一种变频器输出缺相的检测方法技术

技术编号:13124101 阅读:89 留言:0更新日期:2016-04-06 11:47
本发明专利技术提供一种变频器输出缺相的检测方法,首先由变频器的CPU对三相输出电流进行AD采样;将采集到的三相电流值α-β变换到两项坐标中,分别得到正交的Iα和Iβ;将Iα和Iβ映射到复平面上,并将复平面按电流的极性分为6个扇区;每一扇区中分别放置一个全局变量并令其不断的加1;以变频器当前输出频率为周期对这6个全局变量进行判断,若有两个以上全局变量为0,则证明变频器此时一定缺相,变频器必须立即停机;如果没有少于两个全局变量为0或者都不为0,则代表变频器正常,此时应对6个全局变量全部清零等待下一次判断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低压变频器领域,尤其涉及。
技术介绍
在变频普及的工业化时代,变频器的保护功能越来越完善,也越来越重要。其中, 变频器输出缺相是一个非常严重又非常棘手的故障,如何精确的检测非常重要。在变频器 中,通常输出频率是可变的,按照传统的保护方法很难对变频器进行保护;并且,变频器中 的IGBT是非常脆弱的,一旦因为输出缺相导致输出电流严重不平衡,极大可能会损坏IGBT, 所以快速且准确的对缺相进行检测非常重要。有些文献提出,在对变频器输出三相电流进 行AD采样后并经α-β变换后映射到复平面中,以一个固定的时基对L·和l e进行2参数反正切 运算得到一个旋转角的变量,并对该旋转角进行求导运算即可判断出是否缺相。这个方法 在三相都是正弦波的情况下确实可以完成缺相判断,但是变频器的输出电流波形并不是完 整的正弦波,通过2参数反正切运算将会有很大的干扰导致判断不准。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题,本专利技术的目的在于提出一种变频器输出缺相的检测 方法,通过变频器的CPU对各个扇区的全局变量进行分析即可判断出是否缺相。 本专利技术提供,包括如下步骤: 变频器的CPU对三相输出电流进行AD采样; 将采集到的三相电流值α-β变换到两项坐标中,分别得到正交的L·和le; 将L·和le映射到复平面上,并将复平面按电流的极性分为6个扇区; 每一扇区中分别放置一个全局变量并令其不断的加1; 以变频器当前输出频率为周期对这6个全局变量进行判断,若有两个以上全局变 量为0,则证明变频器此时一定缺相,变频器必须立即停机;如果没有少于两个全局变量为0 或者都不为〇,则代表变频器正常,此时应对6个全局变量全部清零等待下一次判断。 本专利技术提供的所述变频器输出缺相的检测方法,通过变频器的CPU对各个扇区的 全局变量进行分析即可判断出是否缺相,以便快速的对变频器缺相故障进行相应并采取相 应的措施,最大限度的避免因缺相造成IGBT或其他损坏。【附图说明】 图1为本专利技术提供的中变频器的主回路图; 图2为本专利技术提供的中复平面中扇区的示意图; 图3为本专利技术提供的中扇区对应的N值示意图。【具体实施方式】 下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本专利技术的技术方案: 针对图1所示的变频器主回路利用本专利技术所述的 进行输出缺相检测。 首先,CPU的AD器对变频器输出的三相电流进行AD转换,将模拟电流离散化并得到 三相电流的瞬时值13、1^1。,经€1-則(:1 &^〇变换后得到正交的1〇1和1{!。将得到的两相正交电 流经过下列公式: 进行变换得到I!、12、13三个值,将这三个值再一次经下列公式进行变换:分别得到Ar、Br、Cr三个参数,将这三个数再经下列公式运算: N=4*Cr+2*Br+Ar 对N的值进行分析如图2、图3所示,确定了6个扇区。 CPU在每一个扇区中设置一个全局变量并令其不断的加1,如果变频器的输出电流 3相都存在,那么三相电流矢量复平面中旋转的轨迹应该依次是:①-②-③-④-⑤-⑥扇区 或者⑥-⑤-④-③-②-①扇区;考虑到变频器的输出电流通常都含有谐波,将导致三相电流 矢量在复平面中的旋转轨迹并不是一个标准圆而是一个畸变的圆形,所以有个别扇区可能 不会进入,但是,只要三相电流都存在且不平衡不太严重,那么三相电流矢量在复平面中的 旋转轨迹最多不会跳过两个扇区;特别的,在变频器输出缺相时,变频器的两项未缺相的电 流相位应该成180°逆转,体现在电流矢量复平面中应该是仅在对称的两个扇区中移动而跳 过了另外4个扇区,被跳过的扇区中的全局变量是不会增加的,因为CPU并没有执行其加1的 指令,所以在一个输出频率的周期中,只要判断是否有两个以上的扇区全局变量是否为〇则 可以判断出是否缺相。 由此可见: 1、在变频器输出没有缺相时,三相电流矢量在复平面中的旋转轨迹应该是一个 圆,其转过的扇区顺序应该依次是:①-②-③-④-⑤-⑥或者⑥-⑤-④-③-②-①; 2、在变频器输出缺相时,三相电流矢量在复平面中旋转的轨迹应该是一条穿过0 点的直线,有且仅在两个扇区的来回摆动。 因此,CPU只需要判断电流矢量是否跳过了两个以上的扇区就可以判断出变频器 是否缺相。同时,因为每一个扇区所占用的时间达到了变频器输出频率的六分之一,任何一 个干扰也不可能达到这个程度,所以应用本方法检测输出缺相抗干扰能力极强,可以认为 每一次检测都是准确的;又因为不需要执行耗时的2参数正切函数运算,大大的节省了 CPU 资源,所以非常容易实施。 上面对本专利技术进行了描述,显然本专利技术的实现并不受上述方式的限制,只要采用 了本专利技术的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进将专利技术的构思和技术方案直 接应用于其它场合的,均在本专利技术的保护范围内。【主权项】1. ,其特征在于,包括如下步骤: 变频器的CHJ对三相输出电流进行AD采样; 将采集到的三相电流值α-β变换到两项坐标中,分别得到正交的和Ie; 将L·和Ie映射到复平面上,并将复平面按电流的极性分为6个扇区; 每一扇区中分别放置一个全局变量并令其不断的加1; 以变频器当前输出频率为周期对这6个全局变量进行判断,若有两个以上全局变量为 0,则证明变频器此时一定缺相,变频器必须立即停机;如果没有少于两个全局变量为0或者 都不为〇,则代表变频器正常,此时应对6个全局变量全部清零等待下一次判断。【专利摘要】本专利技术提供,首先由变频器的CPU对三相输出电流进行AD采样;将采集到的三相电流值α-β变换到两项坐标中,分别得到正交的Iα和Iβ;将Iα和Iβ映射到复平面上,并将复平面按电流的极性分为6个扇区;每一扇区中分别放置一个全局变量并令其不断的加1;以变频器当前输出频率为周期对这6个全局变量进行判断,若有两个以上全局变量为0,则证明变频器此时一定缺相,变频器必须立即停机;如果没有少于两个全局变量为0或者都不为0,则代表变频器正常,此时应对6个全局变量全部清零等待下一次判断。【IPC分类】G01R29/16【公开号】CN105467227【申请号】CN201510863753【专利技术人】王亮, 彭云根, 秦建 【申请人】长沙奥托自动化技术有限公司【公开日】2016年4月6日【申请日】2015年12月1日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频器输出缺相的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:变频器的CPU对三相输出电流进行AD采样;将采集到的三相电流值α‑β变换到两项坐标中,分别得到正交的Iα和Iβ;将Iα和Iβ映射到复平面上,并将复平面按电流的极性分为6个扇区;每一扇区中分别放置一个全局变量并令其不断的加1;以变频器当前输出频率为周期对这6个全局变量进行判断,若有两个以上全局变量为0,则证明变频器此时一定缺相,变频器必须立即停机;如果没有少于两个全局变量为0或者都不为0,则代表变频器正常,此时应对6个全局变量全部清零等待下一次判断。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王亮彭云根秦建
申请(专利权)人:长沙奥托自动化技术有限公司
类型:发明
国别省市:湖南;43

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