电机安全检测方法及系统和电机控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电机安全检测方法及系统和电机控制系统，电机启动之前，在母线整流桥和充电电容之间接入缓冲电阻，在整流桥和缓冲电阻之间采样母线电压，分析滤波后的波动周期，当滤波后的波动周期在预设持续时间内维持在设定范围内时，则输出报警提醒；当滤波后的波动周期在预设持续时间内未在设定范围内时，则在母线整流桥和充电电容之间断开缓冲电阻的接入，并输出启动信号。通过在电机启动之前，利用缓冲电阻在整流桥和缓冲电阻之间采样母线电压，使得母线电压的检测在变频器停机或带电机空载运行时更加精确，从而保证后续的母线电压的趋势判断能够更加精准、真实，因此提升输入缺相检测的精确度，避免误判。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机启动前的安全检测，尤其是涉及一种电机安全检测方法及系统和电机控制系统。
技术介绍
变频器在工业领域中已经得到广泛应用，变频器在输入三相电源时，电源的稳定性对变频器的工作至关重要，因此输入电源缺相保护功能已经作为变频器的一个最基本的保护功能传统的输入电源缺相检测方法主要包括两类：一是采用硬件电路检测，通过采样电路采样三相输入电源信号，经过一系列处理，通过波形比较来判断输入缺相；二是通过硬件降压电路，将采样三相输入电压送入数字信号处理电路(DSP)的AD采样口，通过软件判断三相电压输入缺相。传统采用硬件的缺相检测方法对于低成本、紧凑型小功率变频器而言，会增加电路成本和复杂度，增加电路板PCB体积，进而影响整机结构与体积。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种电机安全检测方法及系统和电机控制系统。在本专利技术的其中一个方面，提供了一种电机安全检测方法，其包括以下步骤：电机启动之前，在母线整流桥和充电电容之间接入缓冲电阻，在整流桥和缓冲电阻之间采样母线电压，其中，每次逆变桥载波周期达到时对母线电压进行一次采样；根据当前逆变桥载波频率大小，确定从母线电压的采样结果中进行抽样的间隔取样时间；依据所述间隔取样时间，从母线电压的采样结果中抽取母线电压；开始记录抽样时间，根据连续抽取的预设数量的母线电压，获得所述母线电压的变化趋势，当母线电压在两次上升起始段之间存在一次下降段时，则将当前记录的抽样时间赋值为母线电压的一个波动周期，并重新记录下一个抽样时间，依此循环在预设持续时间内连续获得多个波动周期；将母线电压的多个波动周期进行滤波，获得滤波后的波动周期；分析所述滤波后的波动周期，当滤波后的波动周期在预设持续时间内维持在设定范围内时，则输出报警提醒；当滤波后的波动周期在预设持续时间内未在设定范围内时，则在母线整流桥和充电电容之间断开缓冲电阻的接入，并输出启动信号。其中，所述根据当前逆变桥载波频率大小，确定从母线电压的采样结果中进行抽样的间隔取样时间，依据所述间隔取样时间，从母线电压的采样结果中抽取母线电压，开始记录抽样时间的步骤包括：获取当前逆变桥载波频率，根据所述当前逆变桥载波频率查找间隔取样时间；根据查找获得的取样时间，设定间隔取样时间定时器的计时时间；每当间隔取样时间定时器的计时时间到达，则从母线电压的采样结果中抽取母线电压的当前采样结果；开启计时器，记录所述抽样时间。其中，所述根据连续抽取的预设数量的母线电压，获得所述母线电压的变化趋势的步骤包括：连续多次判断三个相邻取样的母线电压是否依次递增，若多次判断的结果均为递增，则视为母线电压处于上升起始段；连续多次判断三个相邻采样的母线电压是否依次递减，若多次判断的结果均为递减，则视为母线电压处于下降段；在母线电压处于波动周期的下降段时，连续多次判断三个相邻采样的母线电压是否依次递增，若多次判断的结果均为递增，则视为母线电压处于下一个上升起始段。其中，所述在整流桥和缓冲电阻之间采样母线电压的步骤之后，还包括：对采样的母线电压进行低通惯性滤波；对滤波后的母线电压进行采样，并计算出在额定时间内母线电压的最大值和最小值；基于母线电压的最大值和最小值计算母线电压的波动幅值；判断所述波动幅值是否超过预设波动阈值，若是，则执行所述根据当前逆变桥载波频率大小，确定从母线电压的采样结果中进行抽样的间隔取样时间的步骤至所述分析所述滤波后的波动周期的步骤。在本专利技术的其中一个方面，提供了一种电机安全检测系统，其包括采样模块、滤波模块、处理模块、及判断模块；所述采样模块用于当在母线整流桥和母线电容之间接入缓冲电阻时，在整流桥和缓冲电阻之间采样母线电压，其中，每次逆变桥载波周期达到时对母线电压进行一次采样；所述处理模块用于根据当前逆变桥载波频率大小，确定从母线电压的采样结果中进行抽样的间隔取样时间，依据所述间隔取样时间，从母线电压的采样结果中抽取母线电压，开始记录抽样时间；所述判断模块用于根据连续抽取的预设数量的母线电压，获得所述母线电压的变化趋势，当母线电压在两次上升起始段之间存在一次下降段时，则将当前记录的抽样时间赋值为母线电压的一个波动周期，并重新记录下一个抽样时间，依此循环在预设持续时间内连续获得多个波动周期；所述滤波模块用于将母线电压的多个波动周期进行滤波，获得滤波后的波动周期；所述处理模块还用于分析所述滤波后的波动周期，当滤波后的波动周期在预设持续时间内维持在设定范围内时，则输出报警提醒；当滤波后的波动周期在预设持续时间内未在设定范围内时，则在母线整流桥和充电电容之间断开缓冲电阻的接入，并输出启动信号。其中，所述处理模块还用于获取当前逆变桥载波频率，根据所述当前逆变桥载波频率查找间隔取样时间；根据查找获得的取样时间，设定间隔取样时间定时器的计时时间；当间隔取样时间定时器的计时时间到达，则从母线电压的采样结果中抽取母线电压的采样结果；开启计时器，记录所述抽样时间。其中，所述判断模块用于连续多次判断三个相邻取样的母线电压是否依次递增，若多次判断的结果均为递增，则视为母线电压处于上升起始段；所述判断模块用于连续多次判断三个相邻采样的母线电压是否依次递减，若多次判断的结果均为递减，则视为母线电压处于下降段；在母线电压处于波动周期的下降段时，所述判断模块用于连续多次判断三个相邻采样的母线电压是否依次递增，若多次判断的结果均为递增，则视为母线电压处于下一个上升起始段。其中，所述滤波模块还用于在整流桥和缓冲电阻之间采样母线电压的步骤之后，对采样的母线电压进行低通惯性滤波；所述系统还包括计算模块，用于对滤波后的母线电压进行采样，并计算出在额定时间内母线电压的最大值和最小值；基于母线电压的最大值和最小值计算母线电压的波动幅值；判断所述波动幅值是否超过预设波动阈值，若是，则执行所述滤波模块、处理模块、及判断模块。在本专利技术的其中一个方面，提供了一种电机控制系统，其包括整流桥模块、充电电容、缓冲电阻、开关模块、电压检测模块、逆变桥模块、控制模块及电机；所述整流桥模块的输入连接三相电源，所述逆变桥模块与所述充电电容并联，所述整流桥模块的输出包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端连接充电电容的一端和逆变桥模块的一输入，所述第二输出端依次通过缓冲电阻连接充电电容的另一端和逆变桥模块的另一输入端；所述开关模块与所述缓冲电阻并联，所述电压检测模块的一输入连接在所述缓冲电阻和整流桥模块的第二输出端之间，所述电压检测模块的另一输入连接在充电电容和整流桥模块的第一输出端之间；所述电压检测模块的电压输出端连接控制模块的输入端，所述控制模块的逆变输出端连接逆变器的控制信号输入端，电机的输入接入逆变桥模块的输出端，开关模块的受控端连接控制模块的开关信号输出端；在启动电机之前，控制模块输出第一开关信号控制开关模块处于第一状态使缓冲电阻接入母线，所述电压检测模块采样母线电压输入所述控制模块，当所述控制模块计算的母线电压的波动周期在预设持续时间内维持在设定范围内时，则所述控制模块输出报警提醒信号；当所述控制模块计算的母线电压的波动周期在预设持续时间内未在设定范围内时，则所述控制模块输出第二开关信号控制开关模块处于第二状态使母线整流桥和充电电容之间断开缓冲电阻的接入，并产生启动信号。其中，还包括与控制模块连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机安全检测方法，其特征在于，包括以下步骤：电机启动之前，在母线整流桥和充电电容之间接入缓冲电阻，在整流桥和缓冲电阻之间采样母线电压，其中，每次逆变桥载波周期达到时对母线电压进行一次采样；根据当前逆变桥载波频率大小，确定从母线电压的采样结果中进行抽样的间隔取样时间；依据所述间隔取样时间，从母线电压的采样结果中抽取母线电压；开始记录抽样时间，根据连续抽取的预设数量的母线电压，获得所述母线电压的变化趋势，当母线电压在两次上升起始段之间存在一次下降段时，则将当前记录的抽样时间赋值为母线电压的一个波动周期，并重新记录下一个抽样时间，依此循环在预设持续时间内连续获得多个波动周期；将母线电压的多个波动周期进行滤波，获得滤波后的波动周期；分析所述滤波后的波动周期，当滤波后的波动周期在预设持续时间内维持在设定范围内时，则输出报警提醒；当滤波后的波动周期在预设持续时间内未在设定范围内时，则在母线整流桥和充电电容之间断开缓冲电阻的接入，并输出启动信号。

【技术特征摘要】
1.一种电机安全检测方法，其特征在于，包括以下步骤：电机启动之前，在母线整流桥和充电电容之间接入缓冲电阻，在整流桥和缓冲电阻之间采样母线电压，其中，每次逆变桥载波周期达到时对母线电压进行一次采样；根据当前逆变桥载波频率大小，确定从母线电压的采样结果中进行抽样的间隔取样时间；依据所述间隔取样时间，从母线电压的采样结果中抽取母线电压；开始记录抽样时间，根据连续抽取的预设数量的母线电压，获得所述母线电压的变化趋势，当母线电压在两次上升起始段之间存在一次下降段时，则将当前记录的抽样时间赋值为母线电压的一个波动周期，并重新记录下一个抽样时间，依此循环在预设持续时间内连续获得多个波动周期；将母线电压的多个波动周期进行滤波，获得滤波后的波动周期；分析所述滤波后的波动周期，当滤波后的波动周期在预设持续时间内维持在设定范围内时，则输出报警提醒；当滤波后的波动周期在预设持续时间内未在设定范围内时，则在母线整流桥和充电电容之间断开缓冲电阻的接入，并输出启动信号。2.根据权利要求1所述的电机安全检测方法，其特征在于，所述根据当前逆变桥载波频率大小，确定从母线电压的采样结果中进行抽样的间隔取样时间，依据所述间隔取样时间，从母线电压的采样结果中抽取母线电压，开始记录抽样时间的步骤包括：获取当前逆变桥载波频率，根据所述当前逆变桥载波频率查找间隔取样时间；根据查找获得的取样时间，设定间隔取样时间定时器的计时时间；每当间隔取样时间定时器的计时时间到达，则从母线电压的采样结果中抽取母线电压的当前采样结果；开启计时器，记录所述抽样时间。3.根据权利要求1所述的电机安全检测方法，其特征在于，所述根据连续抽取的预设数量的母线电压，获得所述母线电压的变化趋势的步骤包括：连续多次判断三个相邻取样的母线电压是否依次递增，若多次判断的结果均为递增，则视为母线电压处于上升起始段；连续多次判断三个相邻采样的母线电压是否依次递减，若多次判断的结果均为递减，则视为母线电压处于下降段；在母线电压处于波动周期的下降段时，连续多次判断三个相邻采样的母线电压是否依次递增，若多次判断的结果均为递增，则视为母线电压处于下一个上升起始段。4.根据权利要求1所述的电机安全检测方法，其特征在于，所述方法还包括：对采样的母线电压进行低通惯性滤波；对滤波后的母线电压进行采样，并计算出在额定时间内母线电压的最大值和最小值；基于母线电压的最大值和最小值计算母线电压的波动幅值；判断所述波动幅值是否超过预设波动阈值，若是，则执行所述根据当前逆变桥载波频率大小，确定从母线电压的采样结果中进行抽样的间隔取样时间的步骤，至所述分析所述滤波后的波动周期的步骤，或者执行所述分析所述滤波后的波动周期的步骤，或者执行输出启动信号的步骤。5.一种电机安全检测系统，其特征在于，包括采样模块、滤波模块、处理模块及判断模块；所述采样模块用于当在母线整流桥和母线电容之间接入缓冲电阻时，在整流桥和缓冲电阻之间采样母线电压，其中，每次逆变桥载波周期达到时对母线电压进行一次采样；所述处理模块用于根据当前逆变桥载波频率大小，确定从母线电压的采样结果中进行抽样的间隔取样时间，依据所述间隔取样时间，从母线电压的采样结果中抽取母线电压，开始记录抽样时间；所述判断模块用于根据连续抽取的预设数量的母线电压，获得所述母线电压的变化趋势，当母线电压在两次上升起始段之间存在一次下降段时，则将当前记录的抽样时间赋值为母线电压的一个波动周期，并重新记录下一个抽样时间，依此循环在预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宁，
申请(专利权)人：深圳市海浦蒙特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44