CN106468735B - 相位角获取方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种相位角获取方法和系统，其方法包括如下步骤：采集三相可控整流系统的三相输入电压中的第一相输入电压和第二相输入电压；根据连续两个采样时刻分别采集到的第一相输入电压和第二相输入电压，识别三相输入电压的相序；当三相输入电压的相序为正相序时，根据电压矢量相位角与三相输入电压的第一对应关系，获取电压矢量相位角θ(k)＝θ0+ω*ΔT；当三相输入电压的相序为反相序时，根据电压矢量相位角与三相电压的第二对应关系，获取电压矢量相位角θ(k)＝‑θ0‑ω*ΔT。其获取的电压矢量相位角可直接应用到系统的控制程序中，不需要进行错相保护，对输入电源电压的接线没有任何要求。有效解决现有的相位角获取方法智能性较低、应用不便捷、且容错率低的问题。

Description

相位角获取方法和系统
技术领域
本发明涉及三相可控整流领域，特别是涉及一种相位角获取方法和系统。
背景技术
在三相可控整流或三相PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)系统中，为了使输入电流与输入电压同相位，大部分实现方法中，如：dq解耦双闭环控制、滑模电压控制和混合非线性控制等都需要使用输入电源电压矢量的相位角，因此获取输入电源电压的相位角十分关键。
由于输入电源的相序存在两种相序关系，一种为UVW正相序(参见图1)，即：eu＝Emcosθ、ev＝Emcos(θ-120°)、ew＝Emcos(θ-240°)，eu为输入电源电压的u相电压，ev为输入电源电压的v相电压，ew为输入电源电压的w相电压；一种为WVU反相序(参见图2)，即：eu＝Emcosθ、ev＝Emcos(θ+120°)、ew＝Emcos(θ+240°)。因此现有的相位角获取方法中，几乎都需要检测输入电源电压的相序。同时在检测到由于接线原因造成输入电源电压的相序反相时，通常先通过增加错相保护措施，以便于进行错相保护，然后再调换输入电源的接线，从而使得输入电源电压的相序为正相序。但是，一旦未进行错相保护或保护不及时，则会导致整个三相可控整流系统混乱，严重时甚至会烧毁整个系统。这就使得现有的相位角获取方法智能性较低，应用不便捷，容错率低。
发明内容
基于此，有必要针对现有的相位角获取方法智能性较低、应用不便捷、且容错率低的问题，提供一种相位角获取方法和系统。
为实现本发明目的提供的一种相位角获取方法，包括如下步骤：
采集三相可控整流系统的三相输入电压中的第一相输入电压和第二相输入电压；
根据连续两个采样时刻分别采集到的所述第一相输入电压和所述第二相输入电压，识别所述三相输入电压的相序；
当所述三相输入电压的相序为正相序时，根据电压矢量相位角与所述三相输入电压的第一对应关系，获取所述三相输入电压的所述电压矢量相位角θ(k)＝θ0+ω*ΔT；
当所述三相输入电压的相序为反相序时，根据所述电压矢量相位角与所述三相输入电压的第二对应关系，获取所述三相输入电压的所述电压矢量相位角θ(k)＝-θ0-ω*ΔT；
其中，k为所述第一相输入电压和所述第二相输入电压的采样时刻，ΔT为中断处理时间，ω为所述三相输入电压的角频率。
在其中一个实施例中，所述第一相输入电压和所述第二相输入电压均为相电压或线电压。
在其中一个实施例中，当采集的所述第一相输入电压和所述第二相输入电压均为相电压时，所述根据连续两个采样时刻分别采集到的所述第一相输入电压和所述第二相输入电压，识别所述三相输入电压的相序，包括如下步骤：
检测k时刻采集到的第一相输入电压eu(k)和k-1时刻采集到的第一相输入电压eu(k-1)；
根据检测到的所述eu(k)和所述eu(k-1)，判断所述第一相输入电压是否处于上升沿的过零点；
若是，则根据k时刻采集到的所述第二相输入电压ev(k)识别所述三相输入电压的相序；
若否，则直接获取所述电压矢量相位角θ(k)＝θ(k)+ωt；
其中，所述第一相输入电压为u相输入电压，eu(k)为k时刻采集到的u相输入电压，eu(k-1)为k-1时刻采集到的u相输入电压；
所述第二相输入电压为v相输入电压，ev(k)为k时刻采集到的v相输入电压；t为所述三相输入电压的采样时间。
在其中一个实施例中，所述根据检测到的所述eu(k)和eu(k-1)，判断所述第一相输入电压是否处于上升沿的过零点，包括如下步骤：
判断所述eu(k)是否满足eu(k)＞＝0且|eu(k)|＜＝eop，并且判断所述eu(k-1)是否满足eu(k-1)＜＝0且|eu(k-1)|＜＝eop；
若是，则所述第一相输入电压处于上升沿的过零点；
若否，则所述第一相输入电压未处于上升沿的过零点；
其中，eop为电压阈值。
在其中一个实施例中，所述eop的取值范围为：4V≤eop≤8V。
在其中一个实施例中，所述根据k时刻采集到的所述第二相输入电压ev(k)识别所述三相输入电压的相序，包括如下步骤：
判断所述ev(k)是否小于0；
若是，则识别出所述三相输入电压的相序为正相序；若否，则识别出所述三相输入电压的相序为反相序。
在其中一个实施例中，所述电压矢量相位角与所述三相输入电压的第一对应关系为：eu＝Emcosθ、ev＝Emcos(θ-120°)、ew＝Emcos(θ-240°)；
所述电压矢量相位角与所述三相输入电压的第二对应关系为：eu＝Emcosθ、ev＝Emcos(θ+120°)、ew＝Emcos(θ+240°)；
其中，eu为所述三相输入电压的u相输入电压，ev为所述三相输入电压的v相输入电压，ew为所述三相输入电压的w相输入电压；
Em为所述三相输入电压的最大电压幅值。
相应的，基于同一发明构思，本发明还提供了一种相位角获取系统，包括电压采集模块、相序识别模块和相位角获取模块；其中
所述电压采集模块，被配置为采集三相可控整流系统的三相输入电压中的第一相输入电压和第二相输入电压；
所述相序识别模块，被配置为根据连续两个采样时刻分别采集到的所述第一相输入电压和所述第二相输入电压，识别所述三相输入电压的相序；
所述相位角获取模块，被配置为当所述三相输入电压的相序为正相序时，根据电压矢量相位角与所述三相输入电压的第一对应关系，获取所述三相输入电压的所述电压矢量相位角θ(k)＝θ0+ω*ΔT；
所述相位角获取模块，还被配置为当所述三相输入电压的相序为反相序时，根据所述电压矢量相位角与所述三相电压的第二对应关系，获取所述三相输入电压的所述电压矢量相位角θ(k)＝-θ0-ω*ΔT；
其中，k为所述第一相输入电压和所述第二相输入电压的采样时刻，ΔT为中断处理时间，ω为所述三相输入电压的角频率。
在其中一个实施例中，所述相序识别模块包括检测判断子模块和相序识别子模块；其中
所述判断子模块，被配置为当采集的所述第一相输入电压和所述第二相输入电压均为相电压时，检测k时刻采集到的所述第一相输入电压eu(k)和k-1时刻采集到的第一相输入电压eu(k-1)，并根据检测到的所述eu(k)和eu(k-1)，判断所述第一相输入电压是否处于上升沿的过零点；
所述相序识别子模块，被配置为当所述检测判断子模块判断所述第一相电压处于上升沿的过零点时，根据k时刻采集到的所述第二相输入电压ev(k)识别所述三相输入电压的相序；
所述相位角获取模块，还被配置为当所述检测判断子模块判断所述第一相电压未处于上升沿的过零点时，直接获取所述电压矢量相位角θ(k)＝θ(k)+ωt；
其中，所述第一相输入电压为u相输入电压，eu(k)为k时刻采集到的u相输入电压，eu(k-1)为k-1时刻采集到的u相输入电压；
所述第二相输入电压为v相输入电压，ev(k)为k时刻采集到的v相输入电压；t为所述三相输入电压的采样时间。
在其中一个实施例中，所述检测判断子模块包括第一判断单元；
所述第一判断单元，被配置为判断所述eu(k)是否满足eu(k)＞＝0且|eu(k)|＜＝eop，并且判断所述eu(k-1)是否满足eu(k-1)＜＝0且|eu(k-1)|＜＝eop；
若是，则所述第一判断单元判断所述第一相输入电压处于上升沿的过零点；
若否，则所述第一判断单元判断所述第一相输入电压未处于上升沿的过零点；
其中，eop为电压阈值。
在其中一个实施例中，所述相序识别子模块包括第二判断单元；
所述第二判断单元，被配置为判断所述ev(k)是否小于0；
若是，则所述第二判断单元判断所述三相输入电压的相序为正相序；
若否，则所述第二判断单元判断所述三相输入电压的相序为反相序。
上述相位角获取方法的有益效果：
其通过采集三相可控整流系统的三相输入电压中的第一相输入电压和第二相输入电压，并根据连续两个采样时刻分别采集到的第一相输入电压和第二相输入电压，识别出三相输入电压的相序为正相序或反相序，从而实现了快速识别三相可控整流系统所接三相电源电压的相序的功能。并且，当识别出三相输入电压的相序后，按照识别出的三相输入电压的相序，分别根据不同的电压矢量相位角与三相输入电压的对应关系计算得到三相输入电压的电压矢量相位角，使得在三相输入电压无论是在正相序还是在反相序下都能够准确的获取电压矢量相位角。并且其获取到的电压矢量相位角可直接应用到三相可控整流系统的控制程序中，不需要对控制程序的其他部分进行更改。同时也不需要进行错相保护，对三相可控整流系统的输入电源电压的接线没有任何要求，使用便捷，容错率高。因此有效地解决了现有的相位角获取方法智能性较低、应用不便捷、且容错率低的问题。
附图说明
图1为三相可控整流系统的输入电源电压的正相序图；
图2为三相可控整流系统的输入电源电压的反相序图；
图3为本发明的相位角获取方法一具体实施例流程图；
图4为本发明的相位角获取方法中，三相输入电压的相序为正相序时电压矢量相位角与三相输入电压的第一对应关系示意图；
图5为本发明的相位角获取方法中，三相输入电压的相序为反相序时电压矢量相位角与三相输入电压的第二对应关系示意图；
图6为本发明的相位角获取方法另一具体实施例流程图；
图7为采用本发明的相位角获取方法进行三相可控整流系统仿真时，三相输入电压为正相序时的仿真结果图；
图8为采用本发明的相位角获取方法进行三相可控整流系统仿真时，三相输入电压为反相序时的仿真结果图；
图9为实测的采用本发明的相位角获取方法在三相输入电压为正相序时获取的电压矢量相位角与两相输入电压的波形图；
图10为实测的采用本发明的相位角获取方法在三相输入电压为反相序时获取的电压矢量相位角与两相输入电压的波形图；
图11为本发明的相位角获取系统的一具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明技术方案更加清楚，以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。
参见图3，作为本发明的用于三相可控整流系统中的相位角获取方法，其包括如下步骤：
首先，执行步骤S100，采集三相可控整流系统的三相输入电压中的第一相输入电压和第二相输入电压。
此处，需要说明的是，其采集到的三相输入电压中的第一相输入电压和第二相输入电压既可为相电压，也可为线电压。当采集到的第一相输入电压和第二相输入电压为线电压时，可通过如下转换公式：
将线电压转换为相电压。其中，eu为三相输入电压中的u相输入电压；ev为三相电压中的v相输入电压；euv则为三相输入电压中u相线与v相线之间的线电压，即三相输入电压中u相输入电压与v相输入电压的矢量和；ewu则为三相输入电压中w相线与u相线之间的线电压，即三相输入电压中w相输入电压与u相输入电压的矢量和。
应当指出的是，三相输入电压为相电压时，其包括u相输入电压、v相输入电压和w相输入电压。本发明中的第一相输入电压可为上述任一相输入电压，即本发明公开的第一相输入电压即可为u相输入电压、也可为v相输入电压，还可为w相输入电压。以下为便于描述本发明的技术方案，以u相输入电压作为第一相输入电压，v相输入电压作为第二相输入电压为例进行说明。
另外，作为本发明的相位角获取方法的另一种可实施方式，也可同时采集三相可控整流系统的三相输入电压，即同时采集第一相输入电压、第二相输入电压和第三相输入电压，从而避免通过采集到的第一相输入电压和第二相输入电压计算得到第三相输入电压的过程。但同时采集三相输入电压中的每一相输入电压时，需要增加硬件电路成本。
因此，在实际采样中为减少硬件成本，其优选为采集三相输入电压中的任意两相输入电压，即第一相输入电压和第二相输入电压，第三相输入电压通过公式eu+ev+ew＝0计算即可获得。
另外，由于实时采集获得的三相输入电压中的第一相输入电压、第二相输入电压和第三相输入电压均为采样值，为便于计算，需要将采集获得的采样值换算转化为实际的电压值。而具体的换算公式则可根据实际所设计的硬件采样电路和中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)的类型进行设置。
待采集到三相输入电压或任意两相输入电压(即第一相输入电压和第二相输入电压)后，执行步骤S200，根据连续两个采样时刻分别采集到的第一相输入电压和第二相输入电压，识别三相输入电压的相序。进而，在识别出三相输入电压的相序为正相序时，执行步骤S300，根据电压矢量相位角与三相输入电压的第一对应关系(参见图4)，获取电压矢量相位角为θ(k)＝θ0+ω*ΔT。
在识别出三相输入电压的相序为反相序时，则执行步骤S400，根据电压矢量相位角与三相输入电压的第二对应关系(参见图5)，获取电压矢量相位角θ(k)＝-θ0-ω*ΔT。
其中，需要说明的是，k为三相输入电压的采样时刻，ΔT为中断处理时间，ω为输入电源电压的角频率。根据本领域公知常识可知，pi等于3.1415926弧度，转换成角度值则为180°(度)。
本发明的相位角获取方法通过实时采集三相可控整流系统的输入电源电压，即三相输入电压或三相输入电压中的任意两相输入电压(第一相输入电压和第二相输入电压)，进而根据连续两个采样时刻分别采集到的第一相输入电压和第二相输入电压，先对三相输入电压的相序(即三相可控整流系统的输入电源电压的相序)进行识别，从而实现快速识别三相输入电压的相序的目的。然后再按照识别出的三相输入电压的正反相序，分别采用不同的电压矢量相位角与三相输入电压的对应关系准确的计算出三相输入电压的电压矢量相位角。其既实现了快速识别三相输入电压的相序的目的，同时还通过根据识别出的三相输入电压的相序，分别采用不同的计算方式计算出电压矢量相位角的功能。从而实现了无论三相输入电压的相序为正相序还是反相序，都能够准确的获得电压矢量相位角的目的。因此不需要进行错相保护，其获取的电压矢量相位角可直接应用到三相可控整流系统的控制程序中，而无需对控制程序的其他部分进行任何更改。因此，本发明的相位角获取方法具有良好的智能性，使用便捷且容错率高。
由于实时采集三相可控整流系统的三相输入电压既可为相电压也可为线电压，因此以下便以三相输入电压为相电压，且第一相输入电压为u相输入电压eu，第二相输入电压为v相输入电压ev，第三相输入电压为w相输入电压ew为例，对本发明的相位角获取方法进行更为清楚详细的说明。
其中，应当指出的是，eu(k)为k时刻采集到的第一相输入电压，即k时刻采集到的u相输入电压；eu(k-1)为k-1时刻采集到的第一相输入电压，即k-1时刻采集到的u相输入电压；ev(k)为k时刻采集到的第二相输入电压，即k时刻采集到的v相输入电压；ev(k-1)为k-1时刻采集到的第二相输入电压，即k-1时刻采集到的v相输入电压。
当通过执行步骤S100，实时采集到三相可控整流系统的任意两相输入电压，并根据该两相输入电压通过计算得到第三相输入电压后，将获取的三相可控整流系统的三相输入电压的采样值换算为实际的电压值。进而执行步骤S200，根据连续两个采样时刻采集到的第一相输入电压和第二相输入电压识别三相输入电压的相序。具体的：
参见图6，首先，通过执行步骤S210，检测k时刻采集到的第一相输入电压eu(k)和k-1时刻采集到的第一相输入电压eu(k-1)，并根据检测到的eu(k)和eu(k-1)，判断第一相输入电压是否处于上升沿的过零点。
其中，作为本发明的相位角获取方法的一具体实施例，根据检测到的eu(k)和eu(k-1)，判断第一相输入电压是否处于上升沿的过零点，具体可通过判断eu(k)和eu(k-1)是否满足eu(k)＞＝0&&|eu(k)|＜＝eop且eu(k-1)＜＝0&&|eu(k-1)|＜＝eop条件来实现。其中，“&&”为计算机程序语言中的逻辑运算符号，其表征为“逻辑与”的关系，即相当于“并且”的意思。
也就是说，通过判断eu(k)是否满足eu(k)＞＝0且|eu(k)|＜＝eop，并且判断eu(k-1)是否满足eu(k-1)＜＝0且|eu(k-1)|＜＝eop；如果判断出eu(k)满足上述eu(k)＞＝0且|eu(k)|＜＝eop条件，且eu(k-1)也同时满足上述eu(k-1)＜＝0且|eu(k-1)|＜＝eop条件，则可判断出第一相输入电压处于上升沿的过零点。如果判断出eu(k)不满足上述eu(k)＞＝0且|eu(k)|＜＝eop条件，和/或eu(k-1)也不满足上述eu(k-1)＜＝0且|eu(k-1)|＜＝eop条件，则可直接判断出第一相输入电压未处于上升沿的过零点。
其中，需要说明的是，eop为电压阈值，其取值范围为4V≤eop≤8V。
当判断出第一相输入电压处于上升沿的过零点时，则再通过执行步骤S220，根据k时刻采集到的第二相输入电压ev(k)识别三相输入电压的相序。当判断出第一相输入电压未处于上升沿的过零点时，则执行步骤S500，直接获取电压矢量相位角θ(k)＝θ(k)+ωt。需要说明的是，图6中θ(k)+＝ωt中的“+＝”为计算机程序语言中的赋值运算符，即将θ(k)+ωt的值再赋值给θ(k)。其中，eu(k)为k时刻采集到的u相输入电压，eu(k-1)为k-1时刻采集到的u相输入电压，t为三相输入电压的采样时间。
进一步的，步骤S220，根据k时刻采集到的第二相输入电压ev(k)识别三相输入电压的相序时，其可通过第一相输入电压处于上升沿的过零点时，第一相输入电压与第二相输入电压的幅值来判断三相输入电压的相序。
具体的，当第一相输入电压eu处于上升沿的过零点时，参见图1，如果此时第二相输入电压ev的取值为负值，则可直接得出三相输入电压为正相序输入(即u相超前v相120°，v相超前w相120°)。同理，如果此时第二相输入电压ev的取值为正值，参见图2，则可得出三相输入电压为反相序输入(即u相滞后v相120°，v相滞后w相120°)。
因此，参见图6，当判断出第一相输入电压处于上升沿的过零点时，可通过执行步骤221，判断ev(k)是否小于0。
若是，则执行步骤S300，判断出三相输入电压的相序为正相序，进而按照三相输入电压的相序为正相序时电压矢量相位角与三相输入电压的第一对应关系，参见图4，即eu＝Emcosθ、ev＝Emcos(θ-120°)、ew＝Emcos(θ-240°)获取电压矢量相位角。当u相电压(即第一相输入电压)处于上升沿的过零点时，此时电压矢量相位角θ(k)＝θ0(θ0＝-90°)，其余时刻的电压矢量相位角可按照三相输入电压的频率(一般可通过硬件捕获或其他方法获得，通常中国的三相输入电压的频率在50HZ附近)进行累加。最终获取的电压矢量相位角为θ(k)＝θ0+ω*ΔT。其中，Em为三相输入电压的最大电压幅值，ω为三相输入电压的角频率，ΔT为中断处理时间，也即角度累加时间。
若否，则执行步骤S400，判断出三相输入电压的相序为反相序。进而按照三相输入电压的相序为反相序时，电压矢量相位角与三相输入电压的第二对应关系，参见图5，即eu＝Emcosθ、ev＝Emcos(θ+120°)、ew＝Emcos(θ+240°)获取电压矢量相位角。当u相电压(即第一相输入电压)处于上升沿的过零点时，此时相位角θ(k)＝-θ0(θ0＝-90°)，其余时刻的电压矢量相位角则按照三相输入电压的频率进行累减。最终获取的电压矢量相位角θ(k)＝-θ0-ω*ΔT。其中，Em为三相输入电压的最大电压幅值，ω为三相输入电压的角频率，ΔT为中断处理时间，也即角度累减时间。
参见图7和图8，分别为采用如上方法进行三相可控整流系统仿真时，三相输入电压为正相序时的仿真结果图和三相输入电压为反相序时的仿真结果图。从仿真结果可看出采用本发明的相位角获取方法，无论三相输入电压是正相序还是反相序，均能达到三相可控整流的功能，母线电压能稳定升压，三相输入电压与三相输入电流基本同相位。
并且，参见图9和图10，分别为实测的采用本发明的相位角获取方法在三相输入电压为正相序时获取的电压矢量相位角与两相输入电压的波形图和实测的采用本发明的相位角获取方法在三相输入电压为反相序时获取的电压矢量相位角与两相输入电压的波形图。其中，在该实测中输入的两相电压eu、ev均是按180V定标后的值，因此显示的相电压幅值为。
应当指出的时，采用上述任一种相位角获取方法进行相位角的计算时，也可以直接使用三相可控整流系统的线电压，其处理的方法是先将线电压转化为UV相线电压(即首先将线电压转化为相电压)，然后再进行相位的获取。其中，将采集到的线电压转化为UV相线电压之后，进行相位的获取过程与上述采用相电压的处理方法相似，因此此处不再赘述。
同时，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序指令及相关的硬件电路来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccess Memory，RAM)等。因此，为实现上述任一种相位角获取方法，相应的，本发明还提供了一种相位角获取系统。由于本发明的相位角获取系统的工作原理与本发明的相位角获取方法原理相同或相似，因此重复之处不再赘述。
参见图11，作为本发明的相位角获取系统100的一具体实施例，其包括电压采集模块110、相序识别模块120和相位角获取模块130。其中，电压采集模块110，被配置为采集三相可控整流系统的三相输入电压中的第一相输入电压和第二相输入电压。相序识别模块120，被配置为根据连续两个采样时刻分别采集到的第一相输入电压和第二相输入电压，识别三相输入电压的相序。相位角获取模块130，被配置为当三相输入电压的相序为正相序时，根据电压矢量相位角与三相输入电压的第一对应关系，获取三相输入电压的电压矢量相位角θ(k)＝θ0+ω*ΔT。相位角获取模块130，还被配置为当三相输入电压的相序为反相序时，根据电压矢量相位角与三相电压的第二对应关系，获取三相输入电压的电压矢量相位角θ(k)＝-θ0-ω*ΔT。
需要说明的是，k为第一相输入电压和第二相输入电压的采样时刻，ΔT为中断处理时间，ω为三相输入电压的角频率。
在其中一个实施例中，相序识别模块120包括检测判断子模块121和相序识别子模块122。其中，检测判断子模块121，被配置为当采集的第一相输入电压和第二相输入电压均为相电压时，检测k时刻采集到的第一相输入电压eu(k)和k-1时刻采集到的第一相输入电压eu(k-1)，并根据检测到的eu(k)和eu(k-1)，判断第一相输入电压是否处于上升沿的过零点。相序识别子模块122，被配置为当检测判断子模块121判断第一相电压处于上升沿的过零点时，根据k时刻采集到的第二相输入电压ev(k)识别三相输入电压的相序。相应的，相位角获取模块130，还被配置为当检测判断子模块121判断第一相电压未处于上升沿的过零点时，直接获取电压矢量相位角θ(k)＝θ(k)+ωt。
应当指出的是，第一相输入电压为u相输入电压，eu(k)为k时刻采集到的u相输入电压，eu(k-1)为k-1时刻采集到的u相输入电压；第二相输入电压为v相输入电压，ev(k)为k时刻采集到的v相输入电压；t为三相输入电压的采样时间。
进一步的，检测判断子模块121包括第一判断单元1210。第一判断单元1210，被配置为判断所述eu(k)是否满足eu(k)＞＝0且|eu(k)|＜＝eop，并且判断所述eu(k-1)是否满足eu(k-1)＜＝0且|eu(k-1)|＜＝eop。若是，则第一判断单元1210判断所述第一相输入电压处于上升沿的过零点；若否，则所述第一判断单元1210判断所述第一相输入电压未处于上升沿的过零点；其中，eop为电压阈值，其取值范围可为4V≤eop≤8V。
更进一步的，相序识别子模块122包括第二判断单元1220。第二判断单元1220，被配置为判断ev(k)是否小于0；若是，则第二判断单元1220判断三相输入电压的相序为正相序；若否，则第二判断单元1220判断三相输入电压的相序为反相序。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种相位角获取方法，其特征在于，包括如下步骤：
采集三相可控整流系统的三相输入电压中的第一相输入电压和第二相输入电压；
根据连续两个采样时刻分别采集到的所述第一相输入电压和所述第二相输入电压，识别所述三相输入电压的相序；
当所述三相输入电压的相序为正相序时，根据电压矢量相位角与所述三相输入电压的第一对应关系，获取所述三相输入电压的所述电压矢量相位角θ(k)＝θ0+ω*ΔT；
当所述三相输入电压的相序为反相序时，根据所述电压矢量相位角与所述三相输入电压的第二对应关系，获取所述三相输入电压的所述电压矢量相位角θ(k)＝-θ0-ω*ΔT；
其中，k为所述第一相输入电压和所述第二相输入电压的采样时刻，ΔT为中断处理时间，ω为所述三相输入电压的角频率；
当采集的所述第一相输入电压和所述第二相输入电压均为相电压时，所述根据连续两个采样时刻分别采集到的所述第一相输入电压和所述第二相输入电压，识别所述三相输入电压的相序，包括如下步骤：
检测k时刻采集到的第一相输入电压eu(k)和k-1时刻采集到的第一相输入电压eu(k-1)；
根据检测到的所述eu(k)和所述eu(k-1)，判断所述第一相输入电压是否处于上升沿的过零点；
若是，则根据k时刻采集到的第二相输入电压ev(k)识别所述三相输入电压的相序；
若否，则直接获取所述电压矢量相位角θ(k)＝θ(k)+ωt，其中，θ(k)＝θ(k)+ωt为计算机程序语言中的赋值运算公式，即将θ(k)+ωt的值再赋值给θ(k)；
其中，所述第一相输入电压为u相输入电压，eu(k)为k时刻采集到的u相输入电压，eu(k-1)为k-1时刻采集到的u相输入电压；
所述第二相输入电压为v相输入电压，ev(k)为k时刻采集到的v相输入电压；t为所述三相输入电压的采样时间；
所述根据k时刻采集到的第二相输入电压ev(k)识别所述三相输入电压的相序，包括如下步骤：
判断所述ev(k)是否小于0；
若是，则识别出所述三相输入电压的相序为正相序；若否，则识别出所述三相输入电压的相序为反相序。
2.根据权利要求1所述的相位角获取方法，其特征在于，所述第一相输入电压和所述第二相输入电压均为相电压或线电压。
3.根据权利要求1所述的相位角获取方法，其特征在于，所述根据检测到的所述eu(k)和所述eu(k-1)，判断所述第一相输入电压是否处于上升沿的过零点，包括如下步骤：
判断所述eu(k)是否满足eu(k)＞＝0且|eu(k)|＜＝eop，并且判断所述eu(k-1)是否满足eu(k-1)＜＝0且|eu(k-1)|＜＝eop；
若是，则所述第一相输入电压处于上升沿的过零点；
若否，则所述第一相输入电压未处于上升沿的过零点；
其中，eop为电压阈值。
4.根据权利要求3所述的相位角获取方法，其特征在于，所述eop的取值范围为：4V≤eop≤8V。
5.根据权利要求1所述的相位角获取方法，其特征在于，所述电压矢量相位角与所述三相输入电压的第一对应关系为：eu＝Emcosθ、ev＝Emcos(θ-120°)、ew＝Emcos(θ-240°)；
所述电压矢量相位角与所述三相输入电压的第二对应关系为：eu＝Emcosθ、ev＝Emcos(θ+120°)、ew＝Emcos(θ+240°)；
其中，eu为所述三相输入电压的u相输入电压，ev为所述三相输入电压的v相输入电压，ew为所述三相输入电压的w相输入电压；
Em为所述三相输入电压的最大电压幅值。
6.一种相位角获取系统(100)，其特征在于，包括电压采集模块(110)、相序识别模块(120)和相位角获取模块(130)；其中
所述电压采集模块(110)，被配置为采集三相可控整流系统的三相输入电压中的第一相输入电压和第二相输入电压；
所述相序识别模块(120)，被配置为根据连续两个采样时刻分别采集到的所述第一相输入电压和所述第二相输入电压，识别所述三相输入电压的相序；
所述相位角获取模块(130)，被配置为当所述三相输入电压的相序为正相序时，根据电压矢量相位角与所述三相输入电压的第一对应关系，获取所述三相输入电压的所述电压矢量相位角θ(k)＝θ0+ω*ΔT；
所述相位角获取模块(130)，还被配置为当所述三相输入电压的相序为反相序时，根据所述电压矢量相位角与所述三相电压的第二对应关系，获取所述三相输入电压的所述电压矢量相位角θ(k)＝-θ0-ω*ΔT；
其中，k为所述第一相输入电压和所述第二相输入电压的采样时刻，ΔT为中断处理时间，ω为所述三相输入电压的角频率；
所述相序识别模块(120)包括检测判断子模块(121)和相序识别子模块(122)；其中
所述检测判断子模块(121)，被配置为当采集的所述第一相输入电压和所述第二相输入电压均为相电压时，检测k时刻采集到的第一相输入电压eu(k)和k-1时刻采集到的第一相输入电压eu(k-1)，并根据检测到的所述eu(k)和所述eu(k-1)，判断所述第一相输入电压是否处于上升沿的过零点；
所述相序识别子模块(122)，被配置为当所述检测判断子模块(121)判断所述第一相电压处于上升沿的过零点时，根据k时刻采集到的所述第二相输入电压ev(k)识别所述三相输入电压的相序；
所述相位角获取模块(130)，还被配置为当所述检测判断子模块(121)判断所述第一相电压未处于上升沿的过零点时，直接获取所述电压矢量相位角θ(k)＝θ(k)+ωt；
其中，所述第一相输入电压为u相输入电压，eu(k)为k时刻采集到的u相输入电压，eu(k-1)为k-1时刻采集到的u相输入电压；
所述第二相输入电压为v相输入电压，ev(k)为k时刻采集到的v相输入电压；t为所述三相输入电压的采样时间；
所述相序识别子模块(122)包括第二判断单元(1220)；
所述第二判断单元(1220)，被配置为判断所述ev(k)是否小于0；
若是，则所述第二判断单元(1220)判断所述三相输入电压的相序为正相序；
若否，则所述第二判断单元(1220)判断所述三相输入电压的相序为反相序。
7.根据权利要求6所述的相位角获取系统(100)，其特征在于，所述检测判断子模块(121)包括第一判断单元(1210)；
所述第一判断单元(1210)，被配置为判断所述eu(k)是否满足eu(k)＞＝0且|eu(k)|＜＝eop，并且判断所述eu(K-1)是否满足eu(k-1)＜＝0且|eu(k-1)|＜＝eop；
若是，则所述第一判断单元(1210)判断所述第一相输入电压处于上升沿的过零点；
若否，则所述第一判断单元(1210)判断所述第一相输入电压未处于上升沿的过零点；
其中，eop为电压阈值。
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