电流检测与保护电路的构成及信号处理模式

电流检测与保护电路的原理框图如图7-2所示。

图7-2 电流检测与保护电路的原理框图

从变频器的U、W输出端由电子型电流互感器或电流采样电阻取得的UI信号1、WI信号1，先经电源/驱动板上的前级放大电路（由运算放大器组成）进行缓冲和放大（或经比例衰减）后，得到UI信号2和WI信号2，经排线端子送入MCU主板电路。有些机型是由3只电流互感器（电流采样电阻）取得UI、VI、WI等三相电流信号；有些机型是先取得UI、WI两相电流信号，再由后级电路合成VI信号的。

送入后级电路的UI信号2和WI信号2，先是由运算放大器组成的加法器电路“合成”后得到VI信号1（由三相交流电的原理可知，任两相电压的矢量和即为第三相的电压值/电工理论），然后UI信号2、VI信号1、WI信号2这3个电流检测信号，再分为3路，分别由后续电路处理为模拟电压信号和开关量数字信号，送入MCU的相关引脚。

（1）模拟量电流检测信号

模拟信号放大电路（为放大器或精密整流电路），将输入3个电流检测信号进一步放大（或衰减）后，形成0～5V以内MCU模拟信号输入端所需的信号电压，经内部程序运算处理：

1）用于实时显示输出电流值。MCU处理后输出信号以通信方式输送至操作显示面板，显示运行电流值。

2）用于VVV/F控制。MCU处理后，用于对输出电压/电流的控制。(www.xing528.com)

3）部分机型也用于过电流故障报警。

4）电流检测电路本身损坏后，部分机型上电即报“控制电路硬件故障”。一般机型误报过电流故障。

（2）开关量电流检测信号1

3路电流检测信号送入由运算放大器组成的加法电路，当3路信号都正常（输出三相电流平衡）时，信号的矢量和为零，后级电压迟滞比较器电路不动作；当3路电流检测信号的相位差值增大时，加法电路产生信号电压输出，后级电压迟滞比较器电路的状态翻转，产生“接地故障”信号，输入MCU电路，停机保护，并给出故障报警。

（3）1UVW综合电流信号和开关量电流检测信号2

3路电流检测信号先送入模拟放大电路，混合处理形成IUVW综合电流检测信号，该电路不再区分是哪一相电流，只注意电流峰值的大小。IUVW综合电流信号送入后级梯级（迟滞）电压比较器电路，与“轻度过电流”和“重度过电流”两个电流基准值相比较，输出“轻度过电流”和“重度过电流”两个过电流报警的开关量信号，送入MCU的I/O数字口引脚，MCU对两个信号实施不同的处理方式：

1）“轻度过电流”信号的处理方式。“轻度过电流”信号产生时，变频器并不马上停机保护，而是经过一个适时的延时时间，如果“轻度过电流”信号能够消失，则继续运行；若在延时时间到达后，故障信号仍存在，则报出OL（或OL1）过电流故障，同时产生停机保护动作。对“轻度过电流”信号如此处理，可以在不危及IGBT模块安全的前提下，避免不必要的停机保护动作。

2）“重度过电流”信号的处理方式。“重度过电流”信号发生时，相比较“轻度过电流”信号而言，有一个较短时间的延时（部分机型则无延时停机），若延时到，仍存在故障信号，则报出OL（或OL2）过电流故障，停机保护。