一种三相电机缺相的检测系统及其检测方法技术方案

本发明专利技术提供一种三相电机缺相的检测系统，包括检测单元、判断单元、信号发生单元和控制单元；所述信号发生单元用于发出驱动三相电机工作的驱动信号；所述检测单元包括用于检测信号发生单元是否发出驱动信号的信号检测模块和用于检测三相电流的电流检测模块；所述判断单元用于接收检测单元的三相电流信号，同时判断三相电流是否为零，当其中一相电流为零时，则判断为缺相；控制单元根据判断单元的缺相判断，控制信号发生单元停止发出驱动信号。该三相电机缺相检测系统不会受到外界环境因素影响而失效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
三相电机缺相即加载在三相交流电机上的三相交流电，其中缺少了一相电源，无 论在电机启动时或运行的过程中，电机缺相会使电机无法转动，或者动力性能下降，更严重 的是导致电机短路，因电流过大、电机发热量过大而烧毁电机。因此在电机启动时和运行的 过程中，需要对电机的三相电源进行检测，目前对于三相电机缺相检测大多是采用具有各 种元器件的检测电路，通过检测三相电压的相位差来实现缺相检测的，但是该检测电路需 要多种元器件，结构复杂。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中存在的检测电路需要多种元器件，结构复杂的技术问 题，提供一种结构简单的三相电机缺相检测系统，同时提供一种电机缺相的检测方法。本专利技术提供的一种三相电机缺相的检测系统，包括检测单元、判断单元和信号发 生单元；所述信号发生单元与三相电机电连接，所述检测单元分别与三相电机、信号发生单 元和判断单元电连接；所述信号发生单元用于发出驱动三相电机工作的驱动信号；所述检测单元包括用于检测信号发生单元是否发出驱动信号的信号检测模块和 用于检测三相电流的电流检测模块；所述判断单元用于接收检测单元的三相电流信号，以及判断三相电流是否为零， 当其中一相电流为零时，则判断为缺相。本专利技术提供的一种三相电机缺相的检测方法，包括以下步骤检测信号发生单元是否发出驱动信号；当检测到驱动信号时，继续检测三相电流的大小，判断单元根据三相电流的大小 判断三相电机是否缺相。与现有技术相比本专利技术三相电机缺相的检测系统及其检测方法，通过检测三相 电流的大小实现电机的缺相检测，结构简单。附图说明图1为本专利技术三相电流缺相的检测系统一种实施例的结构框图；图2为本专利技术中扇区对应三相电流的占空比关系图；图3为本专利技术三相电流缺相的检测系统另一种实施例的的结构框图；图4为本专利技术三相电流缺相的检测方法第一实施例的流程图；图5为本专利技术三相电流缺相的检测方法第二实施例的流程图；图6为本专利技术三相电流缺相的检测方法第三实施例的流程图。具体实施例方式下面，将结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述。如图1所示，本专利技术公开的一种三相电机缺相检测系统，包括检测单元2、判断单 元3、信号发生单元1和控制单元4 ；所述信号发生单元1与三相电机5电连接，所述检测单 元2分别与三相电机5、信号发生单元1和判断单元3电连接，所述控制单元4分别与判断 单元3和信号发生单元1电连接；所述信号发生单元1用于发出驱动三相电机5工作的驱动信号；所述检测单元2包括用于检测信号发生单元1是否发出驱动信号的信号检测模块 和用于检测三相电流的电流检测模块；所述判断单元3用于接收检测单元2的三相电流信号，以及判断三相电流是否为 零，当其中一相电流为零时，则判断为缺相。作为本专利技术检测系统的进一步改进，当判断缺相后用于对检测电机的保护，该系 统还包括分别与信号发生单元1和判断单元3连接的控制单元4，所述控制单元4根据判断 单元3的缺相判断，控制信号发生单元1停止发出驱动信号。三相电机缺相检测是基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术对三相电机进行控制 的基础上进行检测的，SVPWM技术原理为以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机 定子理想磁链圆为参考标准，以三相逆变器不同开关模式作适当的切换，从而形成PWM波， 以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链圆。根据SVPWM的控制技术，三相逆变器不同 开关将360度的电压空间分为六个扇区，如图2所示，然后从扇区的正上方逆时针开始定 义，依次为I、V、IV、VI、II、III扇区，上述扇区用于定义电机转子的转动的位置，在每个扇 区中0、1、2波形分别对应三相电流IA、IB、Ic的波形，由图2可知，在第I和第VI扇区中A 相电流Ia的占空比al = B相电流Ib的占空比a2-C相电流Ic的占空比a3，同时Ia的占空 Kal =设定值aO，此时该相电流流入的时间和流出的时间相同，电流抵消，故该相的电流 为零，同样，由图2可知，只有第III和第IV扇区的B相电流Ib占空比a2 =设定值aO，即 在只有在第III和第IV扇区B相电流Ib才能为零；只有第II和第V扇区的C相电流I。占 空比a3=设定值aO，即只有在第II和第V扇区的C相电流Ic才能为零。占空比设定值aO 的范围为45% -55%。本专利技术中三相电机缺相检测的基本原理为当判断某相电流为零时，则为缺相，但 是在车辆爬坡的过程中，车辆泊在坡上时电机是处于运行状态，但是电机没有转速，电机可 能在堵转而此时允许加载在电机上其中一相电流为零，因此该种情况不属于电机缺相，可 以根据扇区和占空比来避免该种情况的误判，因此如图3所示，所述检测单元还包括用于 检测车辆的车轮转速的转速检测模块和用于检测三相电机转子位置的转子位置检测模块。 只有在车轮转速为零的的情况下，其中一相电流为零时，才需要对转子所在扇区和该相电 流的占空比进行判断进而确定该相电流是否缺相，转子位置检测模块用于检测三相电机转 子位置，即检测出此时转子堵转在哪个扇区，发送给判断单元，转子位置检测模块可以采用 旋转变压器检测到转子的位置。当转子在第I和第VI扇区中且Ia的占空比al =设定值 aO时，即使Ia为零，也表示三相电机的A相电流不缺相；同样，当转子在第III和第IV扇区 中且Ib占空比a2 =设定值aO时，即使Ib为零，也表示三相电机的B相电流不缺相；当转子5在第II和第V扇区中且Ic占空比a3 =设定值aO时，即使Ic为零，也表示三相电机的C相 电流不缺相。作为本专利技术检测系统的进一步改进，由于加载在电机上的三相电流容易发生跳 动，为了不将瞬间电流为零的状态判断为缺相以减少误判，因此所述检测单元还包括用于 对每次检测到的电流进行计数的电流计数器、电流累加器以及用于计算电流平均值的电流 计ο作为本专利技术检测系统的更进一步改进，控制单元4为了减少每次检测到电机缺 相，控制信号发生单元1便停止发出驱动信号，而降低电机的工作效率，控制单元还包括用 于累加缺相次数的缺相计数器以及接收判断单元的判断结果后对电流累加器进行清零，当 连续缺相次数累加到设定值nl时判断电机缺相，即F = 1时，控制单元4控制信号发生单 元1停止发出驱动信号。本实施例中，所述判断单元、信号发生单元和控制单元集成在一块芯片上，所述芯 片为TMS320F2812DSP芯片。所述三相电机为永磁同步电机，所述检测单元为电流传感器和 车轮转速传感器。本专利技术还公开了一种三相电机缺相的检测方法，包括以下步骤检测信号发生单元1是否发出驱动信号；当检测到驱动信号时，继续检测三相电流的大小，判断单元3根据三相电流的大 小判断三相电机5是否缺相。作为本专利技术方法的进一步改进，该方法还包括以下步骤当判断单元3判断缺相 时，控制单元4控制信号发生单元1停止发出驱动信号。如图4所示，本专利技术检测方法的第一实施例，具体包括以下步骤检测信号发生单元1是否发出驱动信号；当没有检测到驱动信号时，则程序结束；当检测到驱动信号时，继续检测车辆的车轮转速是否为零；当检测到车辆的车轮 转速不为零时，判断单元3对三相电流大小进行判断，当三相电流均不为零时，即Ia不等于 O且Ib不等于O且Ie不等于0，即AF = O且BF = O且CF = O时，则判断为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相电机缺相的检测系统，其特征在于：包括信号发生单元、检测单元和判断单元；所述信号发生单元与三相电机电连接，所述检测单元分别与三相电机、信号发生单元和判断单元电连接；所述信号发生单元用于发出驱动三相电机工作的驱动信号；所述检测单元包括用于检测信号发生单元是否发出驱动信号的信号检测模块和用于检测三相电流大小的电流检测模块；所述判断单元用于接收检测单元的三相电流大小的信号，以及根据三相电流的大小判断电机是否缺相。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤小华，杜智勇，周永庄，夏聪，程立品，马辉，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]