电容器的电流观测、寿命损耗计算方法、介质及变频器技术

本申请公开了一种电容器的电流观测、寿命损耗计算方法、介质及变频器，所述电容器的电流观测方法包括：从预先获取的电容器的若干个电压谐波分量中，确定电压基波；根据电压基波的频率，从若干个电压谐波分量中确定电压基波对应的电压倍次谐波；根据电压倍次谐波和预先标定的电容器参数，计算电容器的电流观测值。如此，可以将电压倍次谐波之外的信号干扰剔除，计算得到准确的电容器的电流观测值，以供后续在不拆卸电容器的情况下准确计算出的电容器的累计寿命损耗，提高电容器的安全性。提高电容器的安全性。提高电容器的安全性。

【技术实现步骤摘要】
电容器的电流观测、寿命损耗计算方法、介质及变频器


[0001]本申请涉及电子元器件可靠性检测
，特别涉及一种电容器的电流观测、寿命损耗计算方法、介质及变频器。

技术介绍

[0002]请参照图1，变频器作为一种电力变换装置，其原理为先通过整流器将交流电源变换为直流电源，然后再通过逆变器将直流电源变换为频率、电压可变的交流电源给电机供电，驱动电机工作。在变频器的整流器与逆变器之间的母线上，安装有大量的电解电容器，称之为母线支撑电容器，作用是对整流器转换后的直流电进行滤波，让直流电源电压波动尽可能小，同时吸收逆变器产生的高频谐波电流。
[0003]而母线支撑电容器是一个易损品，随着变频器工作使用寿命会慢慢衰减，最终会寿命耗尽失效，然而电容器寿命耗尽时通常会出现漏液爆炸，甚至起火，这对设备安全及生产安全是一个极大的隐患。
[0004]但是，目前难以在不拆卸电容器的情况下对电容器的寿命进行监测。

技术实现思路

[0005]本申请的主要目的是提出一种电容器的电流观测、寿命损耗计算方法、介质及变频器，能够在不拆卸电容器的情况下也可以对电容器的寿命进行监测。
[0006]第一方面，本申请提供了一种电容器的电流观测方法，所述电容器的电流观测方法包括：
[0007]从预先获取的电容器的若干个电压谐波分量中，确定电压基波；
[0008]根据所述电压基波的频率，从所述若干个电压谐波分量中确定所述电压基波对应的电压倍次谐波；
[0009]根据所述电压倍次谐波和预先标定的电容器参数，计算所述电容器的电流观测值。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述根据所述电压倍次谐波和预先标定的电容器参数，计算所述电容器的电流观测值的步骤之前，还包括：
[0011]根据所述电压基波的幅值、频率和预设常数，对所述电压倍次谐波进行限幅，其中，所述预设常数为小于1的常数，用于表征所述电压倍次谐波的幅值按照对应的倍频次数逐渐减小。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述电压倍次谐波的数量为若干个，所述根据所述电压基波的幅值、频率和预设常数，对所述电压倍次谐波进行限幅的步骤包括：
[0013]设定初始的幅值基准值为所述电压基波的幅值，并设定初始的倍频次数基准值为1；
[0014]依次对所述若干个电压倍次谐波执行以下步骤：
[0015]若当前电压倍次谐波的频率小于或等于所述电压基波的频率，则保持所述当前电
压倍次谐波的幅值；
[0016]若所述当前电压倍次谐波的频率大于所述电压基波的频率，则根据所述预设常数、所述幅值基准值、所述倍频次数基准值、所述当前电压倍次谐波的倍频次数计算所述当前电压倍次谐波的限幅值；
[0017]根据所述当前限幅值对所述当前电压倍次谐波进行限幅；
[0018]根据所述当前电压倍次谐波的幅值和倍频次数，对所述幅值基准值和所述倍频次数基准值进行更新。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述预先标定的电容器参数包括预先标定的电容值和预先标定的等效电阻值，所述根据所述电压倍次谐波和预先标定的电容器参数，计算所述电容器的电流观测值的步骤包括：
[0020]根据所述电压倍次谐波的频率，分别对所述预先标定的电容值和所述预先标定的等效电阻值进行插值，得到当前频率的电容值和当前频率的等效电阻值；
[0021]基于所述当前频率的电容值和所述当前频率的等效电阻值，计算所述电容器的电流观测值。
[0022]另一方面，本申请还提供一种电容器的寿命损耗计算方法，所述电容器的寿命损耗计算方法包括：
[0023]获取电容器的实际运行参数，其中，所述实际运行参数包括环境温度以及基于权利要求1
‑
4中的任一项所述的电流观测方法得到的电流观测值；
[0024]根据所述实际运行参数，计算所述电容器在额定工况下的累计寿命损耗。
[0025]在一种可能的实现方式中，所述根据所述实际运行参数以及所述电容器在额定工况下的寿命损耗，计算所述电容器的累计寿命损耗的步骤包括：
[0026]根据所述电流观测值和预先标定的电容器参数，计算所述电容器的发热损耗功率；
[0027]根据所述发热损耗功率和预先标定的热路参数，计算所述电容器的中心温升；
[0028]根据所述环境温度、所述中心温升，计算所述电容器在额定工况下的累计寿命损耗。
[0029]在一种可能的实现方式中，所述根据所述发热损耗功率和预先标定的热路参数，计算所述电容器的中心温升的步骤包括：
[0030]根据所述发热损耗功率和所述预先标定的热路参数，计算所述电容器在上一时刻的中心温升；
[0031]根据所述发热损耗功率、所述热路参数以及所述电容器在上一时刻的中心温升，计算所述电容器在当前时刻的中心温升。
[0032]在一种可能的实现方式中，所述热路参数根据以下步骤标定：
[0033]获取所述电容器在标定过程中的中心温度曲线、环境温度曲线以及发热损耗数据；
[0034]根据所述中心温度曲线、所述环境温度曲线以及所述发热损耗数据进行曲线拟合，得到所述热路参数。
[0035]另一方面，本申请还提出一种存储介质，存储介质中存储了计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述任一项的电流观测方法或寿命损耗计算方法。
[0036]另一方面，本申请还提供一种变频器，其特征在于，包括：
[0037]整流单元，所述整流单元输入端用于与外部的交流电源连接，所述整流单元用于将输入的交流电源转换为直流电源输出；
[0038]逆变单元，所述逆变单元的输入端正极经所述变频器的正直流母线与所述整流单元的输出端的正极连接，所述逆变单元的输入端负极经所述变频器的负直流母线与所述整流单元的输出端的负极连接，所述逆变单元的输出端用于与外部的负载连接，所述逆变单元用于将直流电源转换成设定频率的交流电源输出；
[0039]电容器，所述电容器的第一端与所述正直流母线连接，所述电容器的第二端与所述负直流母线连接；
[0040]数据采集设备，所述数据采集设备用于采集电容器的实际运行参数；
[0041]控制器，所述控制器包括处理器与数据接口，所述控制器通过数据接口与数据采集设备连接，所述处理器通过所述数据接口读取存储器上存储的指令和额定运行数据，执行如上所述任一项的电流观测方法或寿命损耗计算方法。
[0042]本申请通过从电容器的若干个电压谐波分量中确定电压基波，并根据电压基波的频率确定对应的电压倍次谐波，将电压倍次谐波之外的干扰剔除，进一步根据电压倍次谐波和预先标定的电容器参数计算得到电容器的电流观测值。如此，可以对电容器的电流进行更加精准地观测，以供后续在不拆卸电容器的情况下准确计算出的电容器的累计寿命损耗，提高电容器的安全性。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容器的电流观测方法，其特征在于，所述电容器的电流观测方法包括：从预先获取的电容器的若干个电压谐波分量中，确定电压基波；根据所述电压基波的频率，从所述若干个电压谐波分量中确定所述电压基波对应的电压倍次谐波；根据所述电压倍次谐波和预先标定的电容器参数，计算所述电容器的电流观测值。2.如权利要求1所述的电容器的电流观测方法，其特征在于，所述根据所述电压倍次谐波和预先标定的电容器参数，计算所述电容器的电流观测值的步骤之前，还包括：根据所述电压基波的幅值、频率和预设常数，对所述电压倍次谐波进行限幅，其中，所述预设常数为小于1的常数，用于表征所述电压倍次谐波的幅值按照对应的倍频次数逐渐减小。3.如权利要求2所述的电容器的电流观测方法，其特征在于，所述电压倍次谐波的数量为若干个，所述根据所述电压基波的幅值、频率和预设常数，对所述电压倍次谐波进行限幅的步骤包括：设定初始的幅值基准值为所述电压基波的幅值，并设定初始的倍频次数基准值为1；依次对所述若干个电压倍次谐波执行以下步骤：若当前电压倍次谐波的频率小于或等于所述电压基波的频率，则保持所述当前电压倍次谐波的幅值；若所述当前电压倍次谐波的频率大于所述电压基波的频率，则根据所述预设常数、所述幅值基准值、所述倍频次数基准值、所述当前电压倍次谐波的倍频次数计算所述当前电压倍次谐波的限幅值；根据所述当前限幅值对所述当前电压倍次谐波进行限幅；根据所述当前电压倍次谐波的幅值和倍频次数，对所述幅值基准值和所述倍频次数基准值进行更新。4.如权利要求1所述的电容器的电流观测方法，其特征在于，所述预先标定的电容器参数包括预先标定的电容值和预先标定的等效电阻值，所述根据所述电压倍次谐波和预先标定的电容器参数，计算所述电容器的电流观测值的步骤包括：根据所述电压倍次谐波的频率，分别对所述预先标定的电容值和所述预先标定的等效电阻值进行插值，得到当前频率的电容值和当前频率的等效电阻值；基于所述当前频率的电容值和所述当前频率的等效电阻值，计算所述电容器的电流观测值。5.一种电容器的寿命损耗计算方法，其特征在于，所述电容器的寿命损耗计算方法包括：获取电容器的实际运行参数，其中，所述实际运行参数包括环境温度以及基于权利要求1
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4中的任一项所述的电流观测方法得到的电流观测值；根据所述实际运行参数，计算所述电容器在额定工况下的累计寿命损耗。6.如权利要求5所述的寿命损耗...

【专利技术属性】
技术研发人员：李柱炎，李冬，
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：