；監(jiān)測(cè)模塊，監(jiān)測(cè)模塊與母線正極、母線負(fù)極、子電容組的串聯(lián)點(diǎn)連接。
電容組包括串聯(lián)的第一子電容組及第二子電容組；其中第一子電容組包括相互并聯(lián)的第一電容C1、第三電容C3和第五電容C5，第一電容C1、第三電容C3和第五電容C5的正極與母線正極連接；第二子電容組包括相互并聯(lián)的第二電容C2、第四電容C4和第六電容C6，第二電容C2、第四電容C4和第六電容C6的負(fù)極與母線負(fù)極連接；第一電容C1、第三電容C3和第五電容C5的負(fù)極與第二電容C2、第四電容C4和第六電容C6的正極連接。
第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5和第六電容C6為電解電容。
均壓電阻組包括串聯(lián)的第一子均壓電阻組及第二子均壓電阻組；其中第一子均壓電阻組包括相互串聯(lián)的第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4，第一電阻R1的一端與母線正極連接；第二子均壓電阻組包括相互串聯(lián)的第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8，第五電阻R5的一端與母線負(fù)極連接。
監(jiān)測(cè)模塊包括電壓采樣單元和狀態(tài)判斷單元；其中電壓采樣單元分別與母線正極、母線負(fù)極、子電容組的串聯(lián)點(diǎn)連接；狀態(tài)判斷單元與電壓采樣單元連接。
電壓采樣單元連接在母線正極(VCC_DC+)、母線負(fù)極(VCC_DC-)和電容組串聯(lián)點(diǎn)電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)(DC_MC)，測(cè)量母線正極和電容電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)到母線負(fù)極的電壓差提供給狀態(tài)判斷單元用于電容組健康狀態(tài)判斷。
當(dāng)系統(tǒng)中單個(gè)電解電容(第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5和第六電容C6)的標(biāo)稱容量為C，允許容量誤差為±Ca，允許漏電阻為R±Rb，均壓電阻標(biāo)稱值為Rj，均壓電阻(第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8)誤差為±Rc(誤差分布大小均按3σ考慮)，則上電瞬態(tài)電容中點(diǎn)電壓(DC_MC點(diǎn)與VCC_DC-之間的電壓)范圍為(設(shè)母線電壓為VCC)
當(dāng)電容電壓達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，電容中點(diǎn)電壓范圍為：
考慮到瞬態(tài)電壓不易準(zhǔn)確檢測(cè)，采用穩(wěn)態(tài)電壓檢測(cè)方式，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電容中點(diǎn)電壓超出上述范圍時(shí)，即可認(rèn)為上下電容對(duì)稱度超標(biāo)，存在局部電容個(gè)體性能衰退情況，給出電容健康異常告警信息。
電路實(shí)現(xiàn)時(shí)，分別采集母線電壓VCC(VCC_DC+與VCC_DC-之間的電壓)和電容組串聯(lián)點(diǎn)測(cè)量點(diǎn)電壓U(DC_MC與VCC_DC-之間的電壓)，并按上式判斷是否超標(biāo)，得出電容組是否正常的結(jié)論?？稍陔娙菪阅芩ネ顺^(guò)允許值的初期及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，避免問(wèn)題惡化引發(fā)危險(xiǎn)。
以上對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影響本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例和實(shí)施例中的特征可以任意相互組合。