一种三相交流电源的欠相检测装置以及一种三相交流电源的欠相检测方法，三相交流电源的欠相检测方法包含步骤：取得具有第一周期的三相交流电源的任两组线电压；获得第一数字信号与第二数字信号；对第一数字信号与第二数字信号进行异或运算，以产生电平信号；当电平信号维持高电平的时间长度，累加高电平时间计数值，当电平信号维持低电平的时间长度，累加低电平时间计数值；当累加高电平时间计数值时，低电平时间计数值重置归零；当累加低电平时间计数值时，高电平时间计数值重置归零；以及若高电平时间计数值大于或等于第一周期的1/3时间长度或者低电平时间计数值大于或等于第一周期的1/6时间长度，则判断三相交流电源发生欠相异常。欠相异常。欠相异常。
【技术实现步骤摘要】
三相交流电源的欠相检测装置与欠相检测方法
[0001]本专利技术有关一种电源异常检测装置与检测方法，特别涉及一种三相交流电源的欠相检测装置与欠相检测方法。
技术介绍
[0002]变频器通常以输入三相交流电压做为入力电源，当此三相电压电路的其中一相出现断线等异常现象时，会造成入力欠相的状况如图1所示。由于入力欠相时经全波整流所得的直流入力电压(source voltage)会大幅震荡，进一步造成直流母线电压(DC bus voltage)震荡，不利于电机驱动控制。
[0003]现行的电平型欠相检测架构如图2所示，利用加装三相交流入力电压感测器分别读取三相(例如ABC三相或RST三相)入力电压的电压值，并以此三相电压物理量判断入力电压源是否异常。其运行原理及波型如图3所示，设定高(high)、低(low)电压电平与电压感测器所读取的电压数字信息进行比较。若电压信息低于low电压电平(V
L
)或高于high电压电平(V
H
)则重置将计时器归零(phase counter＝0)。反之，若在一定时间内电压信息皆无变化，则计时器将会累加至上限值，并判断此相入力电压为异常(AC stable＝0)。然而，此检测方法必须等待一段观察时间才能确定判断为欠相状态，如此，不仅硬件成本高且判断时间过长，已不符目前业界日益增加的响应诉求。
[0004]为此，如何设计出一种三相交流电源的欠相检测装置及其操作方法，在三相交流电源端设置模拟数字转换器以取得任两组线电压的数字信号，并以此两数字信号为基础进行演算法设计，以完成辨别三相交流电源的相位差等状态，相较于现行方法更加快速、精确，并且不仅提高交流电源异常检测响应时间，电路使用需求也相对降低，达到系统性能提升、成本降低的目的。
技术实现思路
[0005]本专利技术的一目的在于提供一种三相交流电源的欠相检测装置，解决现有技术的问题。
[0006]为实现前揭目的，本专利技术所提出的三相交流电源的欠相检测装置包含模拟数字转换器、异或运算器以及信号运算器。模拟数字转换器接收具有第一周期的三相交流电源的任两组线电压，以输出分别对应任两组线电压的第一数字信号与第二数字信号。异或运算器接收第一数字信号与第二数字信号，并对第一数字信号与第二数字信号进行异或运算，以产生电平信号。信号运算器接收电平信号，根据电平信号维持高电平的时间长度，累加高电平时间计数值，且根据电平信号维持低电平的时间长度，累加低电平时间计数值。当信号运算器累加高电平时间计数值时，信号运算器将低电平时间计数值重置归零；当信号运算器累加低电平时间计数值时，信号运算器将高电平时间计数值重置归零。若高电平时间计数值大于或等于第一周期的1/3时间长度或者低电平时间计数值大于或等于第一周期的1/6时间长度，信号运算器判断三相交流电源发生欠相异常。
[0007]在一实施例中，当低电平时间计数值大于或等于第一周期的1/6时间长度时，信号运算器判断任两组线电压的共相电压发生欠相异常。
[0008]在一实施例中，当高电平时间计数值大于或等于第一周期的1/3时间长度时，信号运算器判断任两组线电压的非共相电压发生欠相异常。
[0009]在一实施例中，三相交流电源的欠相检测装置还包含电压感测电路。电压感测电路包含三个电压感测器以测量三相交流电源的每一相电压，并输出三相交流电源的任两组线电压。
[0010]在一实施例中，模拟数字转换器通过电压感测电路接收三相交流电源的任两组线电压。
[0011]在一实施例中，模拟数字转换器为史密特触发器，且史密特触发器分别将任两组线电压转换为第一数字信号与第二数字信号。
[0012]通过所提出的三相交流电源的欠相检测装置，在三相交流电源端设置模拟数字转换器以取得任两组线电压的数字信号，并以此两数字信号为基础进行演算法设计，以完成辨别三相交流电源的相位差等状态，相较于现行方法更加快速、精确，并且不仅提高交流电源异常检测响应时间，电路使用需求也相对降低，达到系统性能提升、成本降低的目的。
[0013]本专利技术的另一目的在于提供一种三相交流电源的欠相检测方法，解决现有技术的问题。
[0014]为实现前揭目的，本专利技术所提出的三相交流电源的欠相检测方法包含步骤：取得具有第一周期的三相交流电源的任两组线电压；获得第一数字信号与第二数字信号；对第一数字信号与第二数字信号进行异或运算，以产生电平信号；当电平信号维持高电平的时间长度，累加高电平时间计数值，当电平信号维持低电平的时间长度，累加低电平时间计数值；当累加高电平时间计数值时，低电平时间计数值重置归零；当累加低电平时间计数值时，高电平时间计数值重置归零；以及若高电平时间计数值大于或等于第一周期的1/3时间长度或者低电平时间计数值大于或等于第一周期的1/6时间长度，判断三相交流电源发生欠相异常。
[0015]在一实施例中，当低电平时间计数值大于或等于第一周期的1/6时间长度时，判断任两组线电压的共相电压发生欠相异常。
[0016]在一实施例中，当高电平时间计数值大于或等于第一周期的1/3时间长度时，判断任两组线电压的非共相电压发生欠相异常。
[0017]在一实施例中，电平信号具有第二周期，第二周期的时间长度为第一周期的1/2时间长度。
[0018]在一实施例中，在第一周期中，检测两次高电平时间计数值是否大于或等于第一周期的1/3时间长度，以及检测两次低电平时间计数值是否大于或等于第一周期的1/6时间长度。
[0019]通过所提出的三相交流电源的欠相检测方法，在三相交流电源端设置模拟数字转换器以取得任两组线电压的数字信号，并以此两数字信号为基础进行演算法设计，以完成辨别三相交流电源的相位差等状态，相较于现行方法更加快速、精确，并且不仅提高交流电源异常检测响应时间，电路使用需求也相对降低，达到系统性能提升、成本降低的目的。
[0020]为了能更进一步了解本专利技术为实现预定目的所采取的技术、手段及技术效果，请
参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，相信本专利技术的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制者。
附图说明
[0021]图1：为发生欠相异常时的直流入力电压与直流母线电压的变化示意波形图。
[0022]图2：为现有传统的电平型欠相检测架构图。
[0023]图3：为现有传统的电平型欠相检测的运行示意图。
[0024]图4A：为本专利技术三相交流电源的欠相检测装置一实施例的方框图。
[0025]图4B：为本专利技术三相交流电源的欠相检测装置另一实施例的方框图。
[0026]图5：为本专利技术线电压与数字信号关系的波形示意图。
[0027]图6：为本专利技术电平信号与数字信号关系的波形示意图。
[0028]图7：为本专利技术高、低电平时间计数值与电平信号关系的波形示意图。
[0029]图8：为本专利技术S相断线的欠相检测波形示意图。
[0030本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三相交流电源的欠相检测装置，包含：一模拟数字转换器，接收具有一第一周期的三相交流电源的任两组线电压，以输出分别对应该任两组线电压的一第一数字信号与一第二数字信号；一异或运算器，接收该第一数字信号与该第二数字信号，并对该第一数字信号与该第二数字信号进行一异或运算，以产生一电平信号；及一信号运算器，接收该电平信号，根据该电平信号维持高电平的时间长度，累加一高电平时间计数值，且根据该电平信号维持低电平的时间长度，累加一低电平时间计数值；其中，当该信号运算器累加该高电平时间计数值时，该信号运算器将该低电平时间计数值重置归零；当该信号运算器累加该低电平时间计数值时，该信号运算器将该高电平时间计数值重置归零；其中，若该高电平时间计数值大于或等于该第一周期的1/3时间长度或者该低电平时间计数值大于或等于该第一周期的1/6时间长度，该信号运算器判断该三相交流电源发生欠相异常。2.如权利要求1所述三相交流电源的欠相检测装置，其中，当该低电平时间计数值大于或等于该第一周期的1/6时间长度时，该信号运算器判断该任两组线电压的共相电压发生欠相异常。3.如权利要求1所述三相交流电源的欠相检测装置，其中，当该高电平时间计数值大于或等于该第一周期的1/3时间长度时，该信号运算器判断该任两组线电压的非共相电压发生欠相异常。4.如权利要求1所述三相交流电源的欠相检测装置，还包含：一电压感测电路，包含三个电压感测器以测量该三相交流电源的每一相电压，并输出该三相交流电源的该任两组线电压。5.如权利要求4所述三相交流电源的欠相检测装置，其中，该模拟数字转换器通过该电压感测电路接收该三相交流电源的该任两组线电压。6.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑隆杰，简劭全，廖书鸿，吴懿轩，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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