專利名稱：基于直流母線電壓的變頻器輸入缺相檢測方法
技術領域：
本發明屬于電源技術領域，具體涉及一種變頻器功率單元的輸入缺相檢測方法。
背景技術：
在通用變頻器中主要采用交直交電壓源型的電氣拓撲結構，整流部分采用電容濾波的三相不可控整流電路，在不發生輸入缺相的正常情況下工作時，直流母線電壓瞬時值 Upn在一個工頻周期中將有六個脈動波頭；如果在三相交流電源供電系統中其中一相由于熔斷器或是空氣開關故障而斷開時，一個工頻周期中只有兩個電壓脈動波頭，此時變頻器仍運行則電容C將被反復大范圍的充電，它必然導致電容器的損壞，從而造成整臺變頻器的損壞，這種情況是不允許的。此外，如果負載較輕，雖然不會造成電容的損壞，但直流母線電壓的脈動系數增大，對于通常采用恒電壓控制功能的變頻器，將導致開關占空比和負載電流的振蕩，嚴重影響系統的運行性能。目前變頻器中輸入缺相檢測主要通過硬件電路的方法實現，導致硬件設計復雜度和成本增加，此外，對于輸入缺相發生時對系統的影響不能給出具體的量化指標。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種基于直流母線電壓的變頻器輸入缺相檢測方法，能夠在輸入缺相發生時得到其影響系統運行的具體量化指標，并根據設定的指標確定輸入缺相發生時變頻器的運行狀態。本發明為解決上述技術問題所采取的技術方案為基于直流母線電壓的變頻器輸入缺相檢測方法，其特征在于它依次包括以下步驟步驟1，對直流母線電壓瞬時值Upn降壓和限幅處理后進行采樣得到采樣值Udc ad ；步驟2，采樣值UDe AD反應到DSP中得到電壓在DSP中的變量UDe DSP ；步驟3，對采樣值Ui^ad的高頻諧波分量和高頻干擾信號進行濾波，得到采樣濾波值；濾波的通帶截止頻率和阻帶下限截止頻率依據要獲得的數據進行設定；步驟4，在一個工頻周期內，根據采樣濾波值反推得到直流母線電壓濾波值UPNS， 對直流母線電壓濾波值Uffli^+算其脈動幅度和脈動系數，當脈動幅度和脈動系數達到或超過設定的閥值時則認為發生了輸入缺相故障。按上述方案，所述的步驟1具體為在直流母線取直流母線電壓瞬時值Upn經直流母線電壓檢測電路降壓處理得到UD。，用于把高電壓等級的直流母線電壓轉換為低壓信號， Udc經信號調理電路后送DSP的AD 口采樣得到采樣值UDC—AD。按上述方案，所述的步驟1的采樣頻率為1000-2000HZ。按上述方案，所述的步驟4采樣濾波值反推得到直流母線電壓濾波值Upns具體為 Udc dsp已知，通過Udc dsp由DSP的AD轉化公式轉換得到Udc ad,再通過調理電路的轉換關系得到Udc,由‘根據直流母線電壓檢測電路降壓處理的降壓比例得到直流母線電壓瞬時值 Upn ；Udc ad與Upn的比例關系即為采樣濾波值與直流母線電壓濾波值的比例關系。
按上述方案，所述的步驟3通過濾波器的傳遞函數得到直流母線電壓濾波值。按上述方案，所述的步驟4在一個工頻周期內，計算直流母線電壓濾波值的最大
值UpNSmax、最小值UPNSmin*平均值UPNiSavg，可得到低頻紋波信號的脈動幅度
權利要求
1.基于直流母線電壓的變頻器輸入缺相檢測方法，其特征在于它依次包括以下步驟步驟1，對直流母線電壓瞬時值Upn降壓和限幅處理后進行采樣得到采樣值Udc ad ；步驟2，采樣值Udc ad反應到DSP中得到電壓在DSP中的變量Udc DSP ；步驟3，對采樣值Urcjffl的高頻諧波分量和高頻干擾信號進行濾波，得到采樣濾波值；濾波的通帶截止頻率和阻帶下限截止頻率依據要獲得的數據進行設定；步驟4，在一個工頻周期內，根據采樣濾波值反推得到直流母線電壓濾波值UPNS，對直流母線電壓濾波值Upnji^+算其脈動幅度和脈動系數，當脈動幅度和脈動系數達到或超過設定的閥值時則認為發生了輸入缺相故障。
2.根據權利要求1所述的變頻器輸入缺相檢測方法，其特征在于所述的步驟1具體為在直流母線取直流母線電壓瞬時值Upn經直流母線電壓檢測電路降壓處理得到UDC，用于把高電壓等級的直流母線電壓轉換為低壓信號，‘經信號調理電路后送DSP的AD 口采樣得到采樣值UDC—AD。
3.根據權利要求2所述的變頻器輸入缺相檢測方法，其特征在于所述的步驟1的采樣頻率為1000-2000Hz。
4.根據權利要求2所述的變頻器輸入缺相檢測方法，其特征在于所述的步驟4采樣濾波值反推得到直流母線電壓濾波值Upns具體為UDC—DSP已知，通過Udc dsp由DSP的AD轉化公式轉換得到UD。—AD，再通過調理電路的轉換關系得到UD。，由Udc根據直流母線電壓檢測電路降壓處理的降壓比例得到直流母線電壓瞬時值Upn ；Udc ad與Upn的比例關系即為采樣濾波值與直流母線電壓濾波值Upn_的比例關系。
5.根據權利要求3或4所述的變頻器輸入缺相檢測方法，其特征在于所述的步驟3通過濾波器的傳遞函數得到直流母線電壓濾波值。
6.根據權利要求4所述的變頻器輸入缺相檢測方法，其特征在于所述的步驟 4在一個工頻周期內，計算直流母線電壓濾波值的最大值^smax、最小值^smin和平均值Upn濾avg，可得到低頻紋波信號的脈動幅度Δ UPN濾=UPN濾max-UPN濾min，脈動系數
全文摘要
本發明提供一種基于直流母線電壓的變頻器輸入缺相檢測方法，包括以下步驟1.對直流母線電壓瞬時值UPN降壓和限幅處理后采樣得到采樣值UDC_AD；2.UDC_AD反應到DSP中得到電壓在DSP中的變量UDC_DSP；3.對UDC_AD的高頻諧波分量和高頻干擾信號濾波得到采樣濾波值；4.在一個工頻周期內根據采樣濾波值反推得到直流母線電壓濾波值UPN濾，對直流母線電壓濾波值UPN濾計算脈動幅度和脈動系數，當脈動幅度和脈動系數達到設定的閥值時則認為發生了輸入缺相故障。本發明無需檢測三相交流電源的硬件電路，采用變頻器中通常要求測量的直流母線電壓進行輸入缺相是否發生判別，降低了硬件設計復雜度和成本。
文檔編號G01R29/16GK102353851SQ201110260008
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月5日 優先權日2011年9月5日
發明者周虎軍, 康現偉, 王傲能, 趙文才, 金富寬, 陶文濤 申請人:中冶南方(武漢)自動化有限公司