对地短路保护方法、电机控制器及计算机可读存储介质技术

本发明专利技术提供了一种对地短路保护方法、电机控制器及计算机可读存储介质，所述对地短路保护方法，包括：在所述电机控制器上电时，获取输入至所述电机控制器内可控整流模块中交流电的各个相/线电压的相位；根据所述各个相/线电压的相位，控制所述可控整流模块中的各个半导体开关管在其对应的相/线电压过零点时开始导通，并逐渐增大所述半导体开关管的导通角度，直至所述电机控制器的母线电压达到预设阈值。本发明专利技术通过控制半导体开关管在相电压过零点开始导通，并逐渐增加半导体开关管导通宽度，实现母线电压缓慢上升，从而降低了负载对地短路时流经逆变模块的电流，减小了器件损坏的风险。

Method of Ground Short Circuit Protection, Motor Controller and Computer Readable Storage Media

The invention provides a method for short circuit protection to ground, a motor controller and a computer readable storage medium. The method includes: acquiring the phases of each phase/line voltage input to the AC in the controllable rectifier module of the motor controller when the motor controller is powered on; and controlling the controllable rectifier according to the phases of each phase/line voltage. Each semiconductor switch in the module starts to turn on when the corresponding phase/line voltage crosses zero, and gradually increases the conduction angle of the semiconductor switch until the bus voltage of the motor controller reaches the preset threshold. By controlling the semiconductor switch to turn on at the zero crossing point of phase voltage and gradually increasing the conduction width of the semiconductor switch, the bus voltage rises slowly, thereby reducing the current flowing through the inverter module when the load is short-circuited to the ground, and reducing the risk of device damage.

【技术实现步骤摘要】
对地短路保护方法、电机控制器及计算机可读存储介质
本专利技术涉及电力电子设备领域，更具体地说，涉及一种对地短路保护方法、电机控制器及计算机可读存储介质。
技术介绍
电机控制器通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机按照设定的方向、速度、角度、响应时间等运行。在上述电机控制器中，需对电流进行整流后得到直流电，再逆变成需要的频率的交流电才能驱动电机，实现电机调速。这种控制方式叫做交-直-交，是目前的主流技术。当前在采用二极管整流或者晶闸管整流拓扑的电机控制器中，通常仅在系统完成上电后才进行负载短路判断，而在上电过程中通常不考虑逆变输出侧对地短路故障。若系统在未上电前发生逆变输出侧对地短路故障，则在上电过程中有损坏系统逆变侧IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)反并联二极管的风险。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种对地短路保护方法、电机控制器及计算机可读存储介质，旨在解决上述整流拓扑中，因不考虑逆变输出侧对地短路故障而导致上电过程中可能损坏系统器件的问题。本专利技术实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种对地短路保护方法，包括：在所述电机控制器上电时，获取输入至所述电机控制器内可控整流模块中交流电的各个相/线电压的相位；根据所述各个相/线电压的相位，控制所述可控整流模块中的各个可控半导体开关管在其对应的相/线电压过零点时开始导通，并逐渐增大所述可控半导体开关管的导通角度，直至所述电机控制器的母线电压达到预设阈值。在本专利技术所述的对地短路保护方法中，所述交流电为三相交流电，所述根据所述各个相/线电压的相位，控制所述可控整流模块中的各个可控半导体开关管在其对应的相/线电压过零点时开始导通，并逐渐增大所述可控半导体开关管的导通角度，直至所述电机控制器的母线电压达到预设阈值包括：在第一相线的相电压的相位达到第一预设角度或第一相线与第二相线之间的线电压的相位达到第二预设角度时，控制所述可控整流模块中连接第一相线的桥臂的上桥可控半导体开关管开始导通，同时使所述可控整流模块中连接第二相线的桥臂的下桥导通，并随着导通次数的增加而增大所述上桥可控半导体开关管的导通角度，直至所述电机控制器的母线电压达到预设阈值；或者，在第二相线的相电压的达到所述第一预设角度或第二相线与第三相线之间的线电压的相位达到所述第二预设角度时，控制所述可控整流模块中连接第二相线的桥臂的上桥可控半导体开关管开始导通，同时使所述可控整流模块中连接第三相线的桥臂的下桥导通，并随着导通次数的增加而增大所述上桥可控半导体开关管的导通角度，直至所述电机控制器的母线电压达到预设阈值；或者，在第三相线的相电压的相位达到所述第一预设角度或第三相线与第一相线之间的线电压的相位达到所述第二预设角度时，控制所述可控整流模块中连接第三相线的桥臂的上桥可控半导体开关管开始导通，同时使所述可控整流模块中连接第一相线的桥臂的下桥导通，并随着导通次数的增加而增大所述上桥可控半导体开关管的导通角度，直至所述电机控制器的母线电压达到预设阈值。在本专利技术所述的对地短路保护方法中，所述第一预设角度为180度，所述第二预设角度为210度。在本专利技术所述的对地短路保护方法中，所述第一相线、第二相线或第三相线的桥臂的下桥为不可控二极管或可控半导体开关管。在本专利技术所述的对地短路保护方法中，所述交流电为三相交流电，所述根据所述各个相/线电压的相位，控制所述可控整流模块中的各个可控半导体开关管在其对应的相/线电压过零点时开始导通，并逐渐增大所述可控半导体开关管的导通角度，直至所述电机控制器的母线电压达到预设阈值包括：在第一相线的相电压的相位达到第三预设角度或第一相线与第二相线之间的线电压的相位达到第四预设角度时，控制所述可控整流模块中连接第一相线的桥臂的下桥可控半导体开关管开始导通，同时使所述可控整流模块中连接第二相线的桥臂的上桥导通，并随着导通次数的增加而增大所述下桥可控半导体开关管的导通角度，直至所述电机控制器的母线电压达到预设阈值；或者，在第二相线的相电压的达到所述第三预设角度或第二相线与第三相线之间的线电压的相位达到所述第四预设角度时，控制所述可控整流模块中连接第二相线的桥臂的下桥可控半导体开关管开始导通，同时使所述可控整流模块中连接第三相线的桥臂的上桥导通，并随着导通次数的增加而增大所述下桥可控半导体开关管的导通角度，直至所述电机控制器的母线电压达到预设阈值；或者，在第三相线的相电压的相位达到所述第三预设角度或第三相线与第一相线之间的线电压的相位达到所述第四预设角度时，控制所述可控整流模块中连接第三相线的桥臂的下桥可控半导体开关管开始导通，同时使所述可控整流模块中连接第一相线的桥臂的上桥导通，并随着导通次数的增加而增大所述下桥可控半导体开关管的导通角度，直至所述电机控制器的母线电压达到预设阈值。在本专利技术所述的对地短路保护方法中，所述第三预设角度为0度，所述第四预设角度为30度。在本专利技术所述的对地短路保护方法中，所述第一相线、第二相线或第三相线的桥臂的上桥为不可控二极管或可控半导体开关管。在本专利技术所述的对地短路保护方法中，所述获取输入至所述电机控制器内可控整流模块中交流电的各个相/线电压的相位包括：采样输入至所述可控整流模块交流电的各个线电压，采用锁相环算法根据所述交流电的各个线电压计算得到角度步长，对所述角度步长进行积分运算，得到各个相线相电压的相位；根据所述各个相线相电压的相位计算得到各个线电压的相位。本专利技术实施例还提供一种电机控制器，包括可控整流模块、逆变模块、存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器执行的计算机程序，且所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的对地短路保护方法的步骤。本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述对地短路保护方法的步骤。本专利技术实施例的对地短路保护方法、电机控制器及计算机可读存储介质具有以下有益效果：通过控制可控半导体开关管在相电压过零点开始导通，并逐渐增加可控半导体开关管导通宽度，实现母线电压缓慢上升，从而降低了负载对地短路时流经逆变模块的电流，减小了器件损坏的风险。附图说明图1是本专利技术实施例提供的对地短路保护方法的电路原理示意图；图2是本专利技术实施例提供的对地短路保护方法的流程示意图；图3是本专利技术实施例提供的对地短路保护方法中锁相环算法控制框图；图4是本专利技术实施例提供的对地短路保护方法中可控半导体开关管导通时序的示意图；图5是本专利技术实施例提供的电机控制器的示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，是本专利技术实施例提供的对地短路保护方法的电路原理示意图，该对地短路保护方法可应用于电机控制器1，实现负载对地短路时的电机控制器1的上电保护。上述电机控制器1包括可控整流模块11和逆变模块12，该电机控制器1将电网电压经过可控整流模块11的整流、逆变模块12的逆变处理之后驱动负载2运行。上述可控整流模块11为三相桥式可控整流电路，包括分别位于三相上桥的三个可控半导体开关管11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对地短路保护方法，应用于电机控制器，其特征在于，所述对地短路保护方法包括：在所述电机控制器上电时，获取输入至所述电机控制器内可控整流模块中交流电的各个相/线电压的相位；根据所述各个相/线电压的相位，控制所述可控整流模块中的各个可控半导体开关管在其对应的相/线电压过零点时开始导通，并逐渐增大所述可控半导体开关管的导通角度，直至所述电机控制器的母线电压达到预设阈值。

【技术特征摘要】
1.一种对地短路保护方法，应用于电机控制器，其特征在于，所述对地短路保护方法包括：在所述电机控制器上电时，获取输入至所述电机控制器内可控整流模块中交流电的各个相/线电压的相位；根据所述各个相/线电压的相位，控制所述可控整流模块中的各个可控半导体开关管在其对应的相/线电压过零点时开始导通，并逐渐增大所述可控半导体开关管的导通角度，直至所述电机控制器的母线电压达到预设阈值。2.如权利要求1所述的对地短路保护方法，其特征在于，所述交流电为三相交流电，所述根据所述各个相/线电压的相位，控制所述可控整流模块中的各个可控半导体开关管在其对应的相/线电压过零点时开始导通，并逐渐增大所述可控半导体开关管的导通角度，直至所述电机控制器的母线电压达到预设阈值包括：在第一相线的相电压的相位达到第一预设角度或第一相线与第二相线之间的线电压的相位达到第二预设角度时，控制所述可控整流模块中连接第一相线的桥臂的上桥可控半导体开关管开始导通，同时使所述可控整流模块中连接第二相线的桥臂的下桥导通，并随着导通次数的增加而增大所述上桥可控半导体开关管的导通角度，直至所述电机控制器的母线电压达到预设阈值；或者，在第二相线的相电压的达到所述第一预设角度或第二相线与第三相线之间的线电压的相位达到所述第二预设角度时，控制所述可控整流模块中连接第二相线的桥臂的上桥可控半导体开关管开始导通，同时使所述可控整流模块中连接第三相线的桥臂的下桥导通，并随着导通次数的增加而增大所述上桥可控半导体开关管的导通角度，直至所述电机控制器的母线电压达到预设阈值；或者，在第三相线的相电压的相位达到所述第一预设角度或第三相线与第一相线之间的线电压的相位达到所述第二预设角度时，控制所述可控整流模块中连接第三相线的桥臂的上桥可控半导体开关管开始导通，同时使所述可控整流模块中连接第一相线的桥臂的下桥导通，并随着导通次数的增加而增大所述上桥可控半导体开关管的导通角度，直至所述电机控制器的母线电压达到预设阈值。3.如权利要求2所述的对地短路保护方法，其特征在于，所述第一预设角度为180度，所述第二预设角度为210度。4.如权利要求2所述的对地短路保护方法，其特征在于，所述第一相线、第二相线或第三相线的桥臂的下桥为不可控二极管或可控半导体开关管。5.如权利要求1所述的对地短路保护方法，其特征在于，所述交流电为三相交流电，所述根据所述各个相/线电压的相位，控制所述可控整流模块中的各个可控半导体开关管在其对应的相/线...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，
申请(专利权)人：深圳市汇川技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44