一種變頻器逆變驅動信號檢測裝置的制作方法

本發明屬于信號檢測裝置領域，涉及一種變頻器逆變驅動信號檢測裝置，特別是一種應用于化纖生產的變頻器逆變驅動信號檢測裝置。

背景技術：

隨著化纖技術成熟，產能迅速提高，設備現代化程度也越來越高，變頻器使用也更普遍，化纖生產線是一個較復雜的工程，從合成聚酯到生產出可用于紡織的纖維需要經過很復雜生產工藝流程才能形成的，聚酯的生產設備有很多是聚酯泵類、風機、冷凍機、空壓機等；這些都是功率較大型的電動機，需要消耗大部分電能。從聚酯到生成纖維絲的過程中有螺桿擠出機，計量泵、油泵、牽引、卷曲、曳引切斷、打包都離不開馬達的驅動，其中有很多必須要調整速度才能滿足化纖的生產工藝流程，有些必須做到恒張力的牽引控制，有些設備必須要多臺電機進行同步調速度，這些都必須要用到變頻器。采用變頻器一些設備能達到節能目的，另一些可提高產量和質量，變頻器是在化纖紡織行業應用最普遍的設備，也是自動化控制不可缺少的設備之一。

變頻器的使用如此廣泛，不可避免的，就會出現變頻器的損壞。隨著生產的運行，變頻器的損壞也越來越多，并且大多數都是逆變驅動信號回路損壞，造成變頻器主回路損壞。而更換一臺變頻器專用系列通用變頻器90KW需要2萬元左右，更換一臺通用系列90KW變頻器需要3萬元左右。

目前大多數變頻器檢修工作都依靠萬用表或者檢修工作人員的維修經驗，未發現有變頻器驅動信號檢測裝置，而逆變驅動信號回路信號如果沒有檢修完好是很危險的，有時靠人為檢修變頻器，短時間使用還可以，但使用一段時間就會出現故障，輕則燒壞變頻器主回路，重則可能出現炸毀變頻器，出現設備人身事故。

實際維修時發現變頻器的逆變驅動故障占比高達50％以上，變頻器逆變驅動有多個驅動信號，變頻器逆變驅動回路正常時，光電耦合器V5導通，驅動信號電位在正常范圍，而變頻器的故障檢測是通過光電耦合器V5的輸出給二極管V21一個信號，并通過功放V20的集電極來放大這個信號并輸出，將所有故障輸出都集中在功放V20上來檢測，變頻器正常時它能檢測出一些基本故障，但它并不能檢測出到底是哪一路驅動回路有問題，并且變頻器逆變驅動回路嚴重故障時，短時間內就能燒壞變頻器。快速確定出現故障的驅動信號電路對于節省維修時間、維修成本和消除變頻器逆變回路故障造成的再次故障具有非常重大的意義，成為當前亟待解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種變頻器逆變驅動信號檢測裝置用于快速確定出現故障的驅動信號電路，從而節省維修時間和維修成本，降低變頻器維修的工作強度，提高維修工作效率，同時降低因未能檢測出信號電路故障而造成的逆變模塊損壞的重大損失。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種變頻器逆變驅動信號檢測裝置，所述變頻器逆變驅動信號檢測裝置包括信號輸入電路、單片機檢測系統、時鐘控制電路和信號輸出指示電路；

信號輸入電路主要由逆變驅動信號輸入端子和一系列成對組合的輸入上拉電阻和輸入下拉電阻組成，成對組合是指一個輸入上拉電阻與一個輸入下拉電阻串聯連接，不同對成對組合的輸入上拉電阻和輸入下拉電阻并聯連接，所有的輸入上拉電阻的電阻值相同，所有的輸入下拉電阻的電阻值相同；

單片機檢測系統主要由單片機、復位裝置和電壓源組成；

時鐘控制電路主要由兩個時鐘控制端子、兩個電容和一個晶振組成，兩個時鐘控制端子的一端分別與單片機連接，另一端分別與兩個電容的一端連接，兩個電容的另一端分別接地，兩個時鐘控制端子之間連有晶振；

信號輸出指示電路主要由一系列成對組合的輸出下拉電阻和輸出指示二極管組成，成對組合是指一個輸出下拉電阻和一個輸出指示二極管串聯連接，所有的輸出下拉電阻并聯連接且電阻值相同，所有的輸出指示二極管并聯連接且特性相同；

所述變頻器逆變驅動信號檢測裝置內部電路的具體連接方式如下：

不同逆變驅動信號輸入端子分別與對應的輸入上拉電阻的一端連接，輸入上拉電阻的該端與輸入下拉電阻的一端連接，輸入下拉電阻的另一端接地以保證電路不懸浮，輸入上拉電阻的另一端與單片機的輸入端口連接，單片機的電源端連接電壓源，單片機的復位端與復位裝置的一端連接，單片機與復位端同側的另一端接地，復位裝置的另一端與輸出下拉電阻的一端連接，輸出下拉電阻的另一端與單片機的輸出端口連接，同時與輸出指示二極管的正極連接，輸出指示二極管的負極接地。當某一個輸入端口有高電位時，單片機程序指示對應的輸出端口保持輸出高電位去點亮輸出指示二極管，檢測完成后按下復位端4μs以上時間可復位單片機。

作為優選的技術方案：

如上所述的一種變頻器逆變驅動信號檢測裝置，所述一系列成對組合的輸入上拉電阻和輸入下拉電阻共有6對。

如上所述的一種變頻器逆變驅動信號檢測裝置，所述一系列成對組合的輸出下拉電阻和輸出指示二極管共有6對。

如上所述的一種變頻器逆變驅動信號檢測裝置，所述電壓源的電壓為5伏特，電壓源為單片機提供電源，因為本裝置單片機需用電源為3-5伏特，而且逆變驅動信號輸入高電平也是5伏特左右，太高或太低容易引起裝置的誤動作或不動作。

如上所述的一種變頻器逆變驅動信號檢測裝置，所述輸入上拉電阻的電阻值為100-120歐姆，所述輸入下拉電阻的電阻值為10000歐姆，輸入上拉電阻的電阻值為100-120歐姆，可以使接至輸入端口的逆變驅動信號更好、更客觀地反映出逆變驅動信號高低電位，而10000歐姆阻值附近的電阻中10000歐姆更普遍，既能解決輸入端口的電壓懸浮問題，又能過濾掉干擾信號。

如上所述的一種變頻器逆變驅動信號檢測裝置，所述輸出下位電阻的電阻值為1500-2500歐姆，在復位時可以更好地泄放輸入端口電流。

如上所述的一種變頻器逆變驅動信號檢測裝置，所述輸出指示二極管是電壓為3-5伏特且電流≤20mA可發出紅色或綠色的可見光的發光二極管。

采用變頻器逆變驅動信號檢測裝置檢測變頻器時，首先將逆變驅動信號輸入端子與變頻器逆變信號輸出口連接，然后對電壓源進行供電，供電后變頻器逆變驅動信號檢測裝置被啟動，單片機檢測系統運行并自檢，在自檢時全部輸出指示二極管閃亮四次，最后進行檢測過程，檢測過程中不同的變頻器逆變驅動信號通過對應的逆變驅動信號輸入端子接入檢測裝置，每個變頻器逆變驅動信號通過一個輸入上拉電阻接入單片機輸入端口時，單片機檢測系統迅速響應，當輸入端口檢測出故障時，該輸入端口對應的輸出端口輸出高電位，連接該輸出端口的輸出指示二極管被點亮，單片機程序進入到死循環使該輸出端口連接的輸出指示二極管保持點亮，說明該輸入端口對應的逆變驅動信號端子的逆變驅動信號回路已損壞。

本發明的一種變頻器逆變驅動信號檢測裝置主要是由單片機來處理信號，單片機控制程序如下：

有益效果：

本發明的一種變頻器逆變驅動信號檢測裝置操作簡單，使用方便，能夠快速確定出現故障的驅動信號電路，從而節省維修時間和維修成本，降低變頻器維修的工作強度，提高維修工作效率，同時降低因未能檢測出信號電路故障而造成的逆變模塊損壞的重大損失。

附圖說明

圖1為本發明的變頻器逆變驅動信號檢測裝置的電路示意圖；

圖2為采用本發明的變頻器逆變驅動信號檢測裝置檢測故障的檢測流程圖；

其中，1-輸出下拉電阻，2-輸出指示二極管，3-單片機，4-輸入上拉電阻，5-輸入下拉電阻，6-時鐘控制電路，7-逆變驅動信號輸入端子，8-復位裝置，9-電壓源。

具體實施方式

下面結合具體實施方式，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

一種變頻器逆變驅動信號檢測裝置如圖1所示，包括信號輸入電路、單片機檢測系統、時鐘控制電路6和信號輸出指示電路；

信號輸入電路主要由逆變驅動信號輸入端子7和6對成對組合的輸入上拉電阻和輸入下拉電阻組成，成對組合是指一個輸入上拉電阻4與一個輸入下拉電阻5串聯連接，不同對成對組合的輸入上拉電阻4和輸入下拉電阻5并聯連接，所有的輸入上拉電阻4的電阻值相同為100歐姆，所有的輸入下拉電阻5的電阻值相同為10000歐姆；

單片機檢測系統主要由單片機3、復位裝置8和電壓源9組成；

時鐘控制電路6主要由兩個時鐘控制端子、兩個電容和一個晶振組成，兩個時鐘控制端子的一端分別與單片機3連接，另一端分別與兩個電容的一端連接，兩個電容的另一端分別接地，兩個時鐘控制端子之間連有晶振；

信號輸出指示電路主要由6對成對組合的輸出下拉電阻1和輸出指示二極管2組成，成對組合是指一個輸出下拉電阻1和一個輸出指示二極管2串聯連接，所有的輸出下拉電阻1并聯連接且電阻值相同為2000歐姆，所有的輸出指示二極管2并聯連接且特性相同，輸出指示二極管2為電壓為4伏特，電流為20mA可發出紅色的可見光的發光二極管；

變頻器逆變驅動信號檢測裝置內部電路的具體連接方式如下：

不同逆變驅動信號輸入端子7分別與對應的輸入上拉電阻4的一端連接，輸入上拉電阻4的該端與輸入下拉電阻5的一端連接，輸入下拉電阻5的另一端接地，輸入上拉電阻4的另一端與單片機3的輸入端口(P3.0-P3.5)連接，單片機3的電源端連接電壓源9，電壓源9的電壓為5伏特，單片機3的復位端與復位裝置8的一端連接，單片機3與復位端同側的另一端接地，復位裝置8的另一端與輸出下拉電阻1的一端連接，輸出下拉電阻1的另一端與單片機3的輸出端口(P1.0-P1.5)連接，同時與輸出指示二極管2的正極連接，輸出指示二極管2的負極接地。

采用變頻器逆變驅動信號檢測裝置檢測變頻器時，首先將逆變驅動信號輸入端子7與變頻器逆變信號輸出口連接，然后對電壓源9進行供電，供電后變頻器逆變驅動信號檢測裝置被啟動，單片機檢測系統運行并自檢，在自檢時全部輸出指示二極管2閃亮四次，最后進行檢測過程，檢測程序如圖2所示，程序運行首先檢測輸入端口P3.0端口，檢測出故障時，該輸入端口對應的輸出端口如P1.0端口輸出高電位，連接該輸出端口的輸出指示二極管2被點亮，單片機程序進入到死循環使該輸出端口連接的輸出指示二極管2保持點亮，說明該連接P1.0對應的逆變驅動信號端子的逆變驅動信號回路已損壞；然后程序檢測輸入端口P3.1端口，檢測出故障時，該輸入端口對應的輸出端口如P1.1端口輸出高電位，連接該輸出端口的輸出指示二極管2被點亮，單片機程序進入到死循環使該輸出端口連接的輸出指示二極管2保持點亮，說明該連接P1.1對應的逆變驅動信號端子的逆變驅動信號回路已損壞；如序的執行檢測程序，直至所有輸入端口檢測完畢。

經實踐證明，本發明的一種變頻器逆變驅動信號回路故障檢測裝置，確實解決了變頻器維修的工作強度，提高了維修工作效率，同時降低了因未能檢測出逆變驅動信號電路故障而造成的逆變模塊損壞的重大損失。