[发明专利]变频回路中的电动机保护方法及装置

说明书

本发明公开了一种变频回路中的电动机保护方法，使用以下方法进行电动机的频率测量：通过Clark变换将检测到的三相电流I_a、I_b、I_c转换为αβ坐标系下的两相电流I_α、I_β，并利用计算出相位角θ；以相位角θ为输入，利用锁相环方法得到当前的角频率ω，最后根据ω得到电动机的频率本发明还公开了一种变频回路中的电动机保护装置。相比现有技术，本发明可快速准确地获得电动机频率，进而实现更好地电动机保护效果。

技术领域

本发明涉及一种电动机保护方法，尤其涉及一种变频回路中的电动机保护方法及装置。

背景技术

常规的电动机保护器一般仅适用于普通电动机，不适用于变频电机。常规的电动机保护器的频率测量方法一般为过零点检测，如图1所示，过零点检测主要是在交流系统中，当电压或电流波形从正半周向负半轴转换时，经过零位时，系统做出检测；后通过交替的零点间隔时间t求倒数计算出频率。而在变频回路中，变频器输出电压为PWM波，无法进行过零点检测，若使用电流进行过零点计算，则由于电流波动范围大，在小电流情况下AD零位和采样等误差影响估算精度，很难估算过零点。如果无法准确估算频率，则对在不同频率下电动机的保护也相应有很大的误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种变频回路中的电动机保护方法，可快速准确地获得电动机频率，进而实现更好地电动机保护效果。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种变频回路中的电动机保护方法，使用以下方法进行电动机的频率测量：通过Clark变换将检测到的三相电流I_a、I_b、I_c转换为αβ坐标系下的两相电流I_α、I_β，并利用计算出相位角θ；以相位角θ为输入，利用锁相环方法得到当前的角频率ω，最后根据ω得到电动机的频率

进一步地，该方法还包括利用下式获得电流有效值计算所需的采样计算周期T：

其中，N为采样电流周期数且N≥1，M为采样缓冲数据数且M≥5。

更进一步地，利用以下方法实现接地保护：根据检测到的三相电流I_a、I_b、I_c，利用电流平衡方程得到接地电流I_o；根据所述采样计算周期T对接地电流I_o进行有效值计算，得到接地电流有效值I_ocalc；最后通过将接地电流有效值I_ocalc与预设的接地保护设定值比较来进行接地保护。

进一步地，该方法还包括通过以下方法实现缺相保护：根据所述采样计算周期T对检测到的三相电流I_a、I_b、I_c进行有效值计算，得到三相电流有效值I_an、I_bn、I_cn，并根据电动机的频率f通过方程计算判定时间T_d，其中的常量G≥1；当三相电流的不平衡度大于设定值且时间大于判定时间T_d时，判定为缺相故障并执行缺相保护，三相电流的不平衡度计算公式如下：

进一步地，该方法还包括利用能量累计方程计算当前电动机热能并根据电动机热能是否大于过载保护设定值而实现过载保护，其中能量累计方程所使用的三相电流合成有效值I_n通过方程计算得到。

基于相同的发明构思还可以得到以下技术方案：