非隔离输出逆变电源实现对地绝缘电阻检测的方法技术

本发明专利技术公开了一种非隔离输出逆变电源实现对地绝缘电阻检测的方法，在非隔离输出逆变电源的每个逆变输出端均连接一个输出电容器，所有的输出电容器均串联设于输出回路中，输出回路还连接一个等效的系统对地绝缘电阻和绝缘电阻检测信号发生电路，绝缘电阻检测信号发生电路连接微处理器；输出回路与绝缘电阻检测信号发生电路之间连接点为输出回路的直流电位，采用微处理器进行信号采集和运算得到输出回路的直流电位的值，把该值纳入绝缘电阻的运算公式中，得到准确的结果；通过改变负载的值，得到不同的绝缘电阻的量程范围。本发明专利技术可以准确测量输出回路的对地绝缘电阻值，对于非隔离输出逆变电源可以起到有效的安全防护作用。

A Method of Implementing Ground Insulation Resistance Detection in Non-Isolated Output Inverter Power Supply

The invention discloses a method for realizing ground insulation resistance detection of non-isolated output inverters. Each output terminal of non-isolated output inverters is connected with an output capacitor. All output capacitors are connected in series in the output circuit. The output circuit is also connected with an equivalent system ground insulation resistance and insulation resistance detection signal generating circuit. The resistance detection signal generating circuit is connected with microprocessor; the connection point between the output circuit and the insulation resistance detection signal generating circuit is the DC potential of the output circuit. The value of DC potential of the output circuit is obtained by signal acquisition and calculation with microprocessor, and the value is incorporated into the calculation formula of the insulation resistance to obtain accurate results; by changing the value of the load, different results are obtained. The range of insulation resistance. The invention can accurately measure the ground insulation resistance value of the output circuit, and can play an effective safety protection role for the non-isolated output inverter power supply.

【技术实现步骤摘要】
非隔离输出逆变电源实现对地绝缘电阻检测的方法
本专利技术涉及一种非隔离输出逆变电源实现对地绝缘电阻检测的方法，属于检测

技术介绍
传统的机械式漏电开关是一种广义的绝缘电阻检测方法，可以用于非隔离电源的漏电保护，可以从数十安培的差模主回路电流中分辨出几十毫安的共模漏电电流，行业标准中漏电流整定大都为30mA，对应于绝缘电阻水平相当于10K左右(10000欧)，而如果这样的电流作用于人体，已经将会造成一定的伤害，但是受检测方法的限制，为了不让漏电开关反复误动作，其漏电流整定值不能太小，也就是无法检测更高的绝缘电阻值，只能适用于小功率等级。而对于数百至数千安培的大功率电流，传统漏电检测方法无法从上千安培的大功率电流中准确分辨数十毫安的漏电电流。由于无法从如此大的正常工作电流中可靠稳定地分辨出如此小的绝缘电阻漏电流，这种方法已经无法应用。对于隔离输出、或者对地高阻抗的电源来说(IT系统)，如施耐德的绝缘电阻检测仪，要实现对地绝缘电阻的检测并不难，其可以实现在线的、稳定可靠的绝缘电阻检测。然而该产品和该技术不能应用于非隔离的接地系统和电源装置中。在公用电网中，所有三相和单相动力电源均为中性点接地系统，因此，所有非隔离电源的输出回路均固有地存在低阻值的接地电阻，因此无法直接实现对地绝缘电阻检测，而感应加热电源的输出往往带有上千伏高电压，对于没有触电保护的系统来说，存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：解决了如何对大功率电流的非隔离电源的漏电进行准确检测的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供了一种非隔离输出逆变电源实现对地绝缘电阻检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在非隔离输出逆变电源的每个逆变输出端均连接一个输出电容器，所有的输出电容器均串联设于输出回路中，输出回路还连接一个等效的系统对地绝缘电阻和绝缘电阻检测信号发生电路，绝缘电阻检测信号发生电路连接微处理器；输出回路包括与逆变输出端连接的所有输出电容器的一端，输出电容器的另一端与负载连接；步骤2：输出回路与绝缘电阻检测信号发生电路之间连接点为输出回路的直流电位，采用微处理器进行信号采集和运算得到输出回路的直流电位的值，把该值纳入绝缘电阻的运算公式中，得到准确的结果；绝缘电阻的运算公式为：当电源Pow的电压为Up，绝缘电阻检测的回路电流：而微处理器信号采集电压：Ui＝R3×i；运算得出待测绝缘电阻值Rx：步骤3：通过改变负载的值，得到不同的绝缘电阻的量程范围。优选地，所述的绝缘电阻检测信号发生电路包括高电压隔离电阻和高电压交流隔离电感，高电压交流隔离电感的一端连接输出回路，高电压交流隔离电感的另一端与高电压隔离电阻的一端串联连接，高电压隔离电阻的另一端连接电源的负极，电源的正极连接检测电阻的一端，检测电阻的另一端与滤波电容的一端连接，滤波电容的另一端连接电源的负极，检测电阻与滤波电容之间分出一支路接地，电源的正极连接输入电路。优选地，所述的电源为绝缘电阻检测信号发生电路的电源；电源是一个低频交流电源或一个直流电源。优选地，所述的负载为实际接收能量的等效电路；在感应加热电源中，负载是一个电感线圈，电感线圈内设有电阻；在变频电源中，负载是电动机或发热体。优选地，在感应加热电源中，所述的输出电容器为谐振电容；在变频电源中，所述的输出电容器为隔直电容。优选地，所述的等效的系统对地绝缘电阻设于输出回路的任意位置。优选地，所述的微处理器为独立的处理器，或者为嵌入检测运算和控制程序的非隔离输出逆变电源本身的微处理器。优选地，所述的输出回路的直流电位的值为一个直流加上低频变化的电量的值。优选地，所述的非隔离输出逆变电源的逆变输出有2-3个电极；当逆变输出有2个电极时，与逆变输出端连接输出电容器为两个，两个输出电容器之间设有一个负载；当逆变输出有3个电极时，与逆变输出端连接输出电容器为三个，每个输出电容器的另一端连接一个负载。本专利技术的微处理器可以是独立的，也可以在集成在电源本身的微处理器中，通过嵌入检测、运算和控制程序即可实现，达到降低成本、提高可靠性的目的。本专利技术采用输出电容连接非隔离输出逆变电源的逆变输出端，然后在负载的一端安装绝缘电阻检测信号发生回路，并引入微处理器算法，采集该信号、并根据电源输出直流电位的变化进行补偿运算、根据电源的运行状态进行综合运算，可以准确得出对地绝缘电阻值，其相比传统的机械式漏电检测方法具有更高的准确性和适用范围。本专利技术具有实时在线检测、分辨率高、不增加系统成本、可应用于超大功率、软硬件相结合的电子线路适应范围广等优点；可应用于直接谐振式感应加热电源、以及所有交流输出的电源产品。通过本专利技术实现对人身安全、设备安全进行防护。本专利技术适用于能安装输出电容的电源。本专利技术可以在各种环境、各种运行工况下准确测量输出回路的对地绝缘电阻值，对于非隔离输出逆变电源可以起到有效的安全防护作用。附图说明图1为绝缘电阻检测电路图(双输出电容和绝缘电阻检测信号发生回路)；图2为绝缘电阻检测电路图(三输出电容和绝缘电阻检测信号发生回路)。具体实施方式为使本专利技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。实施例1本专利技术为一种非隔离输出逆变电源实现对地绝缘电阻检测的方法，其通过电路结合微处理信号采集和软件运算，得到绝缘电阻值、并实施后续控制逻辑，得到非隔离输出逆变电源是否漏电的结果。如图1所示，上述电路的电路图如下：先使用两个输出电容器(即第一电容C1和第二电容C2)的一端分别连接非隔离输出逆变电源的两个逆变输出端，两个输出电容器的另一端与输出回路串联连接；两个输出电容器之间串联有负载(负载例如线圈、电阻、电机连接在输出电容的另一端)，负载与其中一个输出电容器之间连接有绝缘电阻检测信号发生电路。等效的系统对地绝缘电阻连接在输出回路中，由于电阻R1的阻值实际很小，等效的系统对地绝缘电阻的位置可以是在输出回路的任意位置，不影响计算结果。绝缘电阻检测信号发生电路包括高电压隔离电阻R2和高电压交流隔离电感L2，高电压交流隔离电感L2的一端连接输出回路，高电压交流隔离电感L2的另一端与高电压隔离电阻R2的一端串联连接，高电压隔离电阻R2的另一端连接电源Pow的负极，电源Pow的正极连接检测电阻R3的一端，检测电阻R3的另一端与滤波电容C3的一端连接，滤波电容C3的另一端连接电源Pow的负极，检测电阻R3与滤波电容C3之间分出一支路接地(即检测电路接地点)，电源Pow的正极连接输入电路，输入电路连接微处理器。输入电路包括限流电阻R4，限流电阻R4的一端与电源Pow的正极连接，限流电阻R4的另一端分别连接第一检测二极管D1的正极、第二检测二极管D2的负极以及微处理器，二检测二极管D2的两端并联连接有滤波电容C4。其中，非隔离输出逆变电源的逆变输出有2-3个电极；本实施例中，逆变输出有2个电极，与逆变输出端连接输出电容器为两个，两个输出电容器之间设有一个负载；在非隔离输出逆变电源内部有4个电力电子逆变器件(即逆变器T1-逆变器T4)。在感应加热电源中，输出电容器为谐振电容；在变频电源中，输出电容器为隔直电容。如果电源具有三个以上的输出端，则输出电容的数量对应增加。负载(电感L1和电阻R1)表示实际接收能量的等效电路，负载可能有多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非隔离输出逆变电源实现对地绝缘电阻检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在非隔离输出逆变电源的每个逆变输出端均连接一个输出电容器，所有的输出电容器均串联设于输出回路中，输出回路还连接一个等效的系统对地绝缘电阻和绝缘电阻检测信号发生电路，绝缘电阻检测信号发生电路连接微处理器；输出回路包括与逆变输出端连接的所有输出电容器的一端，输出电容器的另一端与负载连接；步骤2：输出回路与绝缘电阻检测信号发生电路之间连接点为输出回路的直流电位(Ubas)，采用微处理器进行信号采集和运算得到输出回路的直流电位的值，把该值纳入绝缘电阻的运算公式中，得到准确的结果；绝缘电阻的运算公式为：当电源Pow的电压为Up，绝缘电阻检测的回路电流：

【技术特征摘要】
1.一种非隔离输出逆变电源实现对地绝缘电阻检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在非隔离输出逆变电源的每个逆变输出端均连接一个输出电容器，所有的输出电容器均串联设于输出回路中，输出回路还连接一个等效的系统对地绝缘电阻和绝缘电阻检测信号发生电路，绝缘电阻检测信号发生电路连接微处理器；输出回路包括与逆变输出端连接的所有输出电容器的一端，输出电容器的另一端与负载连接；步骤2：输出回路与绝缘电阻检测信号发生电路之间连接点为输出回路的直流电位(Ubas)，采用微处理器进行信号采集和运算得到输出回路的直流电位的值，把该值纳入绝缘电阻的运算公式中，得到准确的结果；绝缘电阻的运算公式为：当电源Pow的电压为Up，绝缘电阻检测的回路电流：而微处理器信号采集电压：Ui＝R3×i；运算得出待测绝缘电阻值Rx：步骤3：通过改变负载的值，得到不同的绝缘电阻的量程范围。2.如权利要求1所述的一种非隔离输出逆变电源实现对地绝缘电阻检测的方法，其特征在于，所述的绝缘电阻检测信号发生电路包括高电压隔离电阻(R2)和高电压交流隔离电感(L2)，高电压交流隔离电感(L2)的一端连接输出回路，高电压交流隔离电感(L2)的另一端与高电压隔离电阻(R2)的一端串联连接，高电压隔离电阻(R2)的另一端连接电源(Pow)的负极，电源(Pow)的正极连接检测电阻(R3)的一端，检测电阻(R3)的另一端与滤波电容(C3)的一端连接，滤波电容(C3)的另一端连接电源(Pow)的负极，检测电阻(R3)与滤波电容(C3)之间分出一支路接地，电源(Pow)的正极连接输入电路。3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李南坤，
申请(专利权)人：上海巴玛克电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31