[发明专利]高速交流电动机供电电流检测方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电流检测方法及其装置，尤其涉及一种高速交流电动机供电电流检测方法及其装置。

背景技术

目前广泛采用的交流电动机电流保护继电器都是针对于低频(50～100Hz)低转速(＜6K rmp)电机应用而开发的，保护时动作慢，动作时间需要一至几秒不等。

对于高速交流电动机(160K～500K rmp)，其供电电源频率高(3～8KHz)，由高频开关(60K～100K Hz)带来的谐波成分大，普通电机电流检测方法和装置不再适应于这样的应用环境，表现在：其阈值不可靠，造成误动作或不动作；保护速度过慢，严重时烧毁电机，造成经济的损失和生产效率的降低。因此需要一种能够对高速电动机供电电流进行检测和保护的方法和装置，保护时间应保证在ms级别并且确保检测和保护的可靠与稳定。本发明采用的检测元器件和微控制器都具有高的响应、处理速度(传感器响应带宽100KHz，微控制器主频100MHz)，数字化的方法使检测更为精确、可靠。

同时，电机运行电流状况需要进行实时的反馈和监控。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种高速交流电动机供电电流检测方法及其装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

高速交流电动机供电电流检测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤①，用霍尔传感器感应相电流，霍尔传感器副边输出的电流信号经过采样电阻转换为电压信号；

步骤②，对电压信号进行滤波，去除谐波分量，得到基波电压信号；

步骤③，对基波电压信号进行绝对值运算，得到满足微处理器采样输入范围的正电压信号；

步骤④，对基波电压信号进行周期方波转化，得到与信号周期对应的方波信号，令微控制器确定周期的起止时刻；

步骤⑤，微控制器对绝对值化的正电压信号的一个完整周期进行采样计算，得到电流的有效值；

步骤⑥，将有效值与预设的阈值比较，当有效值大于阈值并且持续时间大于设定的动作时间时，判定为不可恢复性过载，输出报警；当有效值小于阈值或是持续时间小于动作时间时，判定为正常状态，不需要报警。

高速交流电动机供电电流检测装置，其中：包括有电流信号采集、转换模块，电流信号采集、转换模块的输出端分别连接电流检测模块的输入端与周期检测模块的输入端；所述电流检测模块的输出端与周期检测模块的输出端连入微控制器的信号接收端；所述微控制器的控制端连接供电继电器。

上述的高速交流电动机供电电流检测装置，其中：所述的微控制器的输出端连入远程微机的输入端。

本发明技术方案的优点主要体现在：可以快速、稳定地进行检测。同时采用数字化的方式对于检测和保护更为精确、可靠。微控制器为快速、大量数据的处理分析提供了实现的可能，检测状态的数字化反馈使传统加工设备部件的运行状态得以实时反映，很大程度上提高了维护效率。比较现有的高速交流电机保护方法和装置，本发明在成本上有着明显的优势，并且在安装调试方面显著提高了生产效率。

附图说明

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。这些附图当中，

图1是高速交流电动机供电电流检测装置的构造示意图；

图中各附图标记的含义如下：

1电流信号采集、转换模     2电流检测模块

块

3周期检测模块             4微控制器

5供电继电器               6远程微机

具体实施方式

高速交流电动机供电电流检测方法，其特别之处在于包括以下步骤：首先，用霍尔传感器感应相电流，霍尔传感器副边输出的电流信号经过采样电阻转换为电压信号。然后，对电压信号进行滤波，去除谐波分量，得到基波电压信号。接着，对基波电压信号进行绝对值运算，得到满足微处理器采样输入范围的正电压信号。同时，将基波电压信号转化为与其周期对应的方波信号，以便微控制器确定信号周期的起止时刻。之后，微控制器4对绝对值化的正电压信号的一个完整周期进行采样计算，得到电流的有效值。最后，将有效值与预设的阈值比较，当有效值大于阈值并且持续时间大于设定的动作时间时，判定为不可恢复性过载，输出报警。相当的，当有效值小于阈值或是持续时间小于动作时间时，则判定为正常状态，不需要报警。