CN108037453A - 三相电机定子断路检测系统及方法 - Google Patents

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包刘杰
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明提供了一种三相电机定子断路检测系统及方法，包括：输入模块电性连接三相电机，实时采集三相电机的三相定子电流；处理模块连接所述输入模块，根据采集到的三相定子电流进行解码，获得三相定子电流矢量的角度，根据三相定子电流矢量的角度变化来判断三相电机定子是否断路，在判断结果为断路时输出断路信号；输出模块连接所述处理模块，将所述断路信号传输至三相电机的控制器。本发明可在线检测三相电机定子是否断路，无需电机停止工作；可实时快速检测定子断路状态，及时通知控制器做出反应。

Description

三相电机定子断路检测系统及方法
技术领域
本发明涉及测量、测试技术领域，具体地，涉及一种三相电机定子断路检测系统及方法。
背景技术
现有的三相定子断路检测需要电机停止工作，并通过外部测量三相电阻来判断电机定子是否断路。为了便于检测，部分变频器也增加了电机定子断路检测功能，但仍需电机停止工作并保持静止，通过注入脉冲电压，检测实际电流，判断电机是否断路。此方法需消耗一定时间，脉冲电压可能产生噪音或使电机发生转动，且不支持实时检测。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种三相电机定子断路检测系统及方法。
根据本发明提供的一种三相电机定子断路检测系统，包括：
输入模块：电性连接三相电机，实时采集三相电机的三相定子电流；
处理模块：连接所述输入模块，根据采集到的三相定子电流进行解码，获得三相定子电流矢量的角度，根据三相定子电流矢量的角度变化来判断三相电机定子是否断路，在判断结果为断路时输出断路信号；
输出模块：连接所述处理模块，将所述断路信号传输至三相电机的控制器。
较佳的，根据三相定子电流矢量的角度来判断三相电机定子是否断路具体包括：
正常状态下，三相定子电流矢量角度的变化速度与电机运行频率一致，三相定子电流矢量角度为锯齿波；
断路状态下，三相定子电流矢量角度不再连续变化，仅在几个固定角度值之间跳变。
较佳的，在接收到所述断路信号时，所述控制器切断所述三相电机的电源。
较佳的，在判断结果为断路时，所述处理模块执行报警。
根据本发明提供的一种三相电机定子断路检测方法，包括：
步骤1：实时采集三相电机的三相定子电流
步骤2：根据采集到的三相定子电流进行解码，获得三相定子电流矢量的角度，根据三相定子电流矢量的角度变化来判断三相电机定子是否断路，在判断结果为断路时输出断路信号；
步骤3：将所述断路信号传输至三相电机的控制器。
较佳的，根据三相定子电流矢量的角度来判断三相电机定子是否断路具体包括：
正常状态下，三相定子电流矢量角度的变化速度与电机运行频率一致，三相定子电流矢量角度为锯齿波；
断路状态下，三相定子电流矢量角度不再连续变化，仅在几个固定角度值之间跳变。
较佳的，在接收到所述断路信号时，所述控制器切断所述三相电机的电源。
较佳的，在判断结果为断路时执行报警。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、可在线检测三相电机定子是否断路，无需电机停止工作；
2、可实时快速检测定子断路状态，及时通知控制器做出反应。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明输入模块与三相电机的连接示意图；
图3为三相电机的三相正弦电流波形图；
图4为本发明得到的三相定子电流矢量角度波形图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明提供的一种三相电机定子断路检测系统，包括：
输入模块：电性连接三相电机，实时采集三相电机的三相定子电流。输入模块与三相电机的连接可采用图2所示的星型连接方式，得到图3所示的三相正弦电流波形。
处理模块：连接输入模块，根据采集到的三相定子电流进行解码，获得三相定子电流矢量的角度，根据三相定子电流矢量的角度变化来判断三相电机定子是否断路，在判断结果为断路时输出断路信号。如图4所示，正常状态下，三相定子电流矢量角度的变化速度与电机运行频率一致，三相定子电流矢量角度为锯齿波，而在断路状态下，三相定子电流矢量角度会发生突变，且不再连续变化，仅在几个固定角度值之间跳变，与图4所示的波形形成巨大不同。同时，在判断结果为断路时，处理模块执行报警。
输出模块：连接处理模块，将断路信号传输至三相电机的控制器，控制器执行切断电源的保护动作。
基于上述三相电机定子断路检测系统，本发明还提供一种三相电机定子断路检测方法，包括：
步骤1：实时采集三相电机的三相定子电流。输入模块与三相电机的连接可采用图2所示的星型连接方式，得到图3所示的三相正弦电流波形。
步骤2：根据采集到的三相定子电流进行解码，获得三相定子电流矢量的角度，根据三相定子电流矢量的角度变化来判断三相电机定子是否断路，在判断结果为断路时输出断路信号。如图4所示，正常状态下，三相定子电流矢量角度的变化速度与电机运行频率一致，三相定子电流矢量角度为锯齿波，而在断路状态下，三相定子电流矢量角度会发生突变，且不再连续变化，仅在几个固定角度值之间跳变，与图4所示的波形形成巨大不同。同时，在判断结果为断路时，处理模块执行报警。
步骤3：将断路信号传输至三相电机的控制器，控制器执行切断电源的保护动作。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种三相电机定子断路检测系统，其特征在于，包括：
输入模块：电性连接三相电机，实时采集三相电机的三相定子电流；
处理模块：连接所述输入模块，根据采集到的三相定子电流进行解码，获得三相定子电流矢量的角度，根据三相定子电流矢量的角度变化来判断三相电机定子是否断路，在判断结果为断路时输出断路信号；
输出模块：连接所述处理模块，将所述断路信号传输至三相电机的控制器。
2.根据权利要求1所述的三相电机定子断路检测系统，其特征在于，根据三相定子电流矢量的角度来判断三相电机定子是否断路具体包括：
正常状态下，三相定子电流矢量角度的变化速度与电机运行频率一致，三相定子电流矢量角度为锯齿波；
断路状态下，三相定子电流矢量角度不再连续变化，仅在几个固定角度值之间跳变。
3.根据权利要求1所述的三相电机定子断路检测系统，其特征在于，在接收到所述断路信号时，所述控制器切断所述三相电机的电源。
4.根据权利要求1所述的三相电机定子断路检测系统，其特征在于，在判断结果为断路时，所述处理模块执行报警。
5.一种三相电机定子断路检测方法，其特征在于，包括：
步骤1：实时采集三相电机的三相定子电流
步骤2：根据采集到的三相定子电流进行解码，获得三相定子电流矢量的角度，根据三相定子电流矢量的角度变化来判断三相电机定子是否断路，在判断结果为断路时输出断路信号；
步骤3：将所述断路信号传输至三相电机的控制器。
6.根据权利要求5所述的三相电机定子断路检测方法，其特征在于，根据三相定子电流矢量的角度来判断三相电机定子是否断路具体包括：
正常状态下，三相定子电流矢量角度的变化速度与电机运行频率一致，三相定子电流矢量角度为锯齿波；
断路状态下，三相定子电流矢量角度不再连续变化，仅在几个固定角度值之间跳变。
7.根据权利要求5所述的三相电机定子断路检测方法，其特征在于，在接收到所述断路信号时，所述控制器切断所述三相电机的电源。
8.根据权利要求5所述的三相电机定子断路检测方法，其特征在于，在判断结果为断路时执行报警。
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