一种变频器输入断电的检测方法技术

本发明专利技术涉及电动机的控制技术，公开了一种变频器输入断电的检测方法。本发明专利技术中，包含以下步骤：在每一个预设的周期T中，实时监测变频器的输出电流，实时监测变频器的输出电流和母线电压；根据输出电流，计算输出能量Wout；根据母线电压，计算母线电容的储能变化ΔWc；根据ΔWc与Wout，记录变频器发生故障的次数；如果检测到变频器发生故障的次数大于预设次数，则判断为变频器输入断电。与现有技术相比，可以快速及时地检测出变频器输入断电，而且节约了硬件成本。

【技术实现步骤摘要】
一种变频器输入断电的检测方法
本专利技术涉及电动机的控制技术，特别涉及一种变频器输入断电的检测方法。
技术介绍
目前，通常情况下，判断变频器的输入是否断电采用的方法是，如果母线电压降低到一定程度(如低于额定电压的1/4以下)，则认为变频器的输入断电。虽然这种方法在大多数情况下都能正确判断，但是，不能很快速的检测出来变频器的输入是否断电，特别是要实现断电续航功能(断电续航功能是指变频器运行过程中，出现输入断电时，则采取一定措施，让母线电压下降的更慢，使变频器能更长时间维持有电状态)时，如果不能及时检测出输入断电，该功能则会大打折扣。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种变频器输入断电的检测方法，可以快速及时地检测出变频器输入断电，而且可以节约硬件成本。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种变频器输入断电的检测方法，包含以下步骤：在每一个预设的周期T中，实时监测所述变频器的输出电流和母线电压；根据所述输出电流，计算输出能量Wout；根据所述母线电压，计算母线电容的储能变化ΔWc；根据所述ΔWc与所述Wout，记录所述变频器发生故障的次数；如果检测到所述变频器发生故障的次数大于预设次数，则判定所述变频器输入断电。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，是基于变频器的输入断电时，变频器没有输入电源供电，其输出只能由变频器的母线电容存储的能量提供，因此，本专利技术在每一个预设的周期(T)中，通过实时监测变频器的母线电压，来计算母线电容的储能变化(ΔWc)，并直接根据变频器输出能量(Wout)与母线电容减少的能量(ΔWc)来判断变频器是否发生故障，并记录变频器发生故障的次数；若变频器发生故障的次数大于预设次数，则判断为变频器输入断电。这样，可以快速及时地检测出变频器输入断电，而且不需要增加额外的硬件成本。另外，在所述根据所述ΔWc与所述Wout，记录所述变频器发生故障的次数的步骤中，通过滞环计数方法记录所述变频器发生故障的次数。利用滞环计数方法统计变频器发生故障的次数，提高了计数的准确性。另外，在所述根据所述ΔWc与所述Wout，记录所述变频器发生故障的次数的步骤中，通过连续累加方法记录所述变频器发生故障的次数。利用连续累加方法记录变频器发生故障的次数，方法简单，易于实现。另外，在所述根据所述ΔWc与所述Wout，记录所述变频器发生故障的次数的步骤中，通过自减1计算方法记录所述变频器发生故障的次数。利用自减1计算方法统计变频器发生故障的次数，提高了计数的准确性。附图说明图1是根据本专利技术第一实施方式的变频器输入断电的检测方法流程图；图2A是根据本专利技术第一实施方式中的输出三相电流的变频器结构示意图；图2B是根据本专利技术第一实施方式中的输出两相电流的变频器结构示意图；图3是根据本专利技术第二实施方式的变频器输入断电的检测方法流程图；图4是根据本专利技术第三实施方式的变频器输入断电的检测方法流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。本专利技术的第一实施方式涉及一种变频器输入断电的检测方法，具体流程如图1所示，包含以下步骤：步骤101，在每一个预设的周期(T)中，实时监测变频器的输出电流与母线电压。其中，预设的周期(T)可以是变频器的开关周期(T0)，也可以是根据实际情况设置的一段时间，可灵活选择。步骤102，根据输出电流计算输出能量(Wout)，同时，根据母线电压计算母线电容的储能变化(ΔWc)。具体地说，当输入断电时，变频器没有输入电源供电，其输出只能由变频器母线电容存储的能量提供，因此当变频器输出能量与母线电容减少的能量相近时，可以认为输入断电(前提：母线电压在不可控整流峰值电压以下)。基于此，可以通过实时检测变频器的输出电流来计算输出能量(Wout)，同时，通过实时监测变频器的母线电压来计算母线电容的储能变化(ΔWc)，以供比较二者的大小，判断变频器是否断电。普通的变频器(不包括四象限变频器)，如图2A、2B所示。其中，D1、D2、D3、D4、D5与D6均为二极管，C1、C2与C3均为电容，R1、R2与R3均为电阻，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5与Q6均为开关器件IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)。对于图2A中的变频器，输出三相电流，至少会检测两相输出电流与母线电压；对于图2B，输出两相电流，至少检测一相电流与母线电压。而且，在本步骤中，可以通过实时计算变频器的输出有功功率(Pout)，并根据变频器的开关周期(T0)与输出有功功率(Pout)，计算输出能量(Wout)。具体地说，一个开关周期(T0)内，变频器的输出能量为Wout＝Pout·T0，在连续n个开关周期内，变频器的输出能量(W)为：即其中，是第i个开关周期内变频器的输出有功功率，i、n、k均为自然数。利用上述的式子可以计算变频器在连续的几个T0的时间里的输出能量。同时，可以利用下面的式子，根据实时检测到的母线电压计算母线电容的储能变化(ΔWc)：其中，u(t)为母线电压，c为母线电容，t1为每一个预设的周期(T)的起始时刻，t2为每一个预设的周期(T)的结束时刻，t是时间，dt是时间的微分元，du是母线电压的微分元。步骤103，判断母线电容的储能变化(ΔWc)是否大于或者等于α倍的输出能量(α·Wout)；若是，则执行步骤104，若否，则执行步骤105。其中，α为预设的系数，大于0.33。即ΔWc≥α·Wout时，执行步骤104，否则，则执行步骤105。具体而言，如果检测到母线电容的储能变化(ΔWc)大于或者等于α倍的输出能量(α·Wout)，说明变频器的母线电容减少的能量大于或者等于输出能量，发生了供电异常。需要说明的是，理论上输入断电时，母线电容的变化即为输出的电压，但是实际由于检测上的误差以及检测上无法做到完全时间一致，因此该条件应该适当放宽，但不能被误报，比如防止输入缺相或不平衡时(缺相时通过不可控整流桥传递过来的功率大致会减少1/3)被误报。所以，系数α取值应大于0.33。步骤104，判定变频器发生故障，变频器发生故障的次数加1。在本实施方式中，采用虚拟的计数器记录变频器发生故障的次数，不用额外增加硬件，节约了成本。步骤105，变频器发生故障的次数清零，并返回执行步骤101。即ΔWc<α·Wout时，说明变频器电源供电正常，不存在输入断电的故障本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频器输入断电的检测方法，其特征在于，包含以下步骤： 在每一个预设的周期T中，实时监测所述变频器的输出电流和母线电压； 根据所述输出电流，计算输出能量Wout；根据所述母线电压，计算母线电容的储能变化ΔWc； 根据所述ΔWc与所述Wout，记录所述变频器发生故障的次数； 如果检测到所述变频器发生故障的次数大于预设次数，则判定所述变频器输入断电。

【技术特征摘要】
1.一种变频器输入断电的检测方法，其特征在于，包含以下步骤：在每一个预设的周期T中，实时监测所述变频器的输出电流和母线电压；根据所述输出电流，计算输出能量Wout；根据所述母线电压，计算母线电容的储能变化ΔWc；根据所述ΔWc与所述Wout，记录所述变频器发生故障的次数；如果检测到所述变频器发生故障的次数大于预设次数，则判定所述变频器输入断电。2.根据权利要求1所述的变频器输入断电的检测方法，其特征在于，在所述根据所述ΔWc与所述Wout，记录所述变频器发生故障的次数的步骤中，通过滞环计数方法记录所述变频器发生故障的次数。3.根据权利要求2所述的变频器输入断电的检测方法，其特征在于，在所述通过滞环计数方法记录所述变频器发生故障的次数的步骤中，包含以下子步骤：如果检测到所述ΔWc大于或者等于α·Wout，则所述变频器发生故障的次数加1；其中，所述α为预设的系数，大于0.33；如果检测到所述ΔWc小于β·Wout，则所述变频器发生故障的次数清零；其中，β为小于α的预设系数；否则，所述变频器发生故障的次数不变。4.根据权利要求1所述的变频器输入断电的检测方法，其特征在于，在所述根据所述ΔWc与所述Wout，记录所述变频器发生故障的次数的步骤中，通过连续累加方法记录所述变频器发生故障的次数。5.根据权利要求4所述的变频器输入断电的检测方法，其特征在于，在所述通过连续累加方法记录所述变频器发生故障的次数的步骤中，包含以下子步骤：如果检测到所述ΔWc大于或者等于α·Wout，则所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴鹤，金辛海，宋吉波，柳竹青，
申请(专利权)人：上海新时达电气股份有限公司，上海辛格林纳新时达电机有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31