基于母线电流采样检测输入缺相并保护的方法、系统、电子设备及介质技术方案

本申请提供一种基于母线电流采样检测输入缺相并保护的方法、系统、电子设备及介质，用于交

【技术实现步骤摘要】
基于母线电流采样检测输入缺相并保护的方法、系统、电子设备及介质


[0001]本申请属于交
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直
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交变换器
，涉及一种检测输入缺相并保护方法，特别是涉及一种基于母线电流采样检测输入缺相并保护的方法、系统、电子设备及介质。

技术介绍

[0002]变频器主要用于电机的驱动控制，从而实现电机按需频率或电流运转的设备。其中，在交—直—交大功率变频器领域中，大都先将三相的交流输入电压，经三相桥式整流、电容滤波以及电感续流后，形成稳定的电压，并储存于电解电容中，然后利用逆变单元将直流电转换为三相交流电输出给电机。在变频器正常运行时，输入电压为标准三相电压，但变频器工作环境相对复杂，有时会出现供电电压缺相问题。当电源输入缺了一相时，相当于原本三条线路上负载仅分在两条线路上，对线路的容错要求很高。而且因为少了一相，电容充电频率变慢，导致电容电压波动大，电流峰值也变大，甚至在重载时，会因为电流尖峰相对不缺相时过高而超过电流采样范围，影响正常的控制与保护。因此，若其中某相电压掉电，会导致三相整流桥工作异常，从而导致变频器损坏。
[0003]目前，变频器输入缺相检测的主流方法是通过检测输入相(或线)电压来确认是否有断开，但这需要依靠增加额外的输入缺相检测硬件电路来判断是否存在输入缺相的问题，增加了成本。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种基于母线电流采样检测输入缺相并保护的方法、系统、电子设备及介质，用于解决现有技术中需要额外新增硬件电路检测输入缺相，提升成本的技术问题。
[0005]第一方面，本申请提供一种基于母线电流采样检测输入缺相并保护的方法，用于交
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交变换器中输入电源的缺相检测与保护，所述方法包括获取所述交
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交变换器中直流母线中的母线电流值；当所述母线电流值大于一第一设定值时，采样母线电流数字信号；对所述母线电流数字信号进行滤波并计算以获得多个指定频率点的基波幅值；基于多个指定频率点的基波幅值判定所述输入电源缺相并停机保护。
[0006]本申请中，通过获取交
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交变换器中直流母线中的母线电流值，并将其大小作为采样母线电流数字信号的开启信号。当母线电流值大于一设定值时，此时对采样得到的母线电流数字信号进行滤波并计算得到多个频率点的基波幅值，最终根据多个基波幅值判定输入缺相。本方法通过母线电流便可直接判断是否输入缺相，无需新增额外的硬件电路，降低了判断成本。同时，本方法利用多个频率点进行判断，减少了误判的可能性，提高了判断的准确性。
[0007]在第一方面的一种实现方式中，所述方法还包括当所述母线电流数字信号超过第二设定值并持续超过时间设定值时，判定所述输入电源缺相并停机保护。
[0008]本实现方式中，通过判断母线电流数字信号值是否超过第二设定值，并且持续超
过第二设定值的时间超出时间设定值时，也可判断输入电源缺相并停机保护。由于精度要求，满量程采样范围一般不会超出峰值太多。但是当输入缺相时，电流峰值超出正常情况下好几倍，本实现方式利用采样溢出逻辑提出了另一种基于母线电流判断输入缺相的方法来保护硬件电路，并且无需额外新增检测电路，同时降低成本。
[0009]在第一方面的一种实现方式中，所述第一设定值设置为所述交
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交变换器的输入电源无缺相时直流母线中的母线电流值。
[0010]本实现方式中，当输入缺相时，电流峰值超出将正常情况下好几倍。因此，将输入电源无缺相时的母线电流值作为第一设定值，当母线电流值大于第一设定值时，此时可以认为可能存在输入缺相的可能，于是采样母线电流的数字信号，并进行后续判断。
[0011]在第一方面的一种实现方式中，对所述母线电流数字信号进行滤波并计算以获得多个指定频率点的基波幅值包括：确定第一频率点、第二频率点和第三频率点；对所述母线电流数字信号进行低通滤波，所述低通滤波的截止频率大于所述第三频率点；对滤波后的所述母线电流数字信号进行快速傅里叶变换计算，得到所述第一频率点、第二频率点和第三频率点的基波幅值A1、A2、A3。
[0012]本实现方式中，引入了第一频率点、第二频率点和第三频率点，并对其进行滤波后计算得到其基波频率。由于当供电电源本身不平衡时，基波频率也会发生变化，仅依靠两个频率点来判断输入缺相的方法在日常家用过程中，很容易产生误判，影响使用体验。因此，引入第三个频率点用于辅助判定，能够更好的提升判断的准确性。
[0013]在第一方面的一种实现方式中，所述第一频率点为2倍的输入电源频率，所述第二频率点为4倍的输入电源频率，所述第三频率点为6倍的输入电源频率。
[0014]本实现方式中，当理想供电电源的频率为F，则经过桥式整流和电抗器滤波之后的母线电流的基波频率为6F，即第三频率点，第一频率点是2F，第二频率点是4F。以此作为判断是否输入缺相的基础。
[0015]在第一方面的一种实现方式中，基于多个指定频率点的基波幅值判定所述输入电源缺相并停机保护包括：基于所述基波幅值A1、A2、A3之间的大小关系增加异常计数；当所述异常计数大于所述第三设定值时，判定所述输入电源缺相并停机保护。
[0016]本实现方式中，根据基波幅值之间的大小关系增加异常计数，当异常计数大于第三设定值时，判定输入电源缺相并停机保护。如此便可直接通过采样母线电流数字信号，得到三个频率点的基波幅值后，直接依据基波幅值判断输入缺相。这种方式无需增加额外的电路，而直接根据本身的电路结构完成判断，降低了成本。并且若输入缺相，也能及时的完成停机保护。
[0017]第二方面，本申请提供一种基于母线电流采样检测输入缺相并保护的系统，包括获取模块，用于获取所述交
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交变换器中直流母线中的母线电流值；采样模块，用于当所述母线电流值大于一第一设定值时，采样母线电流数字信号；处理模块，用于对所述母线电流数字信号进行滤波并计算以获得多个指定频率点的基波幅值；第一判断模块，用于基于多个指定频率点的基波幅值判定所述输入电源缺相并停机保护。
[0018]本申请中，这一基于母线电流采样检测输入缺相并保护的系统通过获取模块获取交
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交变换器中直流母线中的母线电流值，当母线电流值大于第一设定值时，采样模块开始采样母线电流数字信号，并由处理模块对该数字信号进行滤波，并计算得到多个指定
频率点的基波幅值，最后由第一判断模块基于多个基波幅值判断输入电源是否缺相。该系统无需新增额外的硬件电路，基于母线电流便可直接判断是否输入缺相，降低了判断成本。同时，利用多个频率点进行判断，提高了判断的准确性。
[0019]在第二方面的一种实现方式中，所述系统还包括第二判断模块；所述第二判断模块，用于当所述母线电流数字信号超过第二设定值并持续超过时间设定值时，判定所述输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于母线电流采样检测输入缺相并保护的方法，用于交
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交变换器中输入电源的缺相检测与保护，其特征在于，所述方法包括：获取所述交
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交变换器中直流母线中的母线电流值；当所述母线电流值大于一第一设定值时，采样母线电流数字信号；对所述母线电流数字信号进行滤波并计算以获得多个指定频率点的基波幅值；基于多个指定频率点的基波幅值判定所述输入电源缺相并停机保护。2.根据权利要求1所述的基于母线电流采样检测输入缺相并保护的方法，其特征还在于，所述方法还包括当所述母线电流数字信号超过第二设定值并持续超过时间设定值时，判定所述输入电源缺相并停机保护。3.根据权利要求1所述的基于母线电流采样检测输入缺相并保护的方法，其特征在于，所述第一设定值设置为所述交
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交变换器的输入电源无缺相时直流母线中的母线电流值。4.根据权利要求1所述的基于母线电流采样检测输入缺相并保护的方法，其特征在于，对所述母线电流数字信号进行滤波并计算以获得多个指定频率点的基波幅值包括：确定第一频率点、第二频率点和第三频率点；对所述母线电流数字信号进行低通滤波，所述低通滤波的截止频率大于所述第三频率点；对滤波后的所述母线电流数字信号进行快速傅里叶变换计算，得到所述第一频率点、第二频率点和第三频率点的基波幅值A1、A2、A3。5.根据权利要求4所述的基于母线电流采样检测输入缺相并保护的方法，其特征在于，所述第一频率点为2倍的输入电源频率，所述第二频率点...

【专利技术属性】
技术研发人员：程焕，刘占军，朱元庆，马少才，
申请(专利权)人：上海儒竞智控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：