CN109900975A - 一种变频器输入电源缺相检测方法 - Google Patents

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一种变频器输入电源缺相检测方法，本发明涉及变频器输入电源检测领域，具体地说是一种三相输入设备输入缺相检测方法，适用于变频器、EPS等三相输入设备的缺相检测，其主要包括；实时获取变频器直流母线电压幅值Udc；电源基波的频率作为基波频率，计算直流母线电压各次谐波幅值Amp_Hn；选取所述直流母线电压各次谐波中2到7次谐波作为直流母线电压特征谐波；计算直流母线电压特征谐波的含量Value_H，等于所述选取的所述直流母线电压特征谐波的幅值Amp_Hn平方和的平方根值；将所述直流母线电压特征谐波的含量Value_H，与预先设置的判断阈值Value_Set进行比较；重复上述所有循环步骤，当直流母线电压特征谐波的含量Value_H超出预先设置的判断阈值Value_Set时，判定为变频器输入电源缺相。

Description

一种变频器输入电源缺相检测方法
技术领域
本发明涉及变频器输入电源检测领域，尤其是涉及一种三相输入电源缺相检测方法。
背景技术
变频器在工业领域中已经得到广泛应用，变频器在输入三相电源时，电源的稳定性对变频器的工作至关重要，因此输入电源缺相保护功能已经作为变频器的一个最基本的保护功能。
传统的输入电源缺相检测方法采用硬件电路检测，通过采样电路采样三相输入电源信号，经过一系列处理，通过波形比较来判断输入缺相；增加了电路成本和复杂度，占用PCB空间大，特别小功率变频器体积小，节约空间尤为宝贵。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种变频器输入电源缺相检测方法，使用变频器直流母线电压特征谐波含量判断变频器输入电源是否缺相，不受负载变化影响，抗干扰能力强，安全可靠。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种变频器输入电源缺相检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
实时获取变频器直流母线电压幅值Udc；
电源基波的频率作为基波频率，计算直流母线电压各次谐波幅值Amp_Hn；
选取所述直流母线电压各次谐波中2到7次谐波作为直流母线电压特征谐波；
计算直流母线电压特征谐波的含量Value_H，等于所述选取的所述直流母线电压特征谐波的幅值Amp_Hn平方和的平方根值；
将所述直流母线电压特征谐波的含量Value_H，与预先设置的判断阈值Value_Set进行比较；
重复上述所有循环步骤，当直流母线电压特征谐波的含量Value_H超出预先设置的判断阈值Value_Set时，判定为变频器输入电源缺相。
优选的，预先设置的判断阈值Value_Set是变频器输入电源缺相且50％额定负载时，所述直流母线电压特征谐波的含量Value_H的50％。
优选的，直流母线电压特征谐波选择所述直流母线电压各次谐波中的2、4、6次谐波。
优选的，直流母线电压特征谐波的含量Value_H超出预先设置的判断阈值Value_Set时，判定变频器输入电源缺相后，重复所述循环步骤，如果直流母线电压特征谐波的含量Value_H仍然超出预先设置的判断阈值Value_Set时，确认变频器输入电源缺项，并将变频器输入电源缺项信号输出。
本发明变频器输入全桥整流电路在充电间隙期间，变频器的输出功率由直流母线滤波电容提供，三相全桥整流电路对变频器直流母线电容的充电间隙比较短，在直流母线滤波电容的储能滤波作用下，直流母线电压的波动不明显，谐波含量比较低；变频器输入电源缺相时，输入全桥整流电路的充电间隙变大，输出功率接近额定功率时，直流母线电压出现较大幅度的波动，其直流母线电压特征谐波的幅值Amp_Hn变大，直流母线电压特征谐波的含量Value_H变大。特征谐波的含量Value_H超出预设判断阈值，可判定为变频器输入电源缺相。使用变频器直流母线电压特征谐波含量判断变频器输入电源是否缺相，不受负载变化影响，抗干扰能力强，安全可靠。
直流母线电压特征谐波的含量是选取的特征谐波各次谐波的平方和的平方根值，判断阈值是变频器缺相且50％额定负载时，特征谐波含量的50％；计算方便，并且得到数据采用多组数据，结果可靠。
根据实验数据，变频器输入电源缺相且50％额定负载时，直流母线电压各次谐波的2、4、6次谐波幅值大。选取2、4、6次直流母线电压谐波幅值数据判断变频器输入电源是否缺项更可靠。
直流母线电压特征谐波的含量超出预设判断阈值时，判定为变频器输入电源缺相后，重复所述循环步骤，如果直流母线电压特征谐波的含量仍然超出预设判断阈值时，确认变频器输入电源缺项，并将变频器输入电源缺项信号输出，可以进一步确认变频器输入电源缺项是否准确，防止判断错误，浪费资源。
附图说明
图1是本发明实施例公开的一种变频器输入电源缺相方法流程图。
图2是本发明得到直流母线电压特征谐波的含量公式。
图3为变频器缺相50％额定负载时，直流母线电压FFT图。
具体实施方式
如图1和图2所示：
首先，本发明实施例公开了一种变频器输入电源缺相检测方法，包括：
步骤S01：实时获取变频器直流母线电压Udc。
步骤S02：以电源基波频率作为基波频率，傅里叶变换计算直流母线电压特征谐波(即：2、4、6次谐波)的幅值Amp_Hn。
步骤S03：计算直流母线电压特征谐波的含量Value_H，将步骤2得到的直流母线电压特征谐波的幅值Amp_Hn的平方和开平方。
步骤S04：判断直流母线电压特征谐波的含量Value_H是否超出预设判断阈值Value_Set。
步骤S05：重复上述所有循环步骤，当直流母线电压特征谐波的含量Value_H超出预设判断阈值Value_Set时，判定为变频器输入电源缺相。
直流母线电压特征谐波的含量Value_H超出预先设置的判断阈值Value_Set时，判定变频器输入电源缺相后，重复所述循环步骤，如果直流母线电压特征谐波的含量Value_H仍然超出预先设置的判断阈值Value_Set时，确认变频器输入电源缺项，并将变频器输入电源缺项信号输出。
如图3所示直流母线电压的实验数据，变频器输入电源缺相且50％额定负载时，直流母线电压各次谐波中的2、4、6次谐波幅值大；选取2、4、6次直流母线电压谐波幅值数据判断变频器输入电源是否缺项更可靠。
惟以上所述者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。

Claims (5)

1.一种变频器输入电源缺相检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
实时获取变频器直流母线电压幅值Udc；
电源基波的频率作为基波频率，计算直流母线电压各次谐波幅值Amp_Hn；
选取所述直流母线电压各次谐波中2到7次谐波作为直流母线电压特征谐波；
计算直流母线电压特征谐波的含量Value_H，等于所述选取的所述直流母线电压特征谐波的幅值Amp_Hn平方和的平方根值；
将所述直流母线电压特征谐波的含量Value_H，与预先设置的判断阈值Value_Set进行比较；
重复上述所有循环步骤，当直流母线电压特征谐波的含量Value_H超出预先设置的判断阈值Value_Set时，判定为变频器输入电源缺相。
2.根据权利要求1所述的一种变频器输入电源缺相检测方法，其特征在于，所述预先设置的判断阈值Value_Set是变频器输入电源缺相且50％额定负载时，所述直流母线电压特征谐波的含量Value_H的50％。
3.根据权利要求1或2所述的一种变频器输入电源缺相检测方法，其特征在于，所述直流母线电压特征谐波选择所述直流母线电压各次谐波中的2、4、6次谐波。
4.根据权利要求1或2所述的一种变频器输入电源缺相检测装置，其特征在于，所述直流母线电压特征谐波的含量Value_H超出预先设置的判断阈值Value_Set时，判定变频器输入电源缺相后，重复所述循环步骤，如果直流母线电压特征谐波的含量Value_H仍然超出预先设置的判断阈值Value_Set时，确认变频器输入电源缺项，并将变频器输入电源缺项信号输出。
5.根据权利要求3所述的一种变频器输入电源缺相检测装置，其特征在于，所述直流母线电压特征谐波的含量Value_H超出预先设置的判断阈值Value_Set时，判定变频器输入电源缺相后，重复所述循环步骤，如果直流母线电压特征谐波的含量Value_H仍然超出预先设置的判断阈值Value_Set时，确认变频器输入电源缺项，并将变频器输入电源缺项信号输出。
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