电气装置的保护制造方法及图纸

本发明专利技术题为“电气装置的保护”。被配置为电连接至多相交流(AC)电力分配网络的电气装置包括：输入电气网络，该输入电气网络包括：多个输入节点，每个输入节点均被配置为电连接至该多相AC电力分配网络的一个相；至少一个非线性电子部件，该至少一个非线性电子部件电连接至输入电气网络；阻抗网络，该阻抗网络电连接在输入电气网络与接地部之间；和控制系统，该控制系统被配置为：访问电压信号，该电压信号表示该输入电气网络处随时间推移的电压；确定电压信号的频率含量；确定频率含量的性质；以及基于该频率含量的该性质来确定该电气装置中是否存在输入电流性能状况。

【技术实现步骤摘要】
电气装置的保护
本公开涉及对诸如可变速驱动器、可调速驱动器或不间断电源的电气装置的保护。该技术可包括例如由电子部件形成的保护模块和/或保护电气装置的方法。
技术介绍
电气装置，诸如可变速驱动器、可调速驱动器或不间断电源，可连接至交流(AC)高功率配电系统，诸如电力网。电气装置驱动机器或非机器型负载，为机器或非机器型负载供电，和/或控制机器或非机器型负载。电气装置包括将AC功率转换为直流(DC)功率的电气网络。
技术实现思路
在一个方面，被配置为电连接至多相交流(AC)电力分配网络的电气装置包括：输入电气网络，该输入电气网络包括：多个输入节点，每个输入节点均被配置为电连接至多相AC电力分配网络的一个相；至少一个非线性电子部件，该至少一个非线性电子部件电连接至输入电气网络；阻抗网络，该阻抗网络电连接在所述输入电气网络与接地部之间；和控制系统，该控制系统被配置为：访问电压信号，该电压信号表示该输入电气网络处随时间推移的电压；确定电压信号的频率含量；确定频率含量的性质；以及基于频率含量的性质来确定电气装置中是否存在输入电流性能状况。实施方式可包括下列特征中的一个或多个。在一些实施方式中，如果电气装置中存在输入电流性能状况，则控制系统进一步被配置为降低提供给电连接至电气装置的负载的功率量。在一些实施方式中，如果电气装置中存在输入电流性能状况，则控制系统进一步被配置为将电气装置与电力分配网络断开。所确定的频率含量可包括电压信号的一个或多个谐波分量，并且频率含量的性质可包括电压信号的一个或多个谐波分量的振幅。所确定的频率含量可包括电压信号的一个或多个谐波分量，并且频率含量的性质可为各自基于电压信号的一个或多个谐波分量的振幅的值的总和。频率含量的性质可为总谐波失真。在一些实施方式中，为了基于频率含量的性质来确定是否存在输入电流性能状况，控制系统被配置为将频率含量的性质与规范进行比较，并且如果性质不满足规范，则存在输入电流性能状况。控制系统可被配置为确定频率含量的多于一种性质，控制系统可被配置为将频率含量的多于一种性质中的全部与规范进行比较，并且如果至少一种性质不满足规范，则存在输入电流性能状况。阻抗网络可包括多个阻抗组件，并且阻抗组件中的一个可电连接在接地部与多个输入节点中的每一个之间，并且控制系统被配置为访问电压信号可包括控制系统被配置为访问多个输入节点中的每一个处的电压信号并且被配置为确定多个输入节点中的每一个处的电压信号的频率含量。控制系统可进一步被配置为将每个输入节点处的电压信号与所有其他输入节点处的电压信号进行比较，以及基于比较来确定是否存在不平衡状况。电气装置可为被配置为控制电机的转矩和速度的可变速驱动器(VFD)或被配置为向非机器负载供电的不间断电源(UPS)。至少一个非线性电气部件可为多个被配置为整流器的二极管。在另一方面，保护电连接至多相电力分配网络的多于一个相的电气装置的方法包括：访问与电气装置的每个相处的输入电压有关的信息；分析与每个相处的输入电压有关的信息，以确定每个相处的输入电压的频率含量；确定每个相处的输入电压的频率含量的至少一种性质；基于每个相处的输入电压的频率含量的确定的至少一种性质来确定电气装置中是否存在输入电流性能状况；以及如果存在输入电流性能状况，则降低提供给耦接至电气装置的负载的电力或将电气装置与电力分配网络断开。实施方式可包括下列特征中的一个或多个。该方法还可包括将与每个相处的输入电压有关的信息和与其他相中的每一个的输入电压有关的信息进行比较，以确定是否存在不平衡状况。确定是否存在输入电流性能状况可包括将每个相的所确定的至少一种性质与和该相相关联的阈值进行比较。在另一方面，被配置为电连接至多相AC电力分配网络以及向负载提供驱动器信号的多相电气装置包括：电气网络，该电气网络包括：多个输入节点，每个输入节点均被配置为电连接至多相电力分配网络的一个相；和转换器，该转换器被配置为将AC电力转换为直流(DC)电力，该转换器包括至少一个非线性电子部件；以及包括多个阻抗组件的阻抗网络。每个阻抗组件均电连接在输入节点中的一个与接地部之间。实施方式可包括下列特征中的一个或多个。多相电气装置还可包括控制系统，该控制系统被配置为：访问每个输入节点处的电压信号，每个电压信号均表示输入节点中的一个处随时间推移的电压；确定多个频率表示，每个频率表示包括所访问的电压信号中的一个的频率含量；以及基于频率表示来确定电气装置中是否存在输入电流性能状况。控制系统可进一步被配置为基于所访问的电压信号来确定是否存在不平衡状况。在一些实施方式中，如果存在输入电流性能状况，则控制系统进一步被配置为降低对负载的功率或断开负载。本文描述的任何技术的实施方式可以包括装置、设备、系统和/或方法。一个或多个实施方式的细节在附图和以下说明书中列出。根据说明书和附图以及权利要求书，其它特征将显而易见。附图说明图1为包括电气装置的系统的示例的框图。图2A为包括电气装置的系统的另一示例的框图。图2B为可用于图2A的系统中的控制系统的示例和阻抗网络的示例的框图。图3A和图3B示出了在分别连接至“弱电网”和“刚性电网”的负载的三个相中的每一个中汲取的电流的示例。图4A和图4B为模拟数据的示例图，其表示当电气装置分别连接至“弱电网”和“刚性电网”时电气装置的三个相中的每一个中随时间推移的输入电流。图4C和图4D为模拟数据的示例图，其表示当电气装置分别连接至“弱电网”和“刚性电网”时电气装置的三个相中的每一个处作为时间的函数的输入电压。图4E和图4F示出了当电气装置分别连接至“弱电网”和“刚性电网”时电气装置的一个相中作为频率的函数的输入电压。图5为用于保护电气装置的示例性过程的流程图。图6为用于确定是否存在不平衡状况的示例性过程的流程图。具体实施方式参照图1，示出了系统100的框图。系统100包括电气装置110，该电气装置电连接至交流(AC)电力分配网络101和负载102。负载102可为机器或非机器型负载。电力分配网络101可为例如向工业、商业和/或住宅客户提供电力的多相电力网。AC电力分配网络101分配具有例如50或60赫兹(Hz)的基频的AC电力。分配网络101可具有例如最高达690V的操作电压。网络101可包括例如一条或多条传输线、分配线、电力分配或变电站变压器、电缆和/或用于传输电力的任何其他机构。电气装置110包括在输入节点114处从分配网络101接收电力105的电气网络112。电气装置110包封在外壳或壳体111中。外壳111为由保护电气网络112的实心且坚固的材料制成的三维主体。输入节点114可从外壳111的外部访问，使得电气装置110可连接至分配网络101。电气装置110还包括可从外壳111的外部访问的输出端口(未示出)。负载102在输出端口处连接至电气装置110。电气装置110还包括阻抗116，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电气装置，所述电气装置被配置为电连接至多相交流(AC)电力分配网络，所述电气装置包括：/n输入电气网络，所述输入电气网络包括：多个输入节点，每个输入节点均被配置为电连接至所述多相AC电力分配网络的一个相；/n至少一个非线性电子部件，所述至少一个非线性电子部件电连接至所述输入电气网络；/n阻抗网络，所述阻抗网络电连接在所述输入电气网络与接地部之间；和/n控制系统，所述控制系统被配置为：/n访问电压信号，所述电压信号表示所述输入电气网络处随时间推移的电压；/n确定所述电压信号的频率含量；/n确定所述频率含量的性质；以及/n基于所述频率含量的所述性质来确定所述电气装置中是否存在输入电流性能状况。/n

【技术特征摘要】
20190605 US 62/8576111.一种电气装置，所述电气装置被配置为电连接至多相交流(AC)电力分配网络，所述电气装置包括：
输入电气网络，所述输入电气网络包括：多个输入节点，每个输入节点均被配置为电连接至所述多相AC电力分配网络的一个相；
至少一个非线性电子部件，所述至少一个非线性电子部件电连接至所述输入电气网络；
阻抗网络，所述阻抗网络电连接在所述输入电气网络与接地部之间；和
控制系统，所述控制系统被配置为：
访问电压信号，所述电压信号表示所述输入电气网络处随时间推移的电压；
确定所述电压信号的频率含量；
确定所述频率含量的性质；以及
基于所述频率含量的所述性质来确定所述电气装置中是否存在输入电流性能状况。


2.根据权利要求1所述的电气装置，其中，如果所述电气装置中存在输入电流性能状况，则所述控制系统进一步被配置为降低提供给电连接至所述电气装置的负载的功率量。


3.根据权利要求1所述的电气装置，其中，如果所述电气装置中存在输入电流性能状况，则所述控制系统进一步被配置为将所述电气装置与所述电力分配网络断开。


4.根据权利要求1所述的电气装置，其中所述确定的频率含量包括所述电压信号的一个或多个谐波分量，并且所述频率含量的所述性质包括所述电压信号的所述一个或多个谐波分量的振幅。


5.根据权利要求1所述的电气装置，其中所述确定的频率含量包括所述电压信号的一个或多个谐波分量，并且所述频率含量的所述性质包括各自基于所述电压信号的所述一个或多个谐波分量的振幅的值的总和。


6.根据权利要求5所述的电气装置，其中所述性质包括总谐波失真。


7.根据权利要求1所述的电气装置，其中为了基于所述频率含量的所述性质来确定是否存在输入电流性能状况，所述控制系统被配置为将所述频率含量的所述性质与规范进行比较，并且如果所述性质不满足所述规范，则存在所述输入电流性能状况。


8.根据权利要求7所述的电气装置，其中所述控制系统被配置为确定所述频率含量的多于一种性质，所述控制系统被配置为将所述频率含量的所述多于一种性质中的全部与所述规范进行比较，并且如果至少一种性质不满足所述规范，则存在所述输入电流性能状况。


9.根据权利要求1所述的电气装置，其中
所述阻抗网络包括多个阻抗组件，并且所述阻抗组件中的一个电连接在接地部与所述多个输入节点中的每一个之间，并且
所述控制系统被配置为访问电压信号包括所述控制系统被配置为访问所述多个输入节点中的每一个处的电压信号并且被配置为确定所述多个输入节点中的每一个处的所述电压信号的所述频率含量。


10.根据权利要求9所述的电气装置，其中所述控制系统进一步被配置为将每...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华强，
申请(专利权)人：伊顿智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰;IE