CN113049888B - 整流器输入三相电压缺相检测方法及系统 - Google Patents

整流器输入三相电压缺相检测方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于两路线电压采样的整流器输入三相电压缺相检测方法及系统。该方法包括：对两路电压URS以及UST进行定时中断采样得到相电压UR、US以及UT；最大值URmax、USmax、UTmax以及最小值URmin、USmin、URmin；最大值以及最小值的乘积URmux、USmux、UTmux；最大值以及最小值的绝对值和的平均值URavg、USavg、UTavg以及三者间的最大值Umax以及最小值Umin；通过比较Umax以及Umin值的大小关系以及URmux、USmux、UTmux三者的符号，得到当前系统的三相进线的输入缺相状态。本发明易于实现，能够有效的确保安全。

Description

整流器输入三相电压缺相检测方法及系统
技术领域
本发明属于整流技术领域，具体涉及一种整流器输入三相电压缺相检测方法及系统。
背景技术
整流器在运行过程中可能会产生三相输入缺相，容易损坏整流桥，如果缺相故障不能够及时的检测出来，将会损坏整流器以及整流器所连接的设备，造成经济损失。
传统的整流器输入缺相故障一般仅仅根据三相相电压幅值不平衡度超过设定的阈值来判断输入的三相相电压是否输入缺相。由于硬件采样电路一般采样为三相输入的线电压来计算相电压，在整流器运行过程中，由于输入三相电压缺相，造成硬件采样中所缺的那一相电压浮动，从而使得相电压采样发生畸变，但计算所得的相电压的幅值不平衡度小于不平衡度阈值，无法正常检测出输入缺相。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：在整流器运行过程中，输入缺相无法根据相电压幅值不平衡度方法检测。此方案算法实现简单，节约成本。
本发明为解决上述的技术问题所采用的技术方案为：
基于两路线电压采样的整流器输入三相电压缺相检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，对输入的三相交流线电压信号URS、UST进行定时中断采样，具体是采集整流器输入端口R、S、T的R、S之间的线电压URS以及S、T之间的线电压UST，采样周期为T；
步骤2，定时计算出每个周期T的每相相电压的最大值URmax、USmax、UTmax以及最小值URmin、USmin、UTmin；
步骤3，计算每个周期T的每相相电压的最大值以及最小值的乘积URmux、USmux、UTmux；
步骤4，计算每个周期T的每相相电压的最大值以及最小值的绝对值和的平均值URavg、USavg、UTavg。同时计算得到平均值URavg、USavg、UTavg三者间的最大值Umax以及最小值Umin；
步骤5，通过比较Umax以及Umin值的大小关系以及URmux、USmux、UTmux三者的符号，得到当前系统的三相进线的输入缺相状态，具体是：通过比较Umax以及Umin值的大小关系以及URmux、USmux、UTmux三者的符号，得到当前系统的三相进线的输入缺相状态。如果URmux、USmux、UTmux三者有一个数据大于等于0，则说明系统当前处于输入缺相状态。如果URmux、USmux、UTmux三者均小于0，但存在
Figure SMS_1
，则系统也处于输入缺相状态。
在上述的基于两路线电压采样的整流器输入三相电压缺相检测方法，其特征在于：所述步骤2具体为计算出每相相电压，其中
Figure SMS_2
、
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、/>
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。再在输入相电压的一个周期时间T内计算相电压的最大值URmax、USmax、UTmax以及最小值URmin、USmin、UTmin；
在上述的基于两路线电压采样的整流器输入三相电压缺相检测方法，所述步骤3具体为计算得到每相相电压的最大值以及最小值的乘积URmux、USmux、UTmux。其中
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、/>
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、/>
Figure SMS_7
。
在上述的基于两路线电压采样的整流器输入三相电压缺相检测方法，所述步骤4具体为通过计算得到每相相电压的最大值以及最小值的绝对值和的平均值URavg、USavg、UTavg。其中
Figure SMS_8
、/>
Figure SMS_9
、/>
Figure SMS_10
。同时计算得到上述三者间的最大值Umax以及最小值Umin。
基于两路线电压采样的整流器输入三相电压缺相检测系统，其特征在于：依次包含：
采样单元:对输入的三相交流线电压信号URS、UST进行定时中断采样，具体是采集整流器输入端口R、S、T的R、S之间的线电压URS以及S、T之间的线电压UST，采样周期为T；
计算单元：通过输入的三相相电压依次计算得到：三相相电压UR、US以及UT；相电压的最大值URmax、USmax、UTmax以及最小值URmin、USmin、UTmin；相电压的最大值以及最小值的乘积URmux、USmux、UTmux；相电压的最大值以及最小值的绝对值和的平均值URavg、USavg、UTavg；相电压的最大值以及最小值的绝对值和的平均值中的最大值Umax以及最小值Umin；
判断单元：通过URmux、USmux、UTmux以及Umax、Umin判断出输入相电压是否缺相，具体是：通过比较Umax以及Umin值的大小关系以及URmux、USmux、UTmux三者的符号，得到当前系统的三相进线的输入缺相状态。如果URmux、USmux、UTmux三者有一个数据大于等于0，则说明系统当前处于输入缺相状态。如果URmux、USmux、UTmux三者均小于0，但存在
Figure SMS_11
，则系统也处于输入缺相状态
在上述的基于两路线电压采样的整流器输入三相电压缺相检测系统，所述采样单元中，具体为对整流器输入端口R、S、T的R、S之间的线电压URS以及S、T之间的线电压UST通过设置采样周期为T进行定时中断采样。
在上述的基于两路线电压采样的整流器输入三相电压缺相检测系统，所述计算单元中，
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、/>
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、/>
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；/>
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、
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、/>
Figure SMS_15
。
因此，本发明具有如下优点：本发明易于实现，能够有效的确保安全，可以在获得两路线电压的情况下，确保系统能够准确检测出输入三相电压是否缺相。
附图说明
图1为本发明实施实列的系统框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步阐述：
实施例1
本实施例以DSPF28335为核心的三相晶闸管整流器中得到验证，设三相交流电源的额定电压为UN，额定频率为
Figure SMS_21
。
图1为本发明实施例的系统框图，它依次包含以下步骤：
步骤1，对输入的三相交流线电压信号URS、UST进行定时中断采样，具体是采集整流器输入端口R、S、T的R、S之间的线电压URS以及S、T之间的线电压UST，采样周期为T；
3、步骤2，定时计算出每个周期T的每相相电压的最大值URmax、USmax、UTmax以及最小值URmin、USmin、UTmin；具体为计算出每相相电压，其中
Figure SMS_22
、
Figure SMS_23
、/>
Figure SMS_24
。再在输入相电压的一个周期时间T内计算相电压的最大值URmax、USmax、UTmax以及最小值URmin、USmin、UTmin；
步骤3，计算每个周期T的每相相电压的最大值以及最小值的乘积URmux、USmux、UTmux；具体为计算得到每相相电压的最大值以及最小值的乘积URmux、USmux、UTmux。其中
Figure SMS_25
、/>
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、/>
Figure SMS_27
。
步骤4，计算每个周期T的每相相电压的最大值以及最小值的绝对值和的平均值URavg、USavg、UTavg。同时计算得到平均值URavg、USavg、UTavg三者间的最大值Umax以及最小值Umin；具体为通过计算得到每相相电压的最大值以及最小值的绝对值和的平均值URavg、USavg、UTavg。其中
Figure SMS_28
、/>
Figure SMS_29
、/>
Figure SMS_30
。同时计算得到上述三者间的最大值Umax以及最小值Umin。
步骤5，通过比较Umax以及Umin值的大小关系以及URmux、USmux、UTmux三者的符号，得到当前系统的三相进线的输入缺相状态，具体是：通过比较Umax以及Umin值的大小关系以及URmux、USmux、UTmux三者的符号，得到当前系统的三相进线的输入缺相状态。如果URmux、USmux、UTmux三者有一个数据大于等于0，则说明系统当前处于输入缺相状态。如果URmux、USmux、UTmux三者均小于0，但存在
Figure SMS_31
，则系统也处于输入缺相状态。
实施例2
本发明还提供一种基于两路线电压采样的整流器的输入缺相检测系统，依次包含：
采样单元:对输入的三相交流线电压信号URS、UST进行采样周期为T的定时中断采样；
计算单元：通过输入的三相相电压依次计算得到：三相相电压UR、US以及UT；相电压的最大值URmax、USmax、UTmax以及最小值URmin、USmin、UTmin；相电压的最大值以及最小值的乘积URmux、USmux、UTmux；相电压的最大值以及最小值的绝对值和的平均值URavg、USavg、UTavg；相电压的最大值以及最小值的绝对值和的平均值中的最大值Umax以及最小值Umin；
判断单元：通过URmux、USmux、UTmux以及Umax、Umin判断出输入相电压是否缺相。
本发明基于线电压采样的整流器输入缺相检测方法，利用线电压采样计算出相电压，根据在运行过程中根据计算出的相电压在同一侧，判断出整流器输入缺相，对现有的根据相电压幅值不平衡度的判断方法进行补偿，实现简单，能够有效的判断出整流器输入缺相，节约成本。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.整流器输入三相电压缺相检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，对输入的三相交流线电压信号URS、UST进行定时中断采样，具体是采集整流器输入端口R、S、T的R、S之间的线电压URS以及S、T之间的线电压UST，采样周期为T；
步骤2，定时计算出每个周期T的每相相电压的最大值URmax、USmax、UTmax以及最小值URmin、USmin、UTmin；
步骤3，计算每个周期T的每相相电压的最大值以及最小值的乘积URmux、USmux、UTmux；
步骤4，计算每个周期T的每相相电压的最大值以及最小值的绝对值和的平均值URavg、USavg、UTavg；同时计算得到平均值URavg、USavg、UTavg三者间的最大值Umax以及最小值Umin；
步骤5，通过比较Umax以及Umin值的大小关系以及URmux、USmux、UTmux三者的符号，得到当前系统的三相进线的输入缺相状态，具体是：通过比较Umax以及Umin值的大小关系以及URmux、USmux、UTmux三者的符号，得到当前系统的三相进线的输入缺相状态；如果URmux、USmux、UTmux三者有一个数据大于等于0，则说明系统当前处于输入缺相状态；如果URmux、USmux、UTmux三者均小于0，但存在
Figure QLYQS_1
，则系统也处于输入缺相状态。
2.根据权利要求1所述的整流器输入三相电压缺相检测方法，其特征在于：所述步骤2具体为计算出每相相电压，其中
Figure QLYQS_2
、
Figure QLYQS_3
、/>
Figure QLYQS_4
；再在输入相电压的一个周期时间T内计算相电压的最大值URmax、USmax、UTmax以及最小值URmin、USmin、UTmin。
3.根据权利要求1所述的整流器输入三相电压缺相检测方法，其特征在于：所述步骤3具体为计算得到每相相电压的最大值以及最小值的乘积
URmux、USmux、UTmux；其中，
Figure QLYQS_5
、/>
Figure QLYQS_6
、
Figure QLYQS_7
。
4.根据权利要求1所述的整流器输入三相电压缺相检测方法，其特征在于：所述步骤4具体为通过计算得到每相相电压的最大值以及最小值的绝对值和的平均值URavg、USavg、UTavg；其中
Figure QLYQS_8
、/>
Figure QLYQS_9
、/>
Figure QLYQS_10
；同时计算得到上述三者间的最大值Umax以及最小值Umin。
5.整流器输入三相电压缺相检测系统，其特征在于：依次包含：
采样单元:对输入的三相交流线电压信号URS、UST进行定时中断采样，具体是采集整流器输入端口R、S、T的R、S之间的线电压URS以及S、T之间的线电压UST，采样周期为T；
计算单元：通过输入的三相相电压依次计算得到：三相相电压UR、US以及UT；相电压的最大值URmax、USmax、UTmax以及最小值URmin、USmin、UTmin；相电压的最大值以及最小值的乘积URmux、USmux、UTmux；相电压的最大值以及最小值的绝对值和的平均值URavg、USavg、UTavg；相电压的最大值以及最小值的绝对值和的平均值中的最大值Umax以及最小值Umin；
判断单元：通过URmux、USmux、UTmux以及Umax、Umin判断出输入相电压是否缺相，具体是：通过比较Umax以及Umin值的大小关系以及URmux、USmux、UTmux三者的符号，得到当前系统的三相进线的输入缺相状态；如果URmux、USmux、UTmux三者有一个数据大于等于0，则说明系统当前处于输入缺相状态；如果URmux、USmux、UTmux三者均小于0，但存在
Figure QLYQS_11
，则系统也处于输入缺相状态。
6.根据权利要求5所述的整流器输入三相电压缺相检测系统，其特征在于：所述采样单元中，具体为对整流器输入端口R、S、T的R、S之间的线电压URS以及S、T之间的线电压UST通过设置采样周期为T进行定时中断采样。
7.根据权利要求5所述的整流器输入三相电压缺相检测系统，其特征在于：所述计算单元中，
Figure QLYQS_12
、/>
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、/>
Figure QLYQS_14
；
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；
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Figure QLYQS_20
。
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