本发明专利技术公开了一种三相交流电相序检测装置及方法，该装置包括三相交流电采样模块、坐标系变换模块、角频率信号求取模块和相序方向判断模块，其检测方法如下：Ａ．三相交流电采样模块对当前三相交流电信号的瞬时值进行采样，得到采样瞬时值；Ｂ．坐标系变换模块将采样瞬时值由三相静止坐标系转换为两相的同步旋转坐标系，计算得到ｑ轴分量ｘ↓［ｑ］；Ｃ．角频率信号求取模块接收ｘ↓［ｑ］得到误差信号，调节误差信号以改变ｘ↓［ｑ］大小，并输出获得的角频率值ω↓［０］给其反馈通道模块和相序方向判断模块，反馈通道模块输出ω↓［０］给坐标系变换模块；Ｄ．相序方向判断模块判别ω↓［０］的符号，并确定相序方向。本发明专利技术可实时检测相序状态，简单实用，抗干扰能力强。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于三相交流电领域，具体涉及一种三相交流电相序检测装置及其检测方法。
技术介绍
在许多三相设备应用领域中，三相交流电的相序对用电设备的正常运行有着重要的影响， 很多情况下不允许出现相反的供电相序。以三相交流电牵引的电力传动设备为例，如电梯和 车床等，交流电机牵引的设备通过改变电动机供电电压的相序来控制传动设备的运转方向， 在正常运行中， 一旦相序反相，运转方向也将发生改变，因此在传动设备的控制中必需引入 相序的检测，否则会造成设备故障，甚至人身伤害。公开号为CN1766662A，专利技术名称为"三相交流电源相序判断电路"的专利公开了一种相 序的检测电路，该电路通过分别比较三路相电压，生成两个相位差为12(T的方波信号， 一个 输入计数器脉冲输入端， 一个输入计数器复位端，计数器输出的直流量通过与给定电平的比 较，产生相序信号。该相序检测电路存在的问题是在三相输入严重畸变时，其输入计数器 脉冲输入端和复位端的信号不再互差120°，可能会造成误判断或检测的滞后。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有相序检测技术的不足，提供一种实用可靠的三相交流电相序 检测装置，以及检测方法。该检测装置及方法基于同步旋转坐标系原理，提取三相交流电的 角频率信息，通过判断角频率的工作方向来确定三相交流电的相序。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的 一种三相交流电相序检测装置，包括三相交流电采样模块，用于实时检测当前电网三相交流电信号的瞬时值； 坐标系变换模块，采用Park变换的形式，用于将采样得到的三相交流电信号的瞬时值由三相静止坐标系转换为两相的同步旋转坐标系，并计算得到旋转坐标系下的q轴分量A;角频率信号求取模块，用于调节q轴分量a大小，并输出相序检测获得的角频率值"。给所述坐标系变换模块；相序方向判断模块，接收角频率信号求取模块输出的"。，用于判别"。的符号并确定交 流电相序方向。所述角频率信号求取模块包括0值比较模块、控制器模块和反馈通道模块，所述0值比 较模块用于接收经变换的旋转坐标系下的q轴分量A，得到误差信号并输出给控制器模块； 所述控制器模块用于调节输入的误差信号以改变q轴分量A大小，并输出"。给反馈通道模 块和相序方向判断模块；所述反馈通道模块用于输出"。给坐标系变换模块。一种三相交流电相序检测方法，包括如下步骤步骤a.三相交流电采样模块对当前电网三相交流电信号的瞬时值进行采样，得到各相 应的采样瞬时值；步骤B.采用P虹k变换形式的坐标系变换模块将采样得到的三相交流电信号的瞬时值由 三相静止坐标系转换为两相的同步旋转坐标系，计算得到旋转坐标系下的q轴分量A;步骤C.角频率信号求取模块的0值比较模块接收经变换的旋转坐标系q轴分量x,，得到误差信号，并将误差信号输出给控制器模块；控制器模块调节误差信号以改变q轴分量A 大小，并输出相序检测获得的角频率值"。给反馈通道模块和相序方向判断模块，反馈通道模 块输出"。给坐标系变换模块；步骤D.相序方向判断模块判别w。的符号，并确定交流电相序方向。进一步地，所述步骤B中坐标系变换模块的坐标变换公式为<formula>formula see original document page 5</formula>其中x。、 ^分别为两相静止坐标系下分量，A为旋转坐标系下的q轴分量，X/B为三相交 流电的最大值，"为电网角频率，"。为相序检测获得的角频率值。进一步地，所述步骤C中控制器模块调节误差信号以改变q轴分量A大小是使q轴分量 A趋近于0。进一步地，所述步骤C中控制器模块输出的"。趋近于"。进一步地，所述步骤A中三相交流电信号的瞬时值是三相电压或电流瞬时值。进一步地，所述步骤D中若"。为正值，则电网处于正序状态；反之，则为负序状态。 由于角频率信号求取模块输出值"。近似于三相电网的角频率，而电网的角频率的符号即 代表了当前三相交流电的相序，即使在三相电压不平衡和高谐波含量等三相严重畸变条件下， 电网自身的角频率频率方向也不会发生改变。在这些畸变条件下，虽然得到的"。会出现一定 谐波成分，但是其符号仍然与电网角频率方向相同。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果(1) 采用该检测装置及方法，在电网周期任意时刻都可以实时体现相序状态，相序判断及时有效，而且实现了一些三相电网严重畸变条件下对相序的准确检测；(2) 本专利技术若应用于数字控制领域，将有效的简化外围硬件判断电路；(3) 本专利技术的相序检测方法，简单实用，抗干扰能力强，为三相供/用电设备提供了快 速准确的三相交流电相序信息。附图说明图l是本专利技术的三相交流电相序检测装置的结构示意图2是图l的原理示意图3是三相正序不平衡时"。状态的示意图4是三相负序不平衡时"。状态的示意图5是三相交流电相序切换瞬间时"。状态的示意图。具体实施例方式为了更好地理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步地描述。 请参阅图l，本专利技术的三相交流电相序检测装置包括三相交流电采样模块l，用于实时 检测当前电网三相交流电信号的瞬时值，如三相电压或电流瞬时值A， A和X。；坐标系变换模块2，采用Park变换的形式，用于将采样得到的三相交流电信号的瞬时值由三相静止坐标 系转换为两相的同步旋转坐标系，计算得到旋转坐标系下的q轴分量A，其坐标变换公式为<formula>formula see original document page 7</formula>其中x。、 A分别为两相静止坐标系下分量，^为旋转坐标系下的q轴分量，yfe为三相交流电的最大值，"为电网角频率，"。为相序检测获得的角频率值；角频率信号求取模块3，包括0值比较模块301、控制器模块302和反馈通道模块303， 用于使经变换的旋转坐标系下的q轴分量A趋近于0，并输出"。给坐标系变换模块2; 0值 比较模块301用于接收经变换的旋转坐标系下的q轴分量A，得到误差信号(err)并输出给 控制器模块302，控制器模块302用于调节输入的误差信号(err)，使q轴分量;^趋近于0， 并输出"。给反馈通道模块303和相序方向判断模块4;反馈通道模块303用于输出"。给坐 标系变换模块2;相序方向判断模块4，接收角频率信号求取模块3的控制器模块302输出的 w。，用于判别"。的符号并确定交流电相序方向。当^趋近于0时，控制器模块302输出的"。趋近于"o请参阅图2，该原理图的功能模块包括三相交流电采样模块l、坐标系变换模块2、 0值 比较模块301、控制器模块302、反馈通道模块303和相序方向判断模块4，以采样三相电网 线电压为例，其实验条件是三相平衡条件下线电压峰值为538V，三相角频率为314md/s，不 平衡条件下三相线电压峰值分别为625V、 538V、 445V，其三相交流电相序检测方法如下首先通过三相交流电采样模块1对三相电网线电压^、 ^和^进行采样，得到各相应 的采样瞬时值^、仏,和i，经过采样电路的三相交流线电压可以表示为如下形式<formula>formula see original document page 7</formula>其中K为采样后线电压峰值，"为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三相交流电相序检测装置，包括：三相交流电采样模块，用于实时检测当前电网三相交流电信号的瞬时值；其特征在于，还包括 坐标系变换模块，采用Ｐａｒｋ变换的形式，用于将采样得到的三相交流电信号的瞬时值由三相静止坐标系转换为两相的同步旋转坐标系，并计算得到旋转坐标系下的ｑ轴分量ｘ↓［ｑ］；角频率信号求取模块，用于调节ｑ轴分量ｘ↓［ｑ］大小，并输出相序检测获得的角频率值ω↓［０］给所述坐标系变换模块；相序方向判断模块，接收角频率信号求取模块输出的ω↓［０］，用于判别ω↓［０］的符号并确定交流电相序方向。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王陶，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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