变频器过热检测方法探析

1.内置热敏电阻 把半导体负温度系数（NTC）热敏电阻封装在逆变模块中靠近IGBT芯片的位置，如图4-20a所示。半导体NTC热敏电阻通常呈负温度系数特性，即温度越高，电阻值越小。

图4-20 温度的检测电路

a）内置热敏电阻 b）控制电路

采用内置热敏电阻的保护电路如图4-20b所示。

由电阻R₁、R₂、R₃和稳压管VS组成桥式电路。VS的作用是为A点提供固定的基准电位，B点电压u_B则取决于热敏电阻RT的电阻值，也就是温度信号。

当温度较低时，因RT的电阻值较大，故U_B>U_A，C点为低电位，光耦合器PC处于导通状态，D点为低电位，CPU未得到信号。

当温度高于上限值时，RT的电阻值减小，使U_B<U_A，C点为高电位，光耦合器PC的发光二极管电流为0，光敏晶体管截止，D点变成高电位，CPU得到温度过高的信号。

2.采用温度继电器

温度继电器放置在变频器内部的散热器上，通过感受散热器的温度进行保护。温度继电器并没有触点^[1]。但具有类似于继电器的特性，其电阻特性如图4_-21a所示，当温度低于85℃时，电阻值R_θ很低，相当于触点闭合；而当温度高于85℃时，R_θ很大，呈高阻状态，相当于触点断开。

图4-21b是它的控制电路。在常温下，因为温度继电器的电阻值R_θ很小，光耦合器的发光二极管电流I_D较大，光敏晶体管饱和导通，A点为低电位。当散热器上的温度超过85℃时，R_θ很大，温度继电器处于高电阻状态，光耦合器的I_D很小，晶体管处于截止状态，A点变成高电位，CPU得到温度过高的信号。

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图4-21 采用温度继电器的保护电路

a）温度继电器特性 b）保护电路

3.利用风扇的状态信号

变频器需要用风扇来散热，一旦风扇发生故障，内部温度必然升高。所以，当风扇发生故障时，变频器将进行过热保护。变频器用风扇有直流风扇和交流风扇两种，分述如下：

（1）直流风扇 中、小容量变频器中，常配用直流24V或15V的小风扇，由开关电源供电。这种直流风扇有三根线，除两根电源线外，还有一根风扇状态的信号线。正常运行时，该信号线为低电位，风扇发生故障时，变为高电位。其控制电路如图4-22a所示。

风扇正常运行时，A点为低电位，光耦合器PC处于截止状态，B点是高电位。

当风扇发生故障时，A点变成高电位，PC的发光二极管得到电流，光敏晶体管饱和导通，B点变成低电位，作为报警信号，输出到CPU。

（2）交流风扇 大容量变频器常常配用220V的交流风扇。非但风量大，寿命也较长。但须同时配置380/220V的变压器，如图4-22b所示。正常运行时，继电器KA处于得电状态。当熔断器FU熔断时，KA线圈失电，其触点将发出故障信号。

图4-22 利用风扇状态信号的保护电路

a）直流风扇电路 b）交流风扇电路