專利名稱：一種輸入缺相新的檢測方法
技術領域：
本發明涉及三相用電設備，特別是涉及一種三相用電設備的缺相檢測電路及其檢測方法。
背景技術：
在三相交流電源供電系統中，如果其中一相由于熔斷器或是空氣開關的故障而斷開時，并認為發生了缺相。當三相電經整流并經其后的緩沖電阻向電容充電，當不發生缺相時，在一個工頻周期中將有6個波頭；而當發生缺相故障時，一個工頻周期中只有2個電壓波頭，電容將會反復大范圍充電，這種情況是不允許的。
目前缺相檢測方法一般是根據整流后電容側電壓的紋波情況判斷是否缺相，但是這種方法受電網波動影響較大，降低了可靠性。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種經濟、可靠和實用的輸入缺相檢測方法，該方法能夠以一種更加直觀的方式判斷三相交流電源供電系統是否缺相。
本發明解決其技術問題采用以下的技術方案 本發明提供的輸入缺相新的檢測方法，其采用包括以下步驟的方法 (1)線電壓經線電壓檢測電路降壓處理，并經信號調理電路后送AD口采樣，通過比較得到線電壓最大值和最小值，取其平均值，得到線電壓偏置； (2)由AD采樣到的線電壓減去線電壓偏置，并由AD轉化公式和線電壓采樣電路線性關系得到線電壓瞬時值； (3)由線電壓瞬時值，根據線電壓轉化為相電壓公式，得到三相相電壓瞬時值； (4)采樣相電壓周波，得到三相相電壓最大值，并進行大小排序，當三相不平衡度超過設定的閥值時，則判斷輸入側缺相。
本發明提供的輸入缺相新的檢測方法，其在判斷三相交流電源供電系統對負荷設備供電過程中是否缺相的應用。
本發明與傳統的缺相檢測方法相比具有以下的主要優點 其一.能夠直接檢測輸入相電壓，由線電壓得到相電壓，直接判斷缺相，更加直觀。
其二.可以檢測輸入電壓相位，這是傳統的缺相檢測方法辦不到的。
其三.檢測電路簡單，在有數字信號處理器件的系統中實現非常容易，且應用可靠，可以正確地檢測出輸入三相電源是否缺相。
圖1為線電壓uab檢測電路的原理圖。
圖2為信號uab調理電路的原理圖。
具體實施例方式 下面結合實施例對本發明作進一步說明。
本發明提供的輸入缺相新的檢測方法，其采用包括以下步驟的方法 (1)線電壓經線電壓檢測電路降壓處理，并經信號調理電路后送AD口采樣，通過比較得到線電壓最大值和最小值，取其平均值，得到線電壓偏置。
(2)由AD采樣到的線電壓減去線電壓偏置，并由AD轉化公式和線電壓采樣電路線性關系得到線電壓瞬時值。
(3)由線電壓瞬時值，根據線電壓轉化為相電壓公式，得到三相相電壓瞬時值。
所述線電壓轉化為相電壓公式為 式中若 則 上述公式中ua、ub和uc uc分別是a、b和c三相相電壓，uab是a和b相線電壓，ubc是b和c相線電壓，U為三相交流電壓相電壓的有效值，ω為交流電壓的角速度，t為時間。
(4)采樣相電壓周波，得到三相相電壓最大值，并進行大小排序，當三相不平衡度超過設定的閥值時，則判斷輸入側缺相。
本發明提供的輸入缺相新的檢測方法，其用于判斷三相交流供電系統是否缺相。
例如，用于判斷TMS320F2812 DSP控制的變頻調速系統是否缺相。其步驟包括 (1)在一個線電壓周波內采樣uab_AD、ubc_AD，并對采樣到的排序保留最大值和最小值，即得到一個線電壓周波內的最大值與最小值，求取最大值與最小值的平均值，從而求取輸入線電壓偏置。
(2)將DSP采樣到的值減去輸入線電壓偏置，得到uab和ubc在DSP內的值uab_DSP、ubc_DSP，有正有負， 并根據DSP AD公式，系統中3V對應212-1即求取圖2中輸入線電壓uab降壓處理后的模擬電壓值uab′； 同理可以求取ubc′的模擬電壓值。
(3)由求取線電壓瞬時值uab，同理求取ubc； (4)由線電壓瞬時值，根據線電壓轉化為相電壓公式，得到三相相電壓瞬時值； (5)在一個相電壓周波內，分別求取三相相電壓的最大值，并排序，當三相不平衡度超過設定閥值時，判斷其輸入側缺相。
本發明采用的線電壓檢測電路和信號調理電路均為現有技術，它們的電路原理圖分別是圖1和圖2。其硬件信號處理過程如下 線電壓uab經圖1所示的線電壓檢測電路降壓處理，即 如R1＝3MΩ，R2＝10KΩ時，再經過圖2所示的電路將電壓信號提升轉化為DSP能夠接受的電壓范圍，此時，同理也可以得到ubc_AD，uab_AD、ubc_AD； 然后將提升轉化后的電壓信號送DSPAD口實時檢測。
權利要求
1.一種輸入缺相新的檢測方法，其特征是采用包括以下步驟的方法
(1)線電壓經線電壓檢測電路降壓處理，并經信號調理電路后送AD口采樣，通過比較得到線電壓最大值和最小值，取其平均值，得到線電壓偏置；
(2)由AD采樣到的線電壓減去線電壓偏置，并由AD轉化公式和線電壓采樣電路線性關系得到線電壓瞬時值；
(3)由線電壓瞬時值，根據線電壓轉化為相電壓公式，得到三相相電壓瞬時值；
(4)采樣相電壓周波，得到三相相電壓最大值，并進行大小排序，當三相不平衡度超過設定的閥值時，則判斷輸入側缺相。
2.根據權利要求1所述的輸入缺相新的檢測方法，其特征是線電壓轉化為相電壓公式為
上述公式中ua、ub和uc分別是a、b和c三相相電壓，uab是a和b相線電壓，ubc是b和c相線電壓，U為三相交流電壓相電壓的有效值。
3.根據權利要求1至2中任一權利要求所述輸入缺相新的檢測方法的用途，其特征是該方法在判斷三相交流供電系統是否缺相。
4.根據權利要求3所述的用途，其特征是采用以下步驟的方法對由TMS320F2812 DSP控制的變頻調速系統的供電過程中是否缺相進行檢測
(1)在一個線電壓周波內采樣uab_AD、ubc_AD，并對采桿到的排序保留最大值和最小值，即得到一個線電壓周波內的最大值與最小值，求取最大值與最小值的平均值，從而求取輸入線電壓偏置；
(2)將DSP采樣到的值減去輸入線電壓偏置，得到uab和ubc在DSP內的數字量，有正有負，并根據DSP AD公式求取輸入線電壓uab降壓處理后的模擬電壓值uab′，同理求取ubc降壓處理后的模擬電壓值ubc′；
(3)由求取線電壓瞬時值uab，同理求取ubc；
(4)由線電壓瞬時值，根據線電壓轉化為相電壓公式，得到三相相電壓瞬時值；
(5)在一個相電壓周波內，分別求取三相相電壓的最大值，并排序，當三相不平衡度超過設定閥值時，判斷其輸入側缺相。
全文摘要
本發明涉及輸入缺相新的檢測方法，具體是線電壓經線電壓檢測電路降壓處理，并經信號調理電路后送AD口采樣，通過比較得到線電壓最大值和最小值，取其平均值，得到線電壓偏置；由AD采樣到的線電壓減去線電壓偏置，并由AD轉化公式和線電壓采樣電路線性關系得到線電壓瞬時值；由線電壓瞬時值，根據線電壓轉化為相電壓公式，得到三相相電壓瞬時值；采樣相電壓周波，得到三相相電壓最大值，并進行大小排序，當三相不平衡度超過設定的閥值時，則判斷輸入側缺相。本發明能夠直接檢測輸入相電壓判斷缺相；可以檢測輸入電壓相位，這是傳統的缺相檢測方法辦不到的；應用可靠，可以正確地檢測出輸入三相電源是否缺相。
文檔編號G01R29/00GK101609116SQ20091006319
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月17日 優先權日2009年7月17日
發明者康現偉, 羅志剛, 陶文濤 申請人:中冶南方(武漢)自動化有限公司