[发明专利]一种交流励磁同步电机转子绕组过电流保护方法和装置

权利要求书

1.一种交流励磁同步电机转子绕组过电流保护方法，其特征是，包括如下步骤：

(1)实时采集电机转子绕组三相电流信号；

(2)对实时采集的电机转子绕组三相电流的瞬时值分别进行过流判别，生成每相反映瞬时过流状态的方波信号；

(3)测量转子绕组电流信号周期，取该周期的一半时长为数据窗，实时计算方波信号在该数据窗内的占空比，即高电平状态持续时长与数据窗的比值；

(4)对保护延时计数器进行计数处理：某一时刻，若任一方波信号为高电平，或步骤(3)任一方波信号的占空比大于门槛，则对延时计数器进行累加计数，反之进行累减计数；

当延时计数器值大于0时，过流保护启动；

当累加至延时计数器值大于预设的延时定值时，过流保护动作；

当累减至延时计数器值等于或小于0时，过流保护启动返回。

2.根据权利要求1所述的一种交流励磁同步电机转子绕组过电流保护方法，其特征是，步骤(1)中所述的电机转子绕组三相电流，通过电子式电流互感器或霍尔电流互感器采集得到。

3.根据权利要求1所述的一种交流励磁同步电机转子绕组过电流保护方法，其特征是，步骤(2)中所述的方波信号的生成方法具体是，将电机转子绕组三相电流瞬时值的绝对值分别与过流保护定值进行比较，生成三个方波信号R_a、R_b、R_c，计算公式为：

式中，R_x为生成的方波信号，相别x＝a、b、c；i_x为某一相电流值，相别x＝a、b、c；i_set为过流保护定值。

4.根据权利要求3所述的一种交流励磁同步电机转子绕组过电流保护方法，其特征是，步骤(2)中所述的过流保护定值为电机正常工作时转子绕组电流最大值的1.1～2倍。

5.根据权利要求1所述的一种交流励磁同步电机转子绕组过电流保护方法，其特征是，步骤(3)中所述的转子绕组电流信号周期的测量方法采用过零点算法。

6.根据权利要求1所述的一种交流励磁同步电机转子绕组过电流保护方法，其特征是，步骤(4)中所述的延时计数器的延时定值为0.1s～10s。

7.一种交流励磁同步电机转子绕组过电流保护装置，其特征是，包括

电流采集模块，用于实时采集电机转子绕组三相电流信号；

电流方波生成模块，用于对实时采集的电机转子绕组三相电流的瞬时值分别进行过流判别，生成每相反映瞬时过流状态的方波信号；

占空比计算模块，用于测量转子绕组电流信号周期，取该周期的一半时长为数据窗，实时计算方波信号在该数据窗内的占空比，即高电平状态持续时长与数据窗的比值；

逻辑判断和决策模块，用于利用保护延时计数器根据电流方波信号和占空比计算模块的结果进行计数处理，判断和决策过流保护是否需要启动、动作或启动返回；

对保护延时计数器进行计数处理的具体方法为：某一时刻，若任一方波信号为高电平，或占空比计算模块中任一方波信号的占空比大于门槛，则对延时计数器进行累加计数，反之进行累减计数；

当延时计数器值大于0时，过流保护启动；

当累加至延时计数器值大于预设的延时定值时，过流保护动作；

当累减至延时计数器值等于或小于0时，过流保护启动返回。

8.根据权利要求7所述的一种交流励磁同步电机转子绕组过电流保护装置，其特征是，电流采集模块中所述的电机转子绕组三相电流，通过电子式电流互感器或霍尔电流互感器采集得到。