检测变频器输入缺相的方法

当变频器在不发生缺相的正常情况下工作时，U_dc上的电压波形如图15-2所示，一个工频周期内将有6个波头，此时直流电压U_dc将不会低于470V，实际上对于一个7.5kW的变频器而言，其C的大小一般为900μF，当满载运行时，可以计算出周期性的电压降落大致为40V，纹波系数不会超过7.5%。而当输入缺相发生时，一个工频周期中只有两个电压波头，且整流电压最低值为零。此时在上述条件下，可以估算出电压降落大致为150V，纹波系数要达到30%左右。

由此可以看出，在变频器输入缺相后仍在运行时，电容C将被反复大范围地充电，这种情况是不允许的，它必然将使电容损坏，从而造成整台变频器的损坏。并且，若负载较轻，虽然不会造成电容的损坏，但是直流电压的纹波系数相比于正常时将会增大很多，而且目前变频器一般具有恒电压控制功能，这将造成开关占空比的振荡和负载电流的振荡。而负载较重时，则进一步损坏整流桥，促使变频器故障几率增大，如在送电时就发生缺相，由于单相大电流运行极易造成变频器烧毁。

检测变频器输入缺相，最简单的一种方法就是使用硬件检测。

1.检测方法一

图15-3所示是其中的一种方法。该电路中C₀上的电压高低将反映R、S、T三相输入有无缺相，当发生缺相时，C₀上的电压降低，光耦器件将不导通，A点的信号为高电平，对应缺相的发生。

图15-2　U_dc上的电压波形

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图15-3 变频器输入缺相的硬件检测方法一

2.检测方法二

图15-4所示为另外一种硬件检测方法，由R、S、T端输入的三相电压，经R₅₃～R₅₅、R₁₃～R₁₈电阻降压电路，接入由VD₁₇～VD₂₂组成的三相整流桥，当输入三相正常时，R₅₃～R₅₅压敏电阻呈击穿状态，整流桥的输出电压高于稳压管VD₂₃的击穿电压值，光耦PC13动作，将低电平信号经CN2的3端子送CPU主板电路；当输入缺相时，如R相断路，压敏电阻R₅₃开路，则整流电压值低于VD₂₃的击穿值，PC13不动作，则输出给CPU一个高电平信号。

图15-4 变频器输入缺相的硬件检测方法二

当然，还可以从软件上进行输入缺相的检测，这是因为U_dc在正常情况下，除直流成分外，其主要交流成分的周期为3.33ms，而在缺相的情况下，其主要交流成分的周期将变为10ms，因此通过检测U_dc的交流成分的周期，就可以判断其是否缺相。