專利名稱：一種輸入缺相新的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三相用電設(shè)備，特別是涉及一種三相用電設(shè)備的缺相檢測電路及其檢測方法。

背景技術(shù)：
在三相交流電源供電系統(tǒng)中，如果其中一相由于熔斷器或是空氣開關(guān)的故障而斷開時，并認(rèn)為發(fā)生了缺相。當(dāng)三相電經(jīng)整流并經(jīng)其后的緩沖電阻向電容充電，當(dāng)不發(fā)生缺相時，在一個工頻周期中將有6個波頭；而當(dāng)發(fā)生缺相故障時，一個工頻周期中只有2個電壓波頭，電容將會反復(fù)大范圍充電，這種情況是不允許的。
目前缺相檢測方法一般是根據(jù)整流后電容側(cè)電壓的紋波情況判斷是否缺相，但是這種方法受電網(wǎng)波動影響較大，降低了可靠性。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種經(jīng)濟(jì)、可靠和實(shí)用的輸入缺相檢測方法，該方法能夠以一種更加直觀的方式判斷三相交流電源供電系統(tǒng)是否缺相。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案 本發(fā)明提供的輸入缺相新的檢測方法，其采用包括以下步驟的方法 (1)線電壓經(jīng)線電壓檢測電路降壓處理，并經(jīng)信號調(diào)理電路后送AD口采樣，通過比較得到線電壓最大值和最小值，取其平均值，得到線電壓偏置； (2)由AD采樣到的線電壓減去線電壓偏置，并由AD轉(zhuǎn)化公式和線電壓采樣電路線性關(guān)系得到線電壓瞬時值； (3)由線電壓瞬時值，根據(jù)線電壓轉(zhuǎn)化為相電壓公式，得到三相相電壓瞬時值； (4)采樣相電壓周波，得到三相相電壓最大值，并進(jìn)行大小排序，當(dāng)三相不平衡度超過設(shè)定的閥值時，則判斷輸入側(cè)缺相。
本發(fā)明提供的輸入缺相新的檢測方法，其在判斷三相交流電源供電系統(tǒng)對負(fù)荷設(shè)備供電過程中是否缺相的應(yīng)用。
本發(fā)明與傳統(tǒng)的缺相檢測方法相比具有以下的主要優(yōu)點(diǎn) 其一.能夠直接檢測輸入相電壓，由線電壓得到相電壓，直接判斷缺相，更加直觀。
其二.可以檢測輸入電壓相位，這是傳統(tǒng)的缺相檢測方法辦不到的。
其三.檢測電路簡單，在有數(shù)字信號處理器件的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)非常容易，且應(yīng)用可靠，可以正確地檢測出輸入三相電源是否缺相。



圖1為線電壓uab檢測電路的原理圖。
圖2為信號uab調(diào)理電路的原理圖。

具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
本發(fā)明提供的輸入缺相新的檢測方法，其采用包括以下步驟的方法 (1)線電壓經(jīng)線電壓檢測電路降壓處理，并經(jīng)信號調(diào)理電路后送AD口采樣，通過比較得到線電壓最大值和最小值，取其平均值，得到線電壓偏置。
(2)由AD采樣到的線電壓減去線電壓偏置，并由AD轉(zhuǎn)化公式和線電壓采樣電路線性關(guān)系得到線電壓瞬時值。
(3)由線電壓瞬時值，根據(jù)線電壓轉(zhuǎn)化為相電壓公式，得到三相相電壓瞬時值。
所述線電壓轉(zhuǎn)化為相電壓公式為 式中若 則 上述公式中ua、ub和uc uc分別是a、b和c三相相電壓，uab是a和b相線電壓，ubc是b和c相線電壓，U為三相交流電壓相電壓的有效值，ω為交流電壓的角速度，t為時間。
(4)采樣相電壓周波，得到三相相電壓最大值，并進(jìn)行大小排序，當(dāng)三相不平衡度超過設(shè)定的閥值時，則判斷輸入側(cè)缺相。
本發(fā)明提供的輸入缺相新的檢測方法，其用于判斷三相交流供電系統(tǒng)是否缺相。
例如，用于判斷TMS320F2812 DSP控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)是否缺相。其步驟包括 (1)在一個線電壓周波內(nèi)采樣uab_AD、ubc_AD，并對采樣到的排序保留最大值和最小值，即得到一個線電壓周波內(nèi)的最大值與最小值，求取最大值與最小值的平均值，從而求取輸入線電壓偏置。
(2)將DSP采樣到的值減去輸入線電壓偏置，得到uab和ubc在DSP內(nèi)的值uab_DSP、ubc_DSP，有正有負(fù)， 并根據(jù)DSP AD公式，系統(tǒng)中3V對應(yīng)212-1即求取圖2中輸入線電壓uab降壓處理后的模擬電壓值uab′； 同理可以求取ubc′的模擬電壓值。
(3)由求取線電壓瞬時值uab，同理求取ubc； (4)由線電壓瞬時值，根據(jù)線電壓轉(zhuǎn)化為相電壓公式，得到三相相電壓瞬時值； (5)在一個相電壓周波內(nèi)，分別求取三相相電壓的最大值，并排序，當(dāng)三相不平衡度超過設(shè)定閥值時，判斷其輸入側(cè)缺相。
本發(fā)明采用的線電壓檢測電路和信號調(diào)理電路均為現(xiàn)有技術(shù)，它們的電路原理圖分別是圖1和圖2。其硬件信號處理過程如下 線電壓uab經(jīng)圖1所示的線電壓檢測電路降壓處理，即 如R1＝3MΩ，R2＝10KΩ時，再經(jīng)過圖2所示的電路將電壓信號提升轉(zhuǎn)化為DSP能夠接受的電壓范圍，此時，同理也可以得到ubc_AD，uab_AD、ubc_AD； 然后將提升轉(zhuǎn)化后的電壓信號送DSPAD口實(shí)時檢測。
權(quán)利要求
1.一種輸入缺相新的檢測方法，其特征是采用包括以下步驟的方法
(1)線電壓經(jīng)線電壓檢測電路降壓處理，并經(jīng)信號調(diào)理電路后送AD口采樣，通過比較得到線電壓最大值和最小值，取其平均值，得到線電壓偏置；
(2)由AD采樣到的線電壓減去線電壓偏置，并由AD轉(zhuǎn)化公式和線電壓采樣電路線性關(guān)系得到線電壓瞬時值；
(3)由線電壓瞬時值，根據(jù)線電壓轉(zhuǎn)化為相電壓公式，得到三相相電壓瞬時值；
(4)采樣相電壓周波，得到三相相電壓最大值，并進(jìn)行大小排序，當(dāng)三相不平衡度超過設(shè)定的閥值時，則判斷輸入側(cè)缺相。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入缺相新的檢測方法，其特征是線電壓轉(zhuǎn)化為相電壓公式為
上述公式中ua、ub和uc分別是a、b和c三相相電壓，uab是a和b相線電壓，ubc是b和c相線電壓，U為三相交流電壓相電壓的有效值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述輸入缺相新的檢測方法的用途，其特征是該方法在判斷三相交流供電系統(tǒng)是否缺相。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用途，其特征是采用以下步驟的方法對由TMS320F2812 DSP控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)的供電過程中是否缺相進(jìn)行檢測
(1)在一個線電壓周波內(nèi)采樣uab_AD、ubc_AD，并對采桿到的排序保留最大值和最小值，即得到一個線電壓周波內(nèi)的最大值與最小值，求取最大值與最小值的平均值，從而求取輸入線電壓偏置；
(2)將DSP采樣到的值減去輸入線電壓偏置，得到uab和ubc在DSP內(nèi)的數(shù)字量，有正有負(fù)，并根據(jù)DSP AD公式求取輸入線電壓uab降壓處理后的模擬電壓值uab′，同理求取ubc降壓處理后的模擬電壓值ubc′；
(3)由求取線電壓瞬時值uab，同理求取ubc；
(4)由線電壓瞬時值，根據(jù)線電壓轉(zhuǎn)化為相電壓公式，得到三相相電壓瞬時值；
(5)在一個相電壓周波內(nèi)，分別求取三相相電壓的最大值，并排序，當(dāng)三相不平衡度超過設(shè)定閥值時，判斷其輸入側(cè)缺相。
全文摘要
本發(fā)明涉及輸入缺相新的檢測方法，具體是線電壓經(jīng)線電壓檢測電路降壓處理，并經(jīng)信號調(diào)理電路后送AD口采樣，通過比較得到線電壓最大值和最小值，取其平均值，得到線電壓偏置；由AD采樣到的線電壓減去線電壓偏置，并由AD轉(zhuǎn)化公式和線電壓采樣電路線性關(guān)系得到線電壓瞬時值；由線電壓瞬時值，根據(jù)線電壓轉(zhuǎn)化為相電壓公式，得到三相相電壓瞬時值；采樣相電壓周波，得到三相相電壓最大值，并進(jìn)行大小排序，當(dāng)三相不平衡度超過設(shè)定的閥值時，則判斷輸入側(cè)缺相。本發(fā)明能夠直接檢測輸入相電壓判斷缺相；可以檢測輸入電壓相位，這是傳統(tǒng)的缺相檢測方法辦不到的；應(yīng)用可靠，可以正確地檢測出輸入三相電源是否缺相。
文檔編號G01R29/00GK101609116SQ20091006319
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者康現(xiàn)偉, 羅志剛, 陶文濤 申請人:中冶南方(武漢)自動化有限公司