逆变器过流保护
逆变器控制电路的保护电路
逆变器控制电路的保护电路逆变器控制电路中的保护电路，可分为逆变器保护和异步电动机保护两种，保护功能如下：（1）逆变器保护①瞬时过电流保护，用于逆变电流负载侧短路等，流过逆变电器回件的电流达到异常值（超过容许值）时，瞬时停止逆变器运转，切断电流，变流器的输出电流达到异常值，也得同样停止逆变器运转。
②过载保护，逆变器输出电流超过额定值，且持续流通超过规定时间，为防止逆变器器件、电线等损坏，要停止运转，恰当的保护需要反时限特性，采用热继电器或电子热保护，过载是由于负载的GD2（惯性）过大或因负载过大使电动机堵转而产生。
③再生过电压保护，应用逆变器使电动机快速减速时，由于再生功率使直流电路电压升高，有时超过容许值，可以采取停止逆变器运转或停止快速的方法，防止过电压。
④瞬时停电保护，对于毫秒级内的瞬时断电，控制电路工作正常。
但瞬时停电如果达数10ms以上时，通常不仅控制电路误动作，主电路也不供电，所以检测出后使逆变器停止运转。
⑤接地过电流保护，逆变器负载接地时，为了保护逆变器，要有接地过电流保护功能。
但为了保证人身安全，需要装设漏电保护断路器。
⑥冷却风机异常，有冷却风机的装置，当风机异常时装置内温度将上升，因此采用风机热继电器或器件散热片温度传感器，检测出异常后停止逆变电器工作。
（2）异步电动机的保护①过载保护，过载检测装置与逆变器保护共用，但考虑低速运转的过热时，在异步电动机内埋入温度检出器，或者利用装在逆变器内的电子热保护来检出过热。
动作过频时，应考虑减轻电动机负荷，增加电动机及逆变器的容量等。
②超速保护，逆变器的输出频率或者异步电动机的速度超过规定值时，停止逆变器运转。
（3）其他保护①防止失速过电流，加速时，如果异步电动机跟踪迟缓，则过电流保护电路动作，运转就不能继续进行（失速）。
所以，在负载电流减小之前要进行控制，抑制频率上升或使频率下降。
对于恒速运转中的过电流，有时也进行同样的控制。
②防止失速再生过电压，减速时产生的再生能量使主电路直流电压上升，为防止再生过电压电路保护动作，在直流电压下降之前要进行控制，抑制频率下降，防止不能运转（失速）。
逆变器过流保护
• 第一步：硬件封锁PWM输出(一旦设置DISMAP寄存器，这一步自动完成)，使通 道处于无效电平状态，快速关断IGBT。但是这种工作模式下，当关断IGBT以 后电流将下降，很快就会退出PWM通道封锁状态。
• 第二步：在两个PWM时钟周期后， FLTACK（故障应答）寄存器的FAULTn Pin Flag 为将被置1，向DSP的核提出中断请求。若PMFCTL（故障控制）寄存器的 FIE位被配置，且在INTC寄存器中相应位也被配置，且优先级也被设置，即可 进入中断服务子程序，在中断服务子程序中即可完成更进一步的操作。
来自电流采样的模 拟信号
应用DSP的相关资源实现硬件保护
• DSP的与过流保护相关的软硬件资源主要包括（1）FAULT0－3引脚；（2） DISMAP（故障映射寄存器）寄存器； （3）PMFCTL（故障控制）寄存器;（4） FLTACK（故障应答）寄存器；（5）FAULT中断。
• 利用FAULT信号进行保护，有两种工作模式（1）通过配置DISMAP寄存器通过 硬件直接封锁PWM输出；（2）配置PMFCTL寄存器后，进入中断服务子程序。 这两种模式是相互独立的，可以独立配置。
过流保护点
• DSP的每个PWM单元有四个FAULT 引脚（外部故障），可以在PWM 的DISMAP寄存器中设置如何用 FAULT引脚上的信号封锁PWM输出。
• 例如，我们希望用Fault0去封锁 PWM0－PWM5，使PWM通道全部处 于无效电平状态，因此可以将 DISMAP1和DISMAP2寄存器分别配 置为0x1111和0x0011。
• Fault信号除了可以用于封锁PWM输出外，还可以向DSP提出中断 请求，当对PMFCTL寄存器的1、3、5、7配置以后，即可使能相应 的FAULT中断。
《逆变器过流保护》课件
快速熔断器
在逆变器输出端安装快速熔断器 ，当过流发生时，熔断器熔断以
切断电流。
断路器
利用断路器在过流时自动断开电 路的功能，实现过流保护。
基于软件的保护方法
实时电流监测
通过软件实时监测逆变器的输出电流，一旦发现 过流立即采取保护措施。
算法控制
采用控制算法，如PID控制器，根据电流反馈调整 逆变器的输出，以防止过流。
06 逆变器过流保护的未来展 望
技术发展趋势
01
数字化技术
随着数字化技术的不断发展，逆变器过流保护将更加依赖于数字化技术
，实现更快速、更准确的故障检测和保护。
02 03
智能化技术
人工智能和机器学习等智能化技术的应用，将有助于提高逆变器过流保 护的自动化和智能化水平，减少人工干预，提高保护的准确性和可靠性 。
驱动电路故障
逆变器的驱动电路出现故 障，如开关管短路或开路 ，也可能导致过流。
逆变器过流保护的原理分析
检测电流
通过检测逆变器的输出电 流，判断是否超过设定的 阈值。
切断电流
一旦检测到过流，立即切 断逆变器的输出，以防止 设备损坏。
恢复工作
过流消除后，逆变器应能 自动恢复工作。
逆变器过流保护的分类
随着可再生能源和分布式发电系统的广泛应用，逆变器的过流保护技术 也在不断发展和完善，以适应更高的安全标准和更复杂的应用需求。
02 逆变器过流保护的原理
逆变器过流的原因
01
02
03
负载短路
当逆变器的输出端发生短 路时，电流会急剧增加， 导致过流。
输入电压过高
当逆变器的输入电压超过 其正常工作范围时，可能 会引发过流。
逆变器件过流反应时间设置
逆变器件过流反应时间设置引言逆变器是一种将直流电转换为交流电的电力转换装置，广泛应用于太阳能发电、风能发电等领域。
在逆变器的运行过程中，由于各种原因可能会导致过流现象，为了保证逆变器的安全稳定运行，需要设置适当的过流反应时间。
一、逆变器过流反应时间的意义过流反应时间是指逆变器在发生过流时，从发生过流到采取相应保护措施的时间间隔。
逆变器过流反应时间的设置对于保护逆变器和电力系统具有重要意义。
合理设置过流反应时间可以有效地保护逆变器和相关设备，防止过流对设备造成损坏，提高逆变器的可靠性和稳定性。
二、逆变器过流反应时间的影响因素逆变器过流反应时间的设置受到多种因素的影响，包括逆变器本身的特性、电力系统的特性以及应用环境等。
1.逆变器特性：逆变器的响应速度、保护功能以及过流保护装置的设计等均会影响过流反应时间的设置。
一般来说，逆变器的响应速度越快，过流反应时间可以设置得更短。
2.电力系统特性：电力系统中的负载特性、短路电流的大小以及电力系统的故障类型等都会对过流反应时间的设置产生影响。
不同的电力系统可能需要不同的过流反应时间设置。
3.应用环境：逆变器的安装环境、工作温度以及环境湿度等因素也会对过流反应时间的设置产生影响。
在恶劣的环境条件下，可能需要将过流反应时间设置得更短，以提高逆变器的抗干扰能力。
三、逆变器过流反应时间的设置原则合理设置逆变器过流反应时间应遵循以下原则：1.安全性原则：过流反应时间应设置在能够及时采取保护措施的范围内，以防止过流对逆变器和电力系统造成损害。
2.稳定性原则：过流反应时间不宜设置过短，以避免误判短暂的过流现象导致误动保护装置，从而影响逆变器的正常运行。
3.适应性原则：过流反应时间应根据具体的应用环境和电力系统特性进行设置，以保证逆变器的稳定性和可靠性。
四、逆变器过流反应时间的实际应用在实际应用中，逆变器过流反应时间一般根据电力系统的特性和逆变器的保护装置进行设置。
一般来说，逆变器过流反应时间在几十毫秒到几百毫秒之间。
逆变器过流保护配置
逆变器过流保护配置
1. 额定电流设定，首先，需要根据逆变器的额定电流和工作环
境的实际情况，设定逆变器的额定电流数值。
这个数值应该考虑到
逆变器能够正常工作的最大电流范围，以及相关设备的额定电流和
过载容量。
2. 过流保护动作时间设定，其次，需要设定逆变器的过流保护
动作时间。
这个时间值决定了当逆变器检测到电流超过设定值时，
需要多长时间内进行保护动作。
通常情况下，动作时间应该足够短，以避免设备受损，但又不能过于灵敏，避免误动作。
3. 过流保护动作电流设定，另外，需要设定逆变器的过流保护
动作电流数值。
这个数值决定了当电流超过设定值时，逆变器会进
行保护动作。
通常情况下，这个数值应该略高于逆变器的额定电流，以确保在短时间内的过载情况下能够及时做出保护响应。
4. 故障处理方式设定，最后，还需要设定逆变器在发生过流保
护动作时的处理方式，包括是否自动重启、是否需要手动复位等。
这些处理方式应该根据具体的应用场景和设备要求来进行设置。
需要注意的是，逆变器过流保护配置的具体步骤和参数设置可能因不同的逆变器型号和厂家而有所差异，因此在进行配置时，需要参考逆变器的操作手册或者咨询厂家的技术支持人员，以确保配置的准确性和可靠性。
5kw家储逆变器的短路电流
5kw家储逆变器的短路电流
【原创实用版】
目录
1.逆变器的过流保护分为软件保护和硬件保护
2.软件保护的延时和硬件保护的切断机制
3.光伏逆变器短路电流的计算方法
4.短路电流对逆变器和光伏阵列的影响
正文
逆变器是光伏电站中非常重要的一个组件，它的作用是将直流电转换为交流电，并将其注入到电网中。
在逆变器的运行过程中，可能会出现短路电流，这对逆变器和光伏阵列都有一定的影响。
下面我们将详细讨论逆变器的过流保护、短路电流的计算方法以及短路电流对逆变器和光伏阵列的影响。
逆变器的过流保护一般分为软件保护和硬件保护。
软件保护通常会延时几个采样周期（微秒级），而硬件保护则是立刻切断开关器件的驱动信号。
当短路电流达到逆变器设定的保护值后，硬件保护会立即切断电流，从而避免短路电流对逆变器和光伏阵列造成损害。
在光伏逆变器中，短路电流的计算方法与普通逆变器类似。
首先需要确定短路电流的峰值，然后根据短路电流的峰值和逆变器的额定电流来计算短路电流的有效值。
短路电流的有效值通常用于确定逆变器的过流保护值和硬件保护值。
短路电流对逆变器和光伏阵列的影响主要表现在以下几个方面。
首先，短路电流会导致逆变器的过流保护动作，从而使逆变器切断电流。
其次，短路电流会使光伏阵列的电压降低，从而影响光伏阵列的发电效率。
最后，短路电流可能会引起电网的电压波动，从而影响整个电网的稳定性。
总之，逆变器在光伏电站中起着至关重要的作用。
逆变器过流保护
• • • •
理解M57962的直通保护机制关键在于理解二极管D1的作用。 理解M57962的直通保护机制关键在于理解二极管D1的作用。 M57962的直通保护机制关键在于理解二极管D1的作用 当没有驱动信号时，D1是反偏的 是反偏的。 （1）当没有驱动信号时，D1是反偏的。 IGBT导通时 D1是正偏的 导通时， 是正偏的， 脚的电压将被拉低， （2）当IGBT导通时，D1是正偏的，1脚的电压将被拉低， 当驱动信号控制导通，若发生直通时，IGBT的导通压降此 （3）当驱动信号控制导通，若发生直通时，IGBT的导通压降此 时很高，D1反偏 反偏。 时很高，D1反偏。
直流分量在交流电路的致命之处
• 在交流电路中若耦合了直流分量这对整个系统是致命的。 • （1）电路中的电感参数将失效，而电感本身的寄生电 阻可能只有几个毫欧，这必将迅速的烧毁IGBT。
软件保护
• 软件保护是通过采样实现的，当采样的电流超过设定值时，返回 软件保护是通过采样实现的，当采样的电流超过设定值时， 一个过流变量，并完成相应的操作。例如： 一个过流变量，并完成相应的操作。例如：
• 保护设定值的计算
• 根据所选用的IGBT确定保护电流值，例如15A的IGBT，电流硬件 根据所选用的IGBT确定保护电流值，例如15A的IGBT， IGBT确定保护电流值 15A 保护值可以设定为8A 10A。 8A－ 保护值可以设定为8A－10A。 • 根据电流传感器和通道增益，计算出电流保护设定值。 根据电流传感器和通道增益，计算出电流保护设定值。 电流传感器增益为50A/16V, 通道增益近似为1 电流传感器增益为50A/16V, 通道增益近似为1，因此保护设定值应 为8/50*16=2.5V,所以正向电流保护设定值为2.5V，反向电流保 8/50*16=2.5V,所以正向电流保护设定值为2.5V， 所以正向电流保护设定值为2.5V 护设定值为－2.5V。 护设定值为－2.5V。
光伏逆变器跳闸原因
光伏逆变器跳闸原因
1. 过电流保护：当逆变器检测到输入或输出电流超过其额定值时，会触发过电流保护功能，以防止设备损坏。
这可能是由于太阳能电池板输出异常、逆变器内部故障或负载过大等原因导致的。
2. 过电压保护：如果逆变器检测到输入或输出电压超过其规定范围，会触发过电压保护功能，以保护设备免受损坏。
这可能是由于太阳能电池板过压、电网电压异常或逆变器内部故障等引起的。
3. 短路保护：当逆变器检测到输出短路时，会立即切断输出以避免损坏设备和安全风险。
短路可能是由于电缆故障、负载故障或逆变器内部故障等引起的。
4. 温度过高保护：逆变器在运行过程中会产生热量，如果温度超过其设计限制，会触发温度过高保护功能，以防止设备过热损坏。
这可能是由于环境温度过高、散热不良或逆变器内部故障等原因导致的。
5. 通信故障：如果逆变器与其他设备之间的通信出现故障，可能会导致逆变器跳闸。
这可能是由于通信线路故障、通信协议不匹配或设备故障等引起的。
6. 其他故障：除了上述常见原因外，逆变器跳闸还可能是由于其他内部故障、电网故障或外部干扰等原因导致的。
当光伏逆变器跳闸时，建议先检查逆变器的显示屏或故障指示灯，以获取更具体的故障信息。
如果无法确定故障原因，建议联系专业的技术人员进行维修和故障排除。
同时，定期对光伏系统进行维护和检查，可以减少故障发生的可能性。
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M57962防直通机理
M57962L is a hybrid integrated circuit designed for driving n-channel IGBT modules in any gate amplifier application. This device operates as an isolation amplifier for these modules and provides the required electrical isolation between the input and output with an opto-coupler. Short circuit protection is provided by a built in desaturation detector. A fault signal is provided if the short circuit protection is activated
N N T
D 1
FAULT1
高
1
7 电
4
平
有
+5V
A
效
G
N
D
+15V
+15V
R26
R20
L
H
1
1
电流正向保护设定
T T 1 1 LR1 HR1 R23 R17 R25 R19 R27 R21 1 1 1 1 0 0 0 0 K K K K 1 9 0 5 4 -15V -15V 6 1 1 +15V 1 1 6 -15V 8 3
来自电流采样的模 拟信号
电流反向保护设定
LM319AM U2B A G 7 N D +5V 2 R22 K 5 R24 0 2 1 SN74ALS32D U6A B A Y 3 1 G VCC T N D FAULT1 1 7 4 +5V A G N
A
1 G
LM319
U2A
2
N
D
+5V
1
R16
0
K
5
0
0
K
K 7
A
R29
G
N
R12
D
N
O A
N G
+15V
+15V
E N
1
R
D
0 6
1
1 0
3
2
R26 L
R20 H
1 1 T
T
R14
1
1
N
U1D
O
LR1
HR1
N
E LM224
R25
R23 R19
R17
1
4
R27 1 1
R21 1
1
0
0
0
0
硬件保护
K
K
K
K 1
R11
1 0
9 0
5
4 k
-15V
-15V
+3.3V
• • • •
理解M57962的直通保护机制关键在于理解二极管D1的作用。 （1）当没有驱动信号时，D1是反偏的。 （2）当IGBT导通时，D1是正偏的，1脚的电压将被拉低， （3）当驱动信号控制导通，若发生直通时，IGBT的导通压降此 时很高，D1反偏。
直流分量在交流电路的致命之处
• 在交流电路中若耦合了直流分量这对整个系统是致命的。 • （1）电路中的电感参数将失效，而电感本身的寄生电 阻可能只有几个毫欧，这必将迅速的烧毁IGBT。
6
1 1
+15V
1 1
6
-15V
2
R
0
8
3 3
k
LM319AM
U2B
A
A
G
7
1 G
LM319
U2A
2 1
N
N
0
9
D
D
LM224
U1C
1
R
+5V
+5V
0
4
0
2
R22
1
R16
K
0
K
5
R24
5
R18
8
0
0
1
R
0
7
0
2
1
SN74ALS32D
U6A
1
C
B
A
0 A 2
A
2
N
G
1
N
Y
D
1
3
1 F
VCC
G T
1 A
R18
0
F
1
或门，输出信号送至DSP的 FAULTx（x＝0，1，2，3） 高电平有效
D
应用DSP的相关资源实现硬件保护
• DSP的与过流保护相关的软硬件资源主要包括（1）FAULT0－3引脚；（2） DISMAP（故障映射寄存器）寄存器； （3）PMFCTL（故障控制）寄存器;（4） FLTACK（故障应答）寄存器；（5）FAULT中断。
{ OC_SOFT_F=1; //判断电流是否过流，若过流置位软件过流标志变量 //进行其他操作，例如将PWM通道设置为无效电平等 }
软件保护的作用时间是间隔的，只有在每个采样周期才检测一次， 因此还必须要结合硬件保护电路。
A
1
4
3
2
1
-15V
+15V
A
1 YG T1N Nhomakorabea1
R13
D
5 JA1 1
R
0 0 9
逆变器过流保护
合肥工业大学 电气与自动化工程学院 2011－12
逆变器过流的机理
当逆变器工作时，应该充分考虑到器件所能处理的电流能力。并防 止过电流现象产生。出现过流的原因： （1）负载阻抗太小； （2）桥臂短路直通。
直通过流 负载过流
三 相 交 流 电 源
U
V
M
W
~
防直通保护
• 直通在桥式电路中是致命的，产生直通原因： • （1）软件故障，在某些不确定的区域，程序非法的更改了寄存 器，确保驱动信号是互补的，并插入一定的死区时间。 • （2）电磁干扰有可能会造成错误的触发信号，从而导致桥臂的 直通； • （3）冒险竞争可能会导致直通。 • 防直通措施： • （1）确保驱动信号是互补的，并插入一定的死区时间，程序中 不能出现BUG。 • （2）驱动信号互锁机制； • （3）某些芯片具有防直通保护功能，例如M57962。 • （4）驱动部分尽可能小，以减少电磁干扰。
1 0
2
A
G
1
2
N
C
D
1 R 1 1
0 0
8
0 4
POLO1
2
3
T -15V
1 1 +15V
1
4
1
T
1 LM224 U1A
R15
0
0
5
R30
0
1
+5V
2 U3A
R28
K 1 R10
A k
G
1
LM319 N
2
A
D
G
3 N
1
R
D
0
+15V -15V
1 1
6 5
0
6
5
1 G
k
1
5
4
LM224
U1B
1
1
R31
逆变器
反电势负载
软件保护
• 软件保护是通过采样实现的，当采样的电流超过设定值时，返回 一个过流变量，并完成相应的操作。例如：
if((Ia>=I_lim)||(Ia<=-1*I_lim)||(Ib>=I_lim)||(Ib<=-1*I_lim)||((Ia+Ib)>=I_lim)||((Ia+Ib)<=-1*I_lim))
• 利用FAULT信号进行保护，有两种工作模式（1）通过配置DISMAP寄存器通过 硬件直接封锁PWM输出；（2）配置PMFCTL寄存器后，进入中断服务子程序。 这两种模式是相互独立的，可以独立配置。 • 一般情形，当电流超过保护设定值时，操作时序如下： • 第一步：硬件封锁PWM输出(一旦设置DISMAP寄存器，这一步自动完成)，使通 道处于无效电平状态，快速关断IGBT。但是这种工作模式下，当关断IGBT以 后电流将下降，很快就会退出PWM通道封锁状态。 • 第二步：在两个PWM时钟周期后， FLTACK（故障应答）寄存器的FAULTn Pin Flag 为将被置1，向DSP的核提出中断请求。若PMFCTL（故障控制）寄存器的 FIE位被配置，且在INTC寄存器中相应位也被配置，且优先级也被设置，即可 进入中断服务子程序，在中断服务子程序中即可完成更进一步的操作。