CN113687151A - 缺相检测方法、装置、驱动电路、电机、电器设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种缺相检测方法、装置、驱动电路、电机、电器设备和介质,其中,缺相检测方法包括:获取驱动电路中两相输电线路之间的电压有效值;根据两相输电线路之间的电压有效值,确定驱动电路的缺相信息。一方面,实现了三相电缺相的实时检测,保护电机内部的驱动电路,提高电机使用寿命和可靠性,有效防止电机运行时由于缺相导致的失控问题,避免电器设备损坏,为人身安全提供了保障。再一方面,无需人工逐一进行排查,节省了人力成本和时间成本,提高生产效率。又一方面,利用电压作为缺相检测的依据,无需诸多如电流或速度等传感器,有利于降低驱动电路的制造和使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,具体而言,涉及一种缺相检测方法、一种缺相检测装置、一种驱动电路、一种电机、一种电器设备和一种可读存储介质。
背景技术
相关技术中,对于三相电源缺相的检测分为电流型和电压型两种,电流型需要配置三个电流互感器,以检测各相线上的电流大小来判断电源的缺相情况,但是电流互感器价格昂贵,使用成本较高,经济性较差。而电压型是将A、B、C三相交流电半波整流并通过光耦处理为方波,MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)通过检测光耦输出方波波形来判断是否缺相,需要三个额外的相电压检测电路分别采集三相向线路中的每一相相对于中性线的电压值,以及光耦处理电路,电路结构复杂。
发明内容
本发明旨在至少解决或改善现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的第一方面提供了一种缺相检测方法。
本发明的第二方面还提供了一种缺相检测装置。
本发明的第三方面还提供了一种驱动电路。
本发明的第四方面还提供了一种电机。
本发明的第五方面还提供了一种电器设备。
本发明的第六方面还提供了一种可读存储介质。
有鉴于此,本发明的第一方面提出了一种缺相检测方法,包括:获取驱动电路中两相输电线路之间的电压有效值;根据两相输电线路之间的电压有效值,确定驱动电路的缺相信息;其中,两相输电线路之间的电压有效值包括以下至少两个:A相输电线路和B相输电线路之间的第一电压有效值、B相输电线路和C相输电线路之间的第二电压有效值、A相输电线路和C相输电线路之间的第三电压有效值。
本发明提供的缺相检测方法,电机的驱动电路包括三条输电线路,三条输电线路分别与三相电源的三个相连接。具体地,三相电源包括A相、B相和C相,则对应的驱动电路的三条输电线路分别为A相的输电线路、B相的输电线路和C相的输电线路。
由于两条输电线路之间的电压由三相电源两个相的输电线路共同作用提供,当两条输电线路的电压有效值异常时,说明这两条输电线路对应的两个相中的一个相出现缺相问题。故而,在需要检测驱动电路是否缺相时,可利用驱动电路中连接三相电源的三条输电线路中的两条输电线路(两相输电线路)之间的电压有效值,即可确定出驱动电路连接的三相电源是否存在缺相,一方面,实现了三相电缺相的实时检测,保护电机内部的驱动电路,提高电机使用寿命和可靠性,有效防止电机运行时由于缺相导致的失控问题,避免电器设备损坏,为人身安全提供了保障。再一方面,无需人工逐一进行排查,节省了人力成本和时间成本,提高生产效率。又一方面,利用电压作为缺相检测的依据,无需诸多如电流或速度等传感器,有利于降低驱动电路的制造和使用成本。
进一步地,两相输电线路之间的电压有效值包括:第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中至少两者。其中,第一电压有效值为A相输电线路和B相输电线路之间的电压,第二电压有效值为B相输电线路和C相输电线路之间的电压,第三电压有效值为A相输电线路和C相输电线路之间的电压。考虑到电压有效值是两个相共同作用的结果,也即两条输电线路之间的电压有效值能够反映两条输电线路对应的相的缺相问题,那么只需要两组电压有效值数据即可覆盖三相电源的三个相。也即无需检测出驱动电路中所有两相输电线路之间的电压有效值即可进行三相电缺相的检测。从而简化检测步骤,有利于减少处理器的运算量。而且对于驱动电路,其本身带有一路交流电压检测电路(线电压电测电路),可以检测一个电压有效值,那么只需额外增加一路交流电压检测电路,即可得到两个电压有效值。相比于传统的通过检测光耦输出方波波形来判断是否缺相的方案,电路结构更加简单,驱动电路所用元器件少,接线更加简化,制作或购置成本低廉,能适应更多的使用场景,对提高生产效率和经济效益以及保证安全生产具有重要意义。
其中,三相电源是指三个频率相同、振幅相同、相位差互差120°的交流电源,而且三相电源使用三相无零线的星型接法。三相电缺相是指在电源输电线路中其中的一路输电线路无电压或电压低,甚至是输电线路断路。
根据本发明提供的上述的缺相检测方法,还可以具有以下附加技术特征:
在上述技术方案中,进一步地,根据两相线路之间的电压有效值,确定驱动电路的缺相信息,包括:基于第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中任一者小于第一电压阈值,确定驱动电路缺相;基于第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中任两者大于第二电压阈值,确定驱动电路未缺相;其中,第一电压阈值小于第二电压阈值。
在该技术方案中,第一电压有效值为A、B相之间的电压有效值,若第一电压有效值小于第一电压阈值,说明A相和B相中的一者存在缺相。第二电压有效值为B、C相之间的电压有效值,若第二电压有效值小于第一电压阈值,说明C相和B相中的一者存在缺相。同样,第三电压有效值为A、C相之间的电压有效值,若第二电压有效值小于第一电压阈值,说明A相和C相中的一者存在缺相。所以,只要第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中任意一个电压有效值小于了用于判断缺相的第一电压阈值,则说明与驱动电路连接的三相电源缺相,驱动电路出现缺相故障。
进一步地,由于电压有效值是两个相共同作用的结果,也即两条输电线路之间的电压有效值能够反映两条输电线路对应的相的缺相问题,也就是说,只需要两组电压有效值数据即可对三相电源的三个相进行检测。因此,第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中的两个电压有效值若大于第二电压阈值,即可说明三相电源的三个相均未缺相,也即驱动电路未出现缺相故障或者缺相故障已修复。
通过上述技术方案,实现了三相电缺相的实时检测,保护电机内部的驱动电路,提高电机使用寿命和可靠性,有效防止电机运行时由于缺相导致的失控问题,避免电器设备损坏,为人身安全提供了保障。而且能够利用两路电压数据完成三个相的缺相检测,只需要在现有驱动电路的基础上额外增加一路电压检测电路即可,相比于传统的通过检测光耦输出方波波形来判断是否缺相的方案,电路结构更加简单,驱动电路所用元器件少,接线更加简化,制作或购置成本低廉,能适应更多的使用场景,对提高生产效率和经济效益以及保证安全生产具有重要意义。
在上述任一技术方案中,进一步地,缺相检测方法还包括:获取驱动电路的高压母线和低压母线之间的母线电压;确定母线电压的电压峰值;根据电压峰值确定理论电压有效值;将理论电压有效值分别与第一预设系数和第二预设系数进行除法运算,确定第一电压阈值和第二电压阈值。
在该技术方案中,在进行缺相检测之前,需要先确定与该驱动电路相关的第一电压阈值和第二电压阈值,以通过比较第一电压阈值、第二电压阈值与两条输电线路之间电压有效值的大小关系,对驱动电路是否存在缺相故障进行判断,实现了三相电缺相的实时检测,保护电机内部的驱动电路,提高电机使用寿命和可靠性,有效防止电机运行时由于缺相导致的失控问题,避免电器设备损坏,为人身安全提供了保障。
具体地,在计算第一电压阈值和第二电压阈值的过程中,先采样驱动电路的母线电压(高压母线和低压母线之间的电压),通过预设算法取母线电压的正弦波的最大值,也即电压峰值。并利用电压峰值与电压有效值之间的函数关系,确定出母线电压对应的理论电压有效值。对理论电压有效值和第一预设系数进行除法运算,计算出驱动电路进入缺相的第一电压阀值Uin。同样的,对理论电压有效值和第二预设系数进行除法运算,计算出驱动电路退出缺相的第二电压阀值Uexit。
在上述任一技术方案中,进一步地,根据两相输电线路之间的电压有效值,确定驱动电路的缺相信息,包括:确定第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中任两者的比值;基于比值大于第一预设比值,确定驱动电路缺相;基于比值小于第二预设比值,确定驱动电路未缺相;其中,第一预设比值大于第二预设比值。
在该技术方案中,通过第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中的任意两个电压有效值的比值对驱动电路的缺相故障进行检测。具体地,在检测到任意两个电压有效值的比值超过(大于)第一预设比值,说明这两个电压有效值之间的差距较大。则可确认A、B、C三相中的至少一相存在缺相问题。例如,第二电压有效值与第三电压有效值的比值较大已经大于第一预设比值,也即第二电压有效值大于第三电压有效值且差距较大,可以锁定A相缺相。
进一步地,在确认驱动电路存在缺相故障后,重新检测判断出缺相时所用的两相输电线路之间的电压有效值,并重新计算两个电压有效值的比值,当检测到该比值未超过(小于)第二预设比值时,也即两个电压有效值的比值由大于第一预设比值变成了小于第二预设比值。则确定缺相故障已排除,驱动电路可恢复正常。
通过上述技术方案,不仅实现了三相电缺相的实时检测,保护电机内部的驱动电路,提高电机使用寿命和可靠性,为人身安全提供了保障。而且能够及时检测出缺相故障的维修结果,便于用户规划下一步的控制策略,有效提高电机的工作效率。
其中,第一预设比值和第二预设比值可根据未缺相时的两项输电线之间的电压有效值和出现缺相时两项输电线之间的电压有效值的比值合理设置。
值得一提的是,考虑到电压采样过程中,不可避免的会存在检测到的电压值反复跳动的情况。为此,对比值、第一预设比值或第二预设比值进行大小关系的比较时,可通过设置时长阈值对电压是否稳定进行判别。例如,若确定比值大于第一预设比值,开始计时持续时长,在比值大于第一预设比值的持续时长达到(大于或等于)指定的时长阈值时,说明此时电压处于稳定状态,可判定驱动电路出现缺相。从而避免电压跳动导致的误判,进一步提升缺相检测的准确性,为判断驱动电路是否故障提供可靠的依据。
在上述任一技术方案中,进一步地,确定第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中任两者的比值,包括:确定目标电压中的第一目标电压和第二目标电压,第一目标电压大于第二目标电压;对第一目标电压和第二目标电压进行除法运算,得到比值;其中,目标电压为第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中任两者。
在该技术方案中,在通过第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中的任意两个电压有效值的比值对驱动电路的缺相故障进行检测的过程中,先比较这两个电压有效值的大小,将两者中较大的一个电压有效记作第一目标电压,将两者中另一个电压有效值,也即较小的一个电压有效值记作第二目标电压。将较大的电压有效值除以较小的电压有效值,确定出用于判断驱动电路是否存在缺相故障的比值。从而避免由于将较小的电压有效值作为分子,使得比值小于第二预设比值导致的误判,保证了能够故障检测的准确性,进而在确保了电机的使用安全性的同时,提高了生产效率和经济效益。
在上述任一技术方案中,进一步地,缺相检测方法还包括:采样两相输电线路之间的交流电压;对交流电压进行积分运算和/或低通滤波处理,确定两相输电线路之间的电压有效值。
在该技术方案中,获取驱动电路中两相输电线路之间的电压有效值的过程中,利用驱动电路中的电压检测电路采集任意两条输电线路之间的交流电压。并通过积分运算的方式对交流电压进行处理,以变换交流信号波形,而且还可以对交流信号进行放大,以便于去除异常电压,从而尽可能多的消除换算电压有效值过程中的误差,提高电压有效值检测的准确度。当然,也可以对交流电压低通滤波处理,以消除交流信号中的高频信号有利于得到精准的电压有效值。
在上述任一技术方案中,进一步地,缺相检测方法还包括:基于驱动电路缺相,根据第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中任两者和预设电压范围,确定驱动电路存在缺相的目标相。
在该技术方案中,考虑到通过两个电压有效值判断三相电源是否缺相的方案,虽能够确定出三个相中存在缺相,但在特殊情况下无法准确定位存在缺相的目标相。故而在已经判定驱动电路出现缺相故障的情况下,进一步利用预设电压范围来锁定存在缺相的目标相。从而实现了驱动电路的缺相定位功能,能够帮助用户快速确定需要进行维修的目标相,以便于用户及时采取对应的故障排除措施。
具体地,当第一电压有效值位于预设电压范围内,说明A相和B相有一相缺相,反之,若第一电压有效值大于预设电压范围的最大值,说明A相和B相未缺相,若第一电压有效值小于预设电压范围的最小值,说明A相和B相均缺相。当第二电压有效值位于预设电压范围,说明C相和B相有一相缺相,反之,若第一电压有效值大于预设电压范围的最大值,说明C相和B相未缺相,若第一电压有效值小于预设电压范围的最小值,说明C相和B相均缺相。此时,综合第一电压有效值、第二电压有效值和预设电压范围比较后的结果即可锁定目标相。通过第三电压有效值和预设电压范围来确定目标相同理。
在上述任一技术方案中,进一步地,缺相检测方法还包括:输出缺相信息的提示信息。
在该技术方案中,在确定驱动电路的缺相信息之后,向驱动电路的管理端发送与缺相信息相关的提示信息,以提示用户与驱动电路连接的三相电源缺相,能够快速对缺相的输电线路进行报警,无需人工逐一进行排查,节省了人力成本和时间成本。
可以理解的是,在确定目标相的情况下,可通过提示信息告知用于驱动电路中存在缺相的目标相。而且在驱动电路未缺相时也可以输出未缺相的提示信息,以实现用户对驱动电路的实时监控。
在上述任一技术方案中,进一步地,缺相检测方法还包括:基于驱动电路缺相,控制驱动电路以目标运行参数继续运行。
在该技术方案中,在检测到驱动电路发生缺相故障的情况下,为了避免电流得过大对电路中的一些电器元件的损害,通常都是直接切换三相电源和驱动电路之间的连接,以使三相电源停止向驱动电路供电,进而使电机停止运转,进入停机保护状态。但是在负载需求较低的情况下,即使缺相驱动电路中的电流并不会特别大,此时元器件仍旧能够处于较为安全的状态,此时若仍然切断电源,则会影响电机的应急使用。为此,当出现缺相时,使得在电机出现缺相时,能够保证在不损坏电路中的元器件的前提下,基于以较小的目标运行参数持续工作,以保证电机继续工作,满足用户的使用需求。
根据本发明的第二方面,还提出了一种缺相检测装置,包括:获取模块,用于获取驱动电路的两相输电线路之间的电压有效值;确定模块,用于根据两相输电线路之间的电压有效值,确定驱动电路的缺相信息;其中,两相输电线路之间的电压有效值包括以下至少两个:A相输电线路和B相输电线路之间的第一电压有效值、B相输电线路和C相输电线路之间的第二电压有效值、A相输电线路和C相输电线路之间的第三电压有效值。
在该技术方案中,电机的驱动电路包括三条输电线路,三条输电线路分别与三相电源的三个相连接。具体地,三相电源包括A相、B相和C相,则对应的驱动电路的三条输电线路分别为A相的输电线路、B相的输电线路和C相的输电线路。由于两条输电线路之间的电压由三相电源两个相的输电线路共同作用提供,当两条输电线路的电压有效值异常时,说明这两条输电线路对应的两个相中的一个相出现缺相问题。故而,在需要检测驱动电路是否缺相时,可利用驱动电路中连接三相电源的三条输电线路中的两条输电线路(两相输电线路)之间的电压有效值,即可确定出驱动电路连接的三相电源是否存在缺相。一方面,实现了三相电缺相的实时检测,保护电机内部的驱动电路,提高电机使用寿命和可靠性,有效防止电机运行时由于缺相导致的失控问题,避免电器设备损坏,为人身安全提供了保障。再一方面,无需人工逐一进行排查,节省了人力成本和时间成本,提高生产效率。又一方面,利用电压作为缺相检测的依据,无需诸多如电流或速度等传感器,有利于降低驱动电路的制造和使用成本。
根据本发明的第三方面,还提出了一种驱动电路,包括:供电电路,与三相电源连接;电压检测电路,与供电电路连接,电压检测电路用于检测供电电路的两相输电线路之间的电压有效值;控制电路,与电压检测电路连接,控制电路用于根据两相输电线路之间的电压有效值,确定驱动电路的缺相信息。
在该技术方案中,供电电路用于对三相电源输入的交流信号转变为后级负载所需的电信号。电压检测电路接入供电电路和三相电源之间,以检测两条输电线路之间的电压有效值。控制电路利用电压检测电路检测到的电压有效值对与驱动电路连接的三相电源是否缺相进行判断。一方面,实现了三相电缺相的实时检测,保护电机内部的驱动电路,提高电机使用寿命和可靠性,有效防止电机运行时由于缺相导致的失控问题,避免电器设备损坏,为人身安全提供了保障。再一方面,无需人工逐一进行排查,节省了人力成本和时间成本,提高生产效率。又一方面,利用电压作为缺相检测的依据,无需诸多如电流或速度等传感器,有利于降低驱动电路的制造和使用成本。
进一步地,两相输电线路之间的电压有效值包括:第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中至少两者。其中,第一电压有效值为A相输电线路和B相输电线路之间的电压,第二电压有效值为B相输电线路和C相输电线路之间的电压,第三电压有效值为A相输电线路和C相输电线路之间的电压。考虑到电压有效值是两个相共同作用的结果,也即两条输电线路之间的电压有效值能够反映两条输电线路对应的相的缺相问题,那么只需要两组电压有效值数据即可覆盖三相电源的三个相。也即无需检测出驱动电路中所有两相输电线路之间的电压有效值即可进行三相电缺相的检测。从而简化检测步骤,有利于减少处理器的运算量。而且对于驱动电路,其本身带有一路交流电压检测电路,可以检测一个电压有效值,那么只需额外增加一路交流电压检测电路,即可得到两个电压有效值。相比于传统的通过检测光耦输出方波波形来判断是否缺相的方案,电路结构更加简单,驱动电路所用元器件少,接线更加简化,制作或购置成本低廉,能适应更多的使用场景,对提高生产效率和经济效益以及保证安全生产具有重要意义。
在上述任一技术方案中,进一步地,供电电路包括:三相整流电路,设于三相电源的输出端,三相整流电路接入驱动电路的高压母线和低压母线之间;采样电阻,接入高压母线和低压母线之间,且与控制电路连接,采样电阻用于采样驱动电路的母线电压;电解电容,设于三相整流电路的输出端。
在该技术方案中,供电电路包括三相整流电路、采样电阻和电解电容。其中,三相整流电路用于将三相电源输入的交流信号转换为脉动直流信号。采样电阻连接于驱动电路的高压侧和低压侧之间,控制电路可利用采样电阻得到的母线电压确定用于判断是否出现缺相的第一电压阈值和第二电压阈值。电解电容与三相逆变电路连接,用于接收脉动直流信号并将其转换为直流信号,以便于对负载供电,保证了驱动控制电路工作的稳定性。
进一步地,在电解电容的输出端还可以设置逆变电路,通过逆变电路控制直流信号向负载提供所需的工作电压和工作电流。
进一步地,在高压母线与低压母线之间设置用于滤除电磁干扰信号的滤波模组,使驱动电路具备噪声抑制功能和较强的抗干扰能力,更大程度上地保护家电设备不受干扰源的电磁干扰,确保了驱动电路所驱动的负载能够正常工作。其中,滤波模组包括一个电容元件,或多个串联和/或并联的电容元件,电容元件为X电容或薄膜电容。
根据本发明的第四方面,还提出了一种电机,包括:存储器,存储器储存有程序或指令;处理器,与存储器连接,处理器执行程序或指令时实现第一方面提出的缺相检测方法。因此该电机具备第一方面提出的缺相检测方法的全部有益效果,为避免重复,不再过多赘述。
根据本发明的第五方面,还提出了一种电器设备,包括:第三方面提出的驱动电路或第四方面提出电机。因此该电器设备具备第三方面提出的驱动电路或第四方面提出电机的全部有益效果,为避免重复,不再过多赘述。
根据本发明的第六方面,提出了一种可读存储介质,其上存储有程序或指令,程序或指令被处理器执行时执行第一方面提出的缺相检测控制方法。因此该可读存储介质具备第一方面提出的缺相检测控制方法的全部有益效果,为避免重复,不再过多赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了本发明一个实施例的缺相检测方法的流程示意图之一;
图2示出了本发明一个实施例的缺相检测方法的流程示意图之二;
图3示出了本发明一个实施例的缺相检测方法的流程示意图之三;
图4示出了本发明一个实施例的缺相检测方法的流程示意图之四;
图5示出了本发明一个实施例的缺相检测方法的流程示意图之五;
图6示出了本发明一个实施例的缺相检测方法的流程示意图之六;
图7示出了本发明一个实施例的缺相检测方法的流程示意图之七;
图8示出了本发明一个具体实施例的空调器的缺相检测方法的流程示意图;
图9示出了本发明一个实施例的缺相检测装置的示意框图;
图10示出了本发明一个具体实施例的驱动电路的结构示意图之一;
图11示出了本发明一个实施例的缺相驱动电路的结构示意图之二;
图12示出了本发明一个实施例的电机的示意框图。
其中,图10和图11中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
1002供电电路,1004电压检测电路,1006控制电路,1022三相整流电路,1024采样电阻,1026电解电容。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图12描述根据本发明一些实施例所述的缺相检测方法、装置、驱动电路、电机、电器设备和介质。
实施例1:
如图1所示,根据本发明的第一方面的一个实施例,本发明提出了一种缺相检测方法,包括:
步骤102,获取驱动电路中两相输电线路之间的电压有效值;
步骤104,根据两相输电线路之间的电压有效值,确定驱动电路的缺相信息。
在该实施例中,电机的驱动电路包括三条输电线路,三条输电线路分别与三相电源的三个相连接。具体地,三相电源包括A相、B相和C相,则对应的驱动电路的三条输电线路分别为A相的输电线路、B相的输电线路和C相的输电线路。
由于两条输电线路之间的电压由三相电源两个相的输电线路共同作用提供,当两条输电线路的电压有效值异常时,说明这两条输电线路对应的两个相中的一个相出现缺相问题。故而,在需要检测驱动电路是否缺相时,可利用驱动电路中连接三相电源的三条输电线路中的两条输电线路(两相输电线路)之间的电压有效值,即可确定出驱动电路连接的三相电源是否存在缺相,一方面,实现了三相电缺相的实时检测,保护电机内部的驱动电路,提高电机使用寿命和可靠性,有效防止电机运行时由于缺相导致的失控问题,避免电器设备损坏,为人身安全提供了保障。再一方面,无需人工逐一进行排查,节省了人力成本和时间成本,提高生产效率。又一方面,利用电压作为缺相检测的依据,无需诸多如电流或速度等传感器,有利于降低驱动电路的制造和使用成本。
进一步地,两相输电线路之间的电压有效值包括:第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中至少两者。其中,第一电压有效值为A相输电线路和B相输电线路之间的电压,第二电压有效值为B相输电线路和C相输电线路之间的电压,第三电压有效值为A相输电线路和C相输电线路之间的电压。考虑到电压有效值是两个相共同作用的结果,也即两条输电线路之间的电压有效值能够反映两条输电线路对应的相的缺相问题,那么只需要两组电压有效值数据即可覆盖三相电源的三个相。也即无需检测出驱动电路中所有两相输电线路之间的电压有效值即可进行三相电缺相的检测。从而简化检测步骤,有利于减少处理器的运算量。而且对于驱动电路,其本身带有一路交流电压检测电路,可以检测一个电压有效值,那么只需额外增加一路交流电压检测电路,即可得到两个电压有效值。相比于传统的通过检测光耦输出方波波形来判断是否缺相的方案,电路结构更加简单,驱动电路所用元器件少,接线更加简化,制作或购置成本低廉,能适应更多的使用场景,对提高生产效率和经济效益以及保证安全生产具有重要意义。
其中,三相电源是指三个频率相同、振幅相同、相位差互差120°的交流电源,而且三相电源使用三相无零线的星型接法。三相电缺相是指在电源输电线路中其中的一路输电线路无电压或电压低,甚至是输电线路断路。
需要说明的是,驱动电路应用于电机,该电机包括永磁同步电机。驱动电路包括与三相电源连接的供电电路,用于检测对应三相电源其中两相的输电线路之间的电压有效值的电压检测电路,以及控制电路。该控制电路连接于电压检测电路,控制电路被配置为根据对应于三相电源的两个相的输电线路之间的电压有效值,判断驱动电路是否发生缺相故障。当然,该控制电路还可以用于调节电机运行时驱动电路的工作参数。
实施例2:
如图2所示,根据本发明的一个实施例,在两相输电线路之间的电压有效值包括第一电压有效值和第二电压有效值的情况下,提出了一种缺相检测方法,包括:
步骤202,获取驱动电路的第一电压有效值和第二电压有效值;
步骤204,第一电压有效值是否小于第一电压阈值,若是,进入步骤206,若否,进入步骤208;
步骤206,确定驱动电路出现缺相故障;
步骤208,第一电压有效值和第二电压有效值是否均大于第二电压阈值,若是,进入步骤210,若否,进入步骤206;
步骤210,确定驱动电路未出现缺相故障。
其中,第一电压阈值小于第二电压阈值。
在该实施例中,第一电压有效值为A、B相之间的电压有效值,若第一电压有效值小于第一电压阈值,说明A相和B相中的一者存在缺相。第二电压有效值为B、C相之间的电压有效值,若第二电压有效值小于第一电压阈值,说明C相和B相中的一者存在缺相。所以,只要第一电压有效值、第二电压有效值中任意一个电压有效值小于了用于判断缺相的第一电压阈值,则说明与驱动电路连接的三相电源缺相,驱动电路出现缺相故障。
进一步地,由于电压有效值是两个相共同作用的结果,也即两条输电线路之间的电压有效值能够反映两条输电线路对应的相的缺相问题,也就是说,只需要第一电压有效值和第二电压有效值即可对三相电源的三个相进行检测。因此,在第一电压有效值和第二电压有效值均若大于第二电压阈值的情况下,即可说明三相电源的三个相均未缺相,也即驱动电路未出现缺相故障或者缺相故障已修复。
通过该实施例,实现了三相电缺相的实时检测,保护电机内部的驱动电路,提高电机使用寿命和可靠性,有效防止电机运行时由于缺相导致的失控问题,避免电器设备损坏,为人身安全提供了保障。而且能够利用两路电压数据完成三个相的缺相检测,只需要在现有驱动电路的基础上额外增加一路电压检测电路即可,相比于传统的通过检测光耦输出方波波形来判断是否缺相的方案,电路结构更加简单,驱动电路所用元器件少,接线更加简化,制作或购置成本低廉,能适应更多的使用场景,对提高生产效率和经济效益以及保证安全生产具有重要意义。
值得一提的是,考虑到电压采样过程中,不可避免的会存在检测到的电压值反复跳动的情况。为此,比较电压有效值与第一电压阈值或第二电压阈值大小过程中,通过设置时长阈值对电压是否稳定进行判别。例如,若确定电压有效值小于第一电压阈值,开始计时持续时长,在电压有效值小于第一电压阈值的持续时长达到(大于或等于)指定的时长阈值时,说明此时电压处于稳定状态,可判定驱动电路出现缺相。从而避免电压跳动导致的误判,提升缺相检测的准确性,为判断驱动电路是否故障提供可靠的依据。
同理,第三电压有效值为A、C相之间的电压有效值,若第二电压有效值小于第一电压阈值,说明A相和C相中的一者存在缺相。
具体举例来说,第一电压有效值记作Uab,第二电压有效值记作Ubc,第三电压有效值记作Uac。Uab<Uin(第一电压阈值),且持续2s(时长阈值),说明A相和B相中有一相异常。同理,Ubc<Uin,且持续2s,说明B相和C相中有一相异常。Uab>Uexit(第二电压阈值)且Ubc>Uexit,并且持续2秒,说明A相、B相、C相均正常,未出现缺相。
示例性的,以两相输电线路之间的电压有效值为第一电压有效值和第二电压有效值为例,缺相信息包括以下4种情况:
无缺相:Uab>Uexit,Ubc>Uexit;
缺A相:Uab<Uin,Ubc>Uexit;
缺A、B或C相:Uab<Uin,Ubc<Uin;
缺C相:Uab=U>Uexit,Ubc<Uin;
可见,在两个电压有效值均小于第一电压阈值的情况下,难以确定存在缺相的目标相,故而可在进一步比较第三电压有效值与第一电压阈值的大小关系,若Uac>Uexit,说明缺B相,若Uac<Uin,则说明A相、B相、C相中至少缺两相。可以理解的是,当两条输电线路之间的电压有效值小于第四电压阈值,说明这两条输电线路对应的相均缺相,例如,Uab=0,说明A、B之间无电压,A相和B相均存在缺相。
实施例3:
如图3所示,根据本发明的一个实施例,在两相输电线路之间的电压有效值包括第一电压有效值和第三电压有效值的情况下,提出了一种缺相检测方法,包括:
步骤302,获取驱动电路的第一电压有效值和第三电压有效值,以及驱动电路的母线电压;
步骤304,确定母线电压的电压峰值;
步骤306,计算电压峰值对应的理论电压有效值;
步骤308,根据理论电压有效值、第一预设系数和第二预设系数,确定第一电压阈值和第二电压阈值;
步骤310,第一电压有效值是否小于第一电压阈值,若是,进入步骤312,若否,进入步骤314;
步骤312,确定驱动电路出现缺相故障;
步骤314,第一电压有效值和第三电压有效值是否均大于第二电压阈值,若是,进入步骤316,若否,进入步骤312;
步骤316,确定驱动电路未出现缺相故障。
在该实施例中,第一电压有效值为A、B相之间的电压有效值,若第一电压有效值小于第一电压阈值,说明A相和B相中的一者存在缺相。第三电压有效值为A相、C相之间的电压有效值,若第三电压有效值小于第一电压阈值,说明A相、C相中的一者存在缺相。所以,只要第一电压有效值、第三电压有效值中任意一个电压有效值小于了用于判断缺相的第一电压阈值,则说明与驱动电路连接的三相电源缺相,驱动电路出现缺相故障。第一电压有效值和第三电压有效值均若大于第二电压阈值的情况下,即可说明三相电源的三个相均未缺相,也即驱动电路未出现缺相故障或者缺相故障已修复。
进一步地,在进行缺相检测之前,需要先确定与该驱动电路相关的第一电压阈值和第二电压阈值,以通过比较第一电压阈值、第二电压阈值与两条输电线路之间电压有效值的大小关系,对驱动电路是否存在缺相故障进行判断,实现了三相电缺相的实时检测,保护电机内部的驱动电路,提高电机使用寿命和可靠性,有效防止电机运行时由于缺相导致的失控问题,避免电器设备损坏,为人身安全提供了保障。
具体地,在计算第一电压阈值和第二电压阈值的过程中,先采样驱动电路的母线电压(高压母线和低压母线之间的电压),通过预设算法取母线电压的正弦波的最大值,也即电压峰值。并利用电压峰值与电压有效值之间的函数关系,确定出母线电压对应的理论电压有效值。对理论电压有效值和第一预设系数进行除法运算,计算出驱动电路进入缺相的第一电压阀值Uin。同样的,对理论电压有效值和第二预设系数进行除法运算,计算出驱动电路退出缺相的第二电压阀值Uexit。
其中,Uin=U3/K1,Uexit=U3/K2。其中,K1、K2分别表示第一预设系数和第二预设系数,由于K1>K2>0,使得通过K1计算得到的第一电压阈值小于通过K2计算得到的第二电压阈值,K1、K2可根据驱动电路电器元件的数量和所需功能合理设置。
值得一提的是,为了消除母线电压检测时存在的误差,在可对母线电压进行低通滤波处理,通过滤波后的电压信号,确定电压峰值。
实施例4:
如图4所示,根据本发明的一个实施例,在两相输电线路之间的电压有效值包括第一电压有效值和第二电压有效值的情况下,提出了一种缺相检测方法,包括:
步骤402,获取驱动电路的第一电压有效值和第二电压有效值;
步骤404,第一电压有效值是否大于第二电压有效值,若是,进入步骤406,若否,进入步骤408;
步骤406,第一电压有效值除以第二电压有效值,得到比值;
步骤408,第二电压有效值除以第一电压有效值,得到比值;
步骤410,比值是否大于第一预设比值,若是,进入步骤412,若否,进入步骤402;
步骤412,确定驱动电路出现缺相故障;
步骤414,比值是否小于第二预设比值,若是,进入步骤416,若否,进入步骤412;
步骤416,确定驱动电路排除缺相故障。
其中,第一预设比值大于第二预设比值。
在该实施例中,通过第一电压有效值和第二电压有效值的比值对驱动电路的缺相故障进行检测。
具体地,先比较第一电压有效值和第二电压有效值的大小,将两者中较大的一个电压有效记作第一目标电压,将两者中另一个电压有效值,也即较小的一个电压有效值记作第二目标电压。将较大的电压有效值除以较小的电压有效值,确定出用于判断驱动电路是否存在缺相故障的比值。从而避免由于将较小的电压有效值作为分子,使得比值小于第二预设比值导致的误判,保证了能够故障检测的准确性,进而在确保了电机的使用安全性的同时,提高了生产效率和经济效益。
在检测到第一电压有效值(分子)和第二电压有效值(分母)的比值超过(大于)第一预设比值,说明第一电压有效值大于第二电压有效值,且这两个电压有效值之间的差距较大。则可确认C相存在缺相问题。在检测到第一电压有效值(分母)和第二电压有效值(分子)的比值超过(大于)第一预设比值,说明第二电压有效值大于第一电压有效值,且这两个电压有效值之间的差距较大。则可确认A相存在缺相问题。
进一步地,在确认驱动电路存在缺相故障后,重新检测判断出缺相时所用的两相输电线路之间的电压有效值,并重新计算两个电压有效值的比值,当检测到该比值未超过(小于)第二预设比值时,也即第一电压有效值和第二电压有效值的比值由大于第一预设比值变成了小于第二预设比值。则确定缺相故障已排除,驱动电路可恢复正常。不仅实现了三相电缺相的实时检测,保护电机内部的驱动电路,提高电机使用寿命和可靠性,为人身安全提供了保障。而且能够及时检测出缺相故障的维修结果,便于用户规划下一步的控制策略,有效提高电机的工作效率。
例如,第一电压有效值记作Uab,第二电压有效值记作Ubc。如果Uab>Ubc,则得到比值P=Uab/Ubc,同样的,如果Uab<Ubc,则得到比值P=Ubc/Uab。当P>K3并持续3s,则判定为缺相。当P<K4持续3s,则判定为驱动电路已恢复正常。
其中,第一预设比值和第二预设比值可根据未缺相时的两项输电线之间的电压有效值和出现缺相时两项输电线之间的电压有效值的比值合理设置。
值得一提的是,考虑到电压采样过程中,不可避免的会存在检测到的电压值反复跳动的情况。为此,对比值、第一预设比值或第二预设比值进行大小关系的比较时,可通过设置时长阈值对电压是否稳定进行判别。例如,若确定比值大于第一预设比值,开始计时持续时长,在比值大于第一预设比值的持续时长达到(大于或等于)指定的时长阈值时,说明此时电压处于稳定状态,可判定驱动电路出现缺相。从而避免电压跳动导致的误判,进一步提升缺相检测的准确性,为判断驱动电路是否故障提供可靠的依据。
实施例5:
如图5所示,根据本发明的一个实施例,提出了一种缺相检测方法,包括:
步骤502,采样两相输电线路之间的交流电压;
步骤504,对交流电压进行积分运算和低通滤波处理,确定两相输电线路之间的电压有效值;
步骤506,根据两相输电线路之间的电压有效值,确定驱动电路的缺相信息;
步骤508,将关于缺相信息的提示信息发送至用户终端。
在该实施例中,获取驱动电路中两相输电线路之间的电压有效值的过程中,利用驱动电路中的电压检测电路采集任意两条输电线路之间的交流电压。并通过积分运算的方式对交流电压进行处理,以变换交流信号波形,而且还可以对交流信号进行放大,以便于去除异常电压,从而尽可能多的消除换算电压有效值过程中的误差,提高电压有效值检测的准确度。当然,也可以对交流电压低通滤波处理,以消除交流信号中的高频信号有利于得到精准的电压有效值。
进一步地,在确定驱动电路的缺相信息之后,向驱动电路的管理端(用户终端)发送与缺相信息相关的提示信息,以提示用户与驱动电路连接的三相电源缺相,能够快速对缺相的输电线路进行报警,无需人工逐一进行排查,节省了人力成本和时间成本。
可以理解的是,在确定目标相的情况下,可通过提示信息告知用于驱动电路中存在缺相的目标相。而且在驱动电路未缺相时也可以输出未缺相的提示信息,以实现用户对驱动电路的实时监控。
实施例6:
如图6所示,根据本发明的一个实施例,在两相输电线路之间的电压有效值包括第一电压有效值和第二电压有效值的情况下,提出了一种缺相检测方法,包括:
步骤602,获取驱动电路的第一电压有效值和第二电压有效值;
步骤604,第一电压有效值是否小于第一电压阈值,若是,进入步骤606,若否,进入步骤610;
步骤606,确定驱动电路出现缺相故障;
步骤608,根据第一电压有效值、第二电压有效值和预设电压范围,确定驱动电路存在缺相的目标相;
步骤610,第一电压有效值和第二电压有效值是否均大于第二电压阈值,若是,进入步骤612,若否,进入步骤606;
步骤612,确定驱动电路未出现缺相故障。
其中,第一电压阈值小于第二电压阈值。
在该实施例中,考虑到通过两个电压有效值判断三相电源是否缺相的方案,虽能够确定出三个相中存在缺相,但在特殊情况下无法准确定位存在缺相的目标相。故而在已经判定驱动电路出现缺相故障的情况下,进一步利用预设电压范围来锁定存在缺相的目标相。从而实现了驱动电路的缺相定位功能,能够帮助用户快速确定需要进行维修的目标相,以便于用户及时采取对应的故障排除措施。
具体地,当第一电压有效值位于预设电压范围内,说明A相和B相有一相缺相,反之,若第一电压有效值大于预设电压范围的最大值,说明A相和B相未缺相,若第一电压有效值小于预设电压范围的最小值,说明A相和B相均缺相。当第二电压有效值位于预设电压范围,说明C相和B相有一相缺相,反之,若第一电压有效值大于预设电压范围的最大值,说明C相和B相未缺相,若第一电压有效值小于预设电压范围的最小值,说明C相和B相均缺相。此时,综合第一电压有效值、第二电压有效值和预设电压范围比较后的结果即可锁定目标相。通过第三电压有效值和预设电压范围来确定目标相同理。
示例性的,以两相输电线路之间的电压有效值为第一电压有效值和第二电压有效值为例,根据三相电源的单相输入电压U和误差量设置预设电压范围,单相输入电压U可根据未缺相时驱动电路的母线电压换算得到。具体地,母线电压U1=U×1.732×1.414,其中,1.732约等于是指三相电源的线电压与相电压之间的关系。则会出现以下3种缺相故障情况:
缺A相:Uab=U(位于预设电压范围内),Ubc=U×1.732;
缺B或A、C相:Uab=U,Ubc=U;
缺C相:Uab=U×1.732,Ubc=U。
其中,若A相和B相均缺相,则Uab远小于U,甚至是Uab=0。
实施例7:
如图7所示,根据本发明的一个实施例,本发明提出了一种缺相检测方法,包括:
步骤702,获取驱动电路中两相输电线路之间的电压有效值;
步骤704,根据两相输电线路之间的电压有效值,确定驱动电路的缺相信息;
步骤706,在驱动电路出现缺相故障的情况下,控制驱动电路以目标运行参数继续运行。
在该实施例中,在检测到驱动电路发生缺相故障的情况下,为了避免电流得过大对电路中的一些电器元件的损害,通常都是直接切换三相电源和驱动电路之间的连接,以使三相电源停止向驱动电路供电,进而使电机停止运转,进入停机保护状态。但是在负载需求较低的情况下,即使缺相驱动电路中的电流并不会特别大,此时元器件仍旧能够处于较为安全的状态,此时若仍然切断电源,则会影响电机的应急使用。为此,当出现缺相时,使得在电机出现缺相时,能够保证在不损坏电路中的元器件的前提下,基于以较小的目标运行参数持续工作,以保证电机继续工作,满足用户的使用需求。
其中,目标运行参数可根据驱动电路缺相时的安全运行时参数合理设置,目标运行参数包括占空比、工作频率等。
进一步地,在按照目标运行参数继续控制驱动电路保持运行的时长大于或等于预定时长时,控制三相电源停止相驱动电路供电。从而避免电机长时间在缺相状态下运行对驱动电路中的元器件造成损害。其中,预定时长可以是10min~120min。
实施例8:
如图8所示,根据本发明的一个具体实施例,本发明提出了一种空调器的缺相检测方法,包括:
步骤802,获取A、B相交流电压有效值Uab,以及C、B相交流电压有效值Ubc;
步骤804,获取母线电压峰值的滤波后的值U1;
步骤806,计算缺相进入阈值Uin和缺相退出阈值Uexit;
其中,Uin=U1/1.414/K1,Uexit=U1/1.414/K2,K1>K2;
步骤808,Uab是否大于Ubc,若是,进入步骤810,若否,进入步骤812;
步骤810,P=Uab/Ubc;
步骤812,P=Ubc/Uab;
步骤814,是否缺相故障,若是,进入步骤816,若否,进入步骤824;
步骤816,是否(P<K4)和(Uab>Uexit)和(Ubc>Uexit),若是,进入步骤818,若否,进入步骤820;
步骤818,持续时间是否大于2秒,若是,进入步骤822,若否,进入步骤802;
步骤820,持续时间清零;
步骤822,清除缺相故障;
步骤824,是否(P>K3)或(Uab<Uin)或(Ubc<Uin),若是,进入步骤826,若否,进入步骤820;
步骤826,持续时间是否大于2秒,若是,进入步骤828,若否,进入步骤802;
步骤828,报缺相故障。
在该实施例中,空调器变频驱动板(驱动电路)本身就有母线电压检测电路,可以检测到母线电压U1。空调器变频驱动板本身也带有交流电压检测电路,可以检测交流电压,额外增加一路交流电压检测电路,即可得到2路线电压Uab和Ubc,有利于降低成本。如图11所示,通过MCU(控制电路)的AD采样口,得到A相和B相之间的线电压(A相和B相输电线路之间交流电压)U4,然后通过积分算法和低通滤波得到该线电压的有效值Uab。通过MCU的AD采样口,得到B相和C相之间的线电压(B相和C相输电线路之间交流电压)U5,然后通过积分算法和低通滤波得到该线电压的有效值Ubc。
如果输入电压为U,则出现4种情况:
无缺相:Uab=U×1.732,Ubc=U×1.732,U1=U×1.732×1.414;
缺A相:Uab=U,Ubc=U×1.732,U1=U×1.732×1.414;
缺B相:Uab=U,Ubc=U,U1=U×1.732×1.414;
缺C相:Uab=U×1.732,Ubc=U,U1=U×1.732×1.414;
通过Uab和Ubc和U1的比较,可以判断出三相输入电源的缺相故障,具体地,通过判断Uab<Uin或Ubc<Uin或P>K3,并且持续2秒,则判断为缺相,反之则未缺相;通过判断Uab>Uexit和Ubc>Uexit和P<K4,且持续2秒,则判断为缺相故障恢复正常,已没有缺相,反之则仍然存在缺相问题。
实施例9:
如图9所示,根据本发明的第二方面的一个实施例,提出了一种缺相检测装置900,包括:获取模块902、确定模块904。
详细地,获取模块902用于获取驱动电路的两相输电线路之间的电压有效值;确定模块904用于根据两相输电线路之间的电压有效值,确定驱动电路的缺相信息;其中,两相输电线路之间的电压有效值包括以下至少两个:A相输电线路和B相输电线路之间的第一电压有效值、B相输电线路和C相输电线路之间的第二电压有效值、A相输电线路和C相输电线路之间的第三电压有效值。
在该实施例中,电机的驱动电路包括三条输电线路,三条输电线路分别与三相电源的三个相连接。具体地,三相电源包括A相、B相和C相,则对应的驱动电路的三条输电线路分别为A相的输电线路、B相的输电线路和C相的输电线路。由于两条输电线路之间的电压由三相电源两个相的输电线路共同作用提供,当两条输电线路的电压有效值异常时,说明这两条输电线路对应的两个相中的一个相出现缺相问题。故而,在需要检测驱动电路是否缺相时,可利用驱动电路中连接三相电源的三条输电线路中的两条输电线路(两相输电线路)之间的电压有效值,即可确定出驱动电路连接的三相电源是否存在缺相,一方面,实现了三相电缺相的实时检测,保护电机内部的驱动电路,提高电机使用寿命和可靠性,有效防止电机运行时由于缺相导致的失控问题,避免电器设备损坏,为人身安全提供了保障。再一方面,无需人工逐一进行排查,节省了人力成本和时间成本,提高生产效率。又一方面,利用电压作为缺相检测的依据,无需诸多如电流或速度等传感器,有利于降低驱动电路的制造和使用成本。
进一步地,确定模块904还用于基于第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中任一者小于第一电压阈值,确定驱动电路缺相;基于第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中任两者大于第二电压阈值,确定驱动电路未缺相;其中,第一电压阈值小于第二电压阈值。
进一步地,获取模块902还用于获取驱动电路的高压母线和低压母线之间的母线电压;确定模块904还用于确定母线电压的电压峰值;根据电压峰值确定理论电压有效值;缺相检测装置900还包括:计算模块(图中未示出),计算模块用于将理论电压有效值分别与第一预设系数和第二预设系数进行除法运算,确定第一电压阈值和第二电压阈值。
进一步地,确定模块904还用于确定第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中任两者的比值;基于比值大于第一预设比值,确定驱动电路缺相;基于比值小于第二预设比值,确定驱动电路未缺相;其中,第一预设比值大于或等于第二预设比值。
进一步地,确定模块904还用于确定目标电压中的第一目标电压和第二目标电压,第一目标电压大于第二目标电压;计算模块还用于对第一目标电压和第二目标电压进行除法运算,得到比值;其中,目标电压为第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中任两者。
进一步地,获取模块902还用于采样两相输电线路之间的交流电压;缺相检测装置900还包括:处理模块(图中未示出),处理模块用于对交流电压进行积分运算和/或低通滤波处理,确定两相输电线路之间的电压有效值。
进一步地,确定模块904还用于基于驱动电路缺相,根据第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中任两者和预设电压范围,确定驱动电路存在缺相的目标相。
进一步地,缺相检测装置900还包括:提示模块(图中未示出),提示模块用于输出缺相信息的提示信息。
进一步地,缺相检测装置900还包括:控制模块(图中未示出),控制模块用于基于驱动电路缺相,控制驱动电路以目标运行参数继续运行。
在该实施例中,缺相检测装置900的各模块执行各自功能时实现第一方面的任一实施例中的缺相检测方法的步骤,因此,缺相检测装置900同时也包括第一方面任一实施例中的应用图标的显示方法的全部有益效果,在此不再赘述。
实施例10:
如图10和图11所示,根据本发明的第三方面的一个实施例,提出了一种驱动电路,包括:供电电路1002、电压检测电路1004和控制电路1006。
详细地,供电电路1002连接于三相电源的输出端,供电电路1002用于对三相电源输入的交流信号转变为后级负载所需的电信号。电压检测电路1004接入供电电路1002和三相电源之间,电压检测电路1004用于检测供电电路1002的两相输电线路之间的电压有效值;控制电路1006与电压检测电路1004连接,控制电路1006利用电压检测电路1004检测到的电压有效值对与驱动电路连接的三相电源是否缺相进行判断。
在该实施例中,一方面,实现了三相电缺相的实时检测,保护电机内部的驱动电路,提高电机使用寿命和可靠性,有效防止电机运行时由于缺相导致的失控问题,避免电器设备损坏,为人身安全提供了保障。再一方面,无需人工逐一进行排查,节省了人力成本和时间成本,提高生产效率。又一方面,利用电压作为缺相检测的依据,无需诸多如电流或速度等传感器,有利于降低驱动电路的制造和使用成本。
进一步地,两相输电线路之间的电压有效值包括:第一电压有效值、第二电压有效值和第三电压有效值中至少两者。其中,第一电压有效值为A相输电线路和B相输电线路之间的电压,第二电压有效值为B相输电线路和C相输电线路之间的电压,第三电压有效值为A相输电线路和C相输电线路之间的电压。考虑到电压有效值是两个相共同作用的结果,也即两条输电线路之间的电压有效值能够反映两条输电线路对应的相的缺相问题,那么只需要两组电压有效值数据即可覆盖三相电源的三个相。也即无需检测出驱动电路中所有两相输电线路之间的电压有效值即可进行三相电缺相的检测。从而简化检测步骤,有利于减少处理器的运算量。而且对于驱动电路,其本身带有一路交流电压检测电路,可以检测一个电压有效值,那么只需额外增加一路交流电压检测电路,即可得到两个电压有效值。相比于传统的通过检测光耦输出方波波形来判断是否缺相的方案,电路结构更加简单,驱动电路所用元器件少,接线更加简化,制作或购置成本低廉,能适应更多的使用场景,对提高生产效率和经济效益以及保证安全生产具有重要意义。
如图11所示,根据本发明的一个实施例,在上述实施例的基础上,进一步地:供电电路1002包括三相整流电路1022、采样电阻1024和电解电容1026。
其中,三相整流电路1022与三相电源连接,且接入驱动电路的高压母线和低压母线之间。采样电阻1024接入高压母线和低压母线之间,且与控制电路1006。采样电阻1024用于采样驱动电路的母线电压。电解电容1026设于三相整流电路1022的输出端。
在该实施例中,三相整流电路1022用于将三相电源输入的交流信号转换为脉动直流信号。控制电路1006可利用采样电阻得到的母线电压确定用于判断是否出现缺相的第一电压阈值和第二电压阈值。电解电容1026与三相整流电路1022连接,用于接收脉动直流信号并将其转换为直流信号,以便于对负载供电,保证了驱动控制电路工作的稳定性。
进一步地,在电解电容的输出端还可以设置逆变电路,通过逆变电路控制直流信号向负载提供所需的工作电压和工作电流。
进一步地,在高压母线与低压母线之间设置用于滤除电磁干扰信号的滤波模组,使驱动电路具备噪声抑制功能和较强的抗干扰能力,更大程度上地保护家电设备不受干扰源的电磁干扰,确保了驱动电路所驱动的负载能够正常工作。其中,滤波模组包括一个电容元件,或多个串联和/或并联的电容元件,电容元件为X电容或薄膜电容。
实施例11:
如图12所示,根据本发明的第四方面的实施例,还提出了一种电机1100,包括:存储器1102和处理器1104。
详细地,存储器1102储存有程序或指令。处理器1104与存储器1102连接,处理器1104执行程序或指令时实现第一方面实施例提出的缺相检测方法。
因此该电机1100具备第一方面实施例提出的缺相检测方法的全部有益效果,为避免重复,不再过多赘述。
实施例12:
根据本发明的第五方面实施例,还提出了一种电器设备,包括:第三方面实施例提出的驱动电路或第四方面实施例提出电机。因此该电器设备具备第三方面实施例提出的驱动电路或第四方面实施例提出电机的全部有益效果,为避免重复,不再过多赘述。
示例性的,电器设备包括压缩机、风机、具有压缩机和风机的空调器等。
实施例13:
根据本发明的第六方面实施例,提出了一种可读存储介质,其上存储有程序或指令,程序或指令被处理器执行时执行第一方面实施例提出的缺相检测控制方法。因此该可读存储介质具备第一方面实施例提出的缺相检测控制方法的全部有益效果,为避免重复,不再过多赘述。
在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种缺相检测方法,其特征在于,包括:
获取驱动电路中两相输电线路之间的电压有效值;
根据所述两相输电线路之间的电压有效值,确定所述驱动电路的缺相信息;
其中,所述两相输电线路之间的电压有效值包括以下至少两个:A相输电线路和B相输电线路之间的第一电压有效值、B相输电线路和C相输电线路之间的第二电压有效值、A相输电线路和C相输电线路之间的第三电压有效值。
2.根据权利要求1所述的缺相检测方法,其特征在于,所述根据所述两相线路之间的电压有效值,确定所述驱动电路的缺相信息,包括:
基于所述第一电压有效值、所述第二电压有效值和所述第三电压有效值中任一者小于第一电压阈值,确定所述驱动电路缺相;
基于所述第一电压有效值、所述第二电压有效值和所述第三电压有效值中任两者大于第二电压阈值,确定所述驱动电路未缺相;
其中,所述第一电压阈值小于所述第二电压阈值。
3.根据权利要求2所述的缺相检测方法,其特征在于,还包括:
获取所述驱动电路的高压母线和低压母线之间的母线电压;
确定所述母线电压的电压峰值;
根据所述电压峰值确定理论电压有效值;
将所述理论电压有效值分别与第一预设系数和第二预设系数进行除法运算,确定所述第一电压阈值和所述第二电压阈值。
4.根据权利要求1所述的缺相检测方法,其特征在于,所述根据所述两相输电线路之间的电压有效值,确定所述驱动电路的缺相信息,包括:
确定所述第一电压有效值、所述第二电压有效值和所述第三电压有效值中任两者的比值;
基于所述比值大于第一预设比值,确定所述驱动电路缺相;
基于所述比值小于第二预设比值,确定所述驱动电路未缺相;
其中,所述第一预设比值大于或等于所述第二预设比值。
5.根据权利要求4所述的缺相检测方法,其特征在于,确定所述第一电压有效值、所述第二电压有效值和所述第三电压有效值中任两者的比值,包括:
确定目标电压中的第一目标电压和第二目标电压,所述第一目标电压大于所述第二目标电压;
对所述第一目标电压和所述第二目标电压进行除法运算,得到所述比值;
其中,所述目标电压为所述第一电压有效值、所述第二电压有效值和所述第三电压有效值中任两者。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的缺相检测方法,其特征在于,还包括:
采样两相输电线路之间的交流电压;
对所述交流电压进行积分运算和/或低通滤波处理,确定所述两相输电线路之间的电压有效值。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的缺相检测方法,其特征在于,还包括:
基于所述驱动电路缺相,根据所述第一电压有效值、所述第二电压有效值和所述第三电压有效值中任两者和预设电压范围,确定所述驱动电路存在缺相的目标相。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的缺相检测方法,其特征在于,还包括:
输出所述缺相信息的提示信息。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的缺相检测方法,其特征在于,还包括:
基于所述驱动电路缺相,控制所述驱动电路以目标运行参数继续运行。
10.一种缺相检测装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取驱动电路的两相输电线路之间的电压有效值;
确定模块,用于根据所述两相输电线路之间的电压有效值,确定所述驱动电路的缺相信息;
其中,所述两相输电线路之间的电压有效值包括:A相输电线路和B相输电线路之间的第一电压有效值、B相输电线路和C相输电线路之间的第二电压有效值、A相输电线路和C相输电线路之间的第三电压有效值中至少两者。
11.一种驱动电路,其特征在于,包括:
供电电路,与三相电源连接;
电压检测电路,与所述供电电路连接,所述电压检测电路用于检测所述供电电路的两相输电线路之间的电压有效值;
控制电路,与所述电压检测电路连接,所述控制电路用于根据所述两相输电线路之间的电压有效值,确定所述驱动电路的缺相信息。
12.根据权利要求11所述的驱动电路,其特征在于,所述供电电路包括:
三相整流电路,设于所述三相电源的输出端,所述三相整流电路接入所述驱动电路的高压母线和低压母线之间;
采样电阻,接入所述高压母线和所述低压母线之间,且与所述控制电路连接,所述采样电阻用于采样所述驱动电路的母线电压;
电解电容,设于所述三相整流电路的输出端。
13.一种电机,其特征在于,包括:
存储器,所述存储器储存有程序或指令;
处理器,与所述存储器连接,所述处理器执行所述程序或所述指令时实现如权利要求1至9中任一项所述的缺相检测方法。
14.一种电器设备,其特征在于,包括:
如权利要求11或12所述的驱动电路;或
如权利要求13所述的电机。
15.根据权利要求14所述的电器设备,其特征在于,
所述电器设备包括空调器。
16.一种可读存储介质,其上存储有程序或指令,其特征在于,所述程序或所述指令被处理器执行时执行如权利要求1至9中任一项所述的缺相检测方法。
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