[发明专利]三相输入电源缺相检测方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及电源检测，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主要包括两类：一是采用硬件电路检测，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；二是通过硬件降压电路，将采样三相输入电压送入数字信号处理电路(DSP)的AD采样口，通过软件判断三相电压输入缺相。

传统采用硬件的缺相检测方法对于低成本、紧凑型小功率变频器而言，会增加电路成本和复杂度，增加电路板PCB体积，进而影响整机结构与体积。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种无需增加额外硬件电路的三相电源缺相检测方法。

一种三相电源缺相检测方法，用于对变频器的三相输入电源进行缺相检测，包括如下步骤：对所述三相电源整流；以变频器的载波频率对整流后得到的母线电压进行采样；根据母线电压在一个波动周期内采样的次数计算母线电压的波头波动频率；如果所述波头波动频率在50赫兹至150赫兹之间，则判定缺相成立。

在优选的实施例中，所述计算母线电压的波头波动频率的步骤具体包括：判断母线电压波头是否处于波动周期的上升起始段，若是，则从零开始每隔相应个载波周期进行一次计数累加，累加值为与载波周期相应的值。

在优选的实施例中，所述判断母线电压波头是否处于波动周期的上升起始段的步骤具体为：连续多次判断三个相邻采样的母线电压是否依次递增，若多次判断的结果均为递增，则视为母线电压波头处于波动周期的上升起始段。

在优选的实施例中，所述多次判断的次数为2次。

在优选的实施例中，所述判断母线电压波头是否处于波动周期的下降段的步骤具体为：连续多次判断三个相邻采样的母线电压是否依次递减，若多次判断的结果均为递减，则视为母线电压波头处于波动周期的下降段。

在优选的实施例中，所述多次判断的次数为3次。

在优选的实施例中，在每次采样母线电压时，还对采样的母线电压进行低通惯性滤波。

在优选的实施例中，所述每隔相应个载波周期进行一次计数累加，累加值为与载波周期相应的值的步骤具体为：当载波周期≤2000赫兹时，每个载波周期进行一次计数累加，累加值为1；当2000赫兹＜载波周期＜6000赫兹时，每隔1个载波周期进行一次计数累加，累加值为2；当载波周期≥6000赫兹时，每隔2个载波周期进行一次计数累加，累加值为3；判断母线电压波头是否处于波动周期的下降段，并且随后又出现母线电压波头处于波动周期的上升起始段，若是，则停止计数；将所述载波周期与计数值的乘积视为母线电压的波头波动周期，母线电压的波头波动周期的倒数即为母线电压的波头波动频率

在优选的实施例中，还包括：计算所述母线电压的波动值；所述母线电压的波动值大于变频器功能码所能允许的最大母线电压波动值，且持续时间超过缺相检测时间阈值，则判定缺相故障成立。

在优选的实施例中，所述计算母线电压的波动值的步骤具体为：每20毫秒分别采样计算母线电压的最大值和最小值，所述母线电压的最大值和最小值之差为母线电压的波动值。

上述的缺相检测方法，采用变频器自身的载波频率提供母线电压的采样频率，根据在一个波动周期内采样的次数，确定母线电压的波头波动频率，根据该波动频率即可判断缺相故障。由于该方法完全利用变频器自身的功能，因此不用增加额外的硬件电路，可以避免因增加额外硬件电路而带来的诸多问题。

【附图说明】

图1为一实施例的三相电源缺相检测方法流程图；

图2为计算母线电压波头波动频率的流程图；

图3为三相电压缺相整流得到的母线电压波形图。

【具体实施方式】

如图1所示，为一实施例的三相电源缺相检测方法流程图。该方法用于对变频器的输入电源进行缺相检测，包括如下步骤：

S110：对所述三相电源整流。变频器的主要工作原理就是先将三相的工频电压整流为母线电压，然后将母线电压由载波调制成需要的频率和幅值的电压。三相50赫兹工频电压通过全控整流后得到的母线电压为带有6个波头的直流电压，波头的波动频率为300赫兹左右。