专利名称：一种输入缺相新的检测方法
技术领域：
本发明涉及三相用电设备，特别是涉及一种三相用电设备的缺相检测电路及其检测方法。
背景技术：
在三相交流电源供电系统中，如果其中一相由于熔断器或是空气开关的故障而断开时，并认为发生了缺相。当三相电经整流并经其后的缓冲电阻向电容充电，当不发生缺相时，在一个工频周期中将有6个波头；而当发生缺相故障时，一个工频周期中只有2个电压波头，电容将会反复大范围充电，这种情况是不允许的。
目前缺相检测方法一般是根据整流后电容侧电压的纹波情况判断是否缺相，但是这种方法受电网波动影响较大，降低了可靠性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种经济、可靠和实用的输入缺相检测方法，该方法能够以一种更加直观的方式判断三相交流电源供电系统是否缺相。
本发明解决其技术问题采用以下的技术方案 本发明提供的输入缺相新的检测方法，其采用包括以下步骤的方法 (1)线电压经线电压检测电路降压处理，并经信号调理电路后送AD口采样，通过比较得到线电压最大值和最小值，取其平均值，得到线电压偏置； (2)由AD采样到的线电压减去线电压偏置，并由AD转化公式和线电压采样电路线性关系得到线电压瞬时值； (3)由线电压瞬时值，根据线电压转化为相电压公式，得到三相相电压瞬时值； (4)采样相电压周波，得到三相相电压最大值，并进行大小排序，当三相不平衡度超过设定的阀值时，则判断输入侧缺相。
本发明提供的输入缺相新的检测方法，其在判断三相交流电源供电系统对负荷设备供电过程中是否缺相的应用。
本发明与传统的缺相检测方法相比具有以下的主要优点 其一.能够直接检测输入相电压，由线电压得到相电压，直接判断缺相，更加直观。
其二.可以检测输入电压相位，这是传统的缺相检测方法办不到的。
其三.检测电路简单，在有数字信号处理器件的系统中实现非常容易，且应用可靠，可以正确地检测出输入三相电源是否缺相。
图1为线电压uab检测电路的原理图。
图2为信号uab调理电路的原理图。
具体实施例方式 下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明提供的输入缺相新的检测方法，其采用包括以下步骤的方法 (1)线电压经线电压检测电路降压处理，并经信号调理电路后送AD口采样，通过比较得到线电压最大值和最小值，取其平均值，得到线电压偏置。
(2)由AD采样到的线电压减去线电压偏置，并由AD转化公式和线电压采样电路线性关系得到线电压瞬时值。
(3)由线电压瞬时值，根据线电压转化为相电压公式，得到三相相电压瞬时值。
所述线电压转化为相电压公式为 式中若 则 上述公式中ua、ub和uc uc分别是a、b和c三相相电压，uab是a和b相线电压，ubc是b和c相线电压，U为三相交流电压相电压的有效值，ω为交流电压的角速度，t为时间。
(4)采样相电压周波，得到三相相电压最大值，并进行大小排序，当三相不平衡度超过设定的阀值时，则判断输入侧缺相。
本发明提供的输入缺相新的检测方法，其用于判断三相交流供电系统是否缺相。
例如，用于判断TMS320F2812 DSP控制的变频调速系统是否缺相。其步骤包括 (1)在一个线电压周波内采样uab_AD、ubc_AD，并对采样到的排序保留最大值和最小值，即得到一个线电压周波内的最大值与最小值，求取最大值与最小值的平均值，从而求取输入线电压偏置。
(2)将DSP采样到的值减去输入线电压偏置，得到uab和ubc在DSP内的值uab_DSP、ubc_DSP，有正有负， 并根据DSP AD公式，系统中3V对应212-1即求取图2中输入线电压uab降压处理后的模拟电压值uab′； 同理可以求取ubc′的模拟电压值。
(3)由求取线电压瞬时值uab，同理求取ubc； (4)由线电压瞬时值，根据线电压转化为相电压公式，得到三相相电压瞬时值； (5)在一个相电压周波内，分别求取三相相电压的最大值，并排序，当三相不平衡度超过设定阀值时，判断其输入侧缺相。
本发明采用的线电压检测电路和信号调理电路均为现有技术，它们的电路原理图分别是图1和图2。其硬件信号处理过程如下 线电压uab经图1所示的线电压检测电路降压处理，即 如R1＝3MΩ，R2＝10KΩ时，再经过图2所示的电路将电压信号提升转化为DSP能够接受的电压范围，此时，同理也可以得到ubc_AD，uab_AD、ubc_AD； 然后将提升转化后的电压信号送DSPAD口实时检测。
权利要求
1.一种输入缺相新的检测方法，其特征是采用包括以下步骤的方法
(1)线电压经线电压检测电路降压处理，并经信号调理电路后送AD口采样，通过比较得到线电压最大值和最小值，取其平均值，得到线电压偏置；
(2)由AD采样到的线电压减去线电压偏置，并由AD转化公式和线电压采样电路线性关系得到线电压瞬时值；
(3)由线电压瞬时值，根据线电压转化为相电压公式，得到三相相电压瞬时值；
(4)采样相电压周波，得到三相相电压最大值，并进行大小排序，当三相不平衡度超过设定的阀值时，则判断输入侧缺相。
2.根据权利要求1所述的输入缺相新的检测方法，其特征是线电压转化为相电压公式为
上述公式中ua、ub和uc分别是a、b和c三相相电压，uab是a和b相线电压，ubc是b和c相线电压，U为三相交流电压相电压的有效值。
3.根据权利要求1至2中任一权利要求所述输入缺相新的检测方法的用途，其特征是该方法在判断三相交流供电系统是否缺相。
4.根据权利要求3所述的用途，其特征是采用以下步骤的方法对由TMS320F2812 DSP控制的变频调速系统的供电过程中是否缺相进行检测
(1)在一个线电压周波内采样uab_AD、ubc_AD，并对采杆到的排序保留最大值和最小值，即得到一个线电压周波内的最大值与最小值，求取最大值与最小值的平均值，从而求取输入线电压偏置；
(2)将DSP采样到的值减去输入线电压偏置，得到uab和ubc在DSP内的数字量，有正有负，并根据DSP AD公式求取输入线电压uab降压处理后的模拟电压值uab′，同理求取ubc降压处理后的模拟电压值ubc′；
(3)由求取线电压瞬时值uab，同理求取ubc；
(4)由线电压瞬时值，根据线电压转化为相电压公式，得到三相相电压瞬时值；
(5)在一个相电压周波内，分别求取三相相电压的最大值，并排序，当三相不平衡度超过设定阀值时，判断其输入侧缺相。
全文摘要
本发明涉及输入缺相新的检测方法，具体是线电压经线电压检测电路降压处理，并经信号调理电路后送AD口采样，通过比较得到线电压最大值和最小值，取其平均值，得到线电压偏置；由AD采样到的线电压减去线电压偏置，并由AD转化公式和线电压采样电路线性关系得到线电压瞬时值；由线电压瞬时值，根据线电压转化为相电压公式，得到三相相电压瞬时值；采样相电压周波，得到三相相电压最大值，并进行大小排序，当三相不平衡度超过设定的阀值时，则判断输入侧缺相。本发明能够直接检测输入相电压判断缺相；可以检测输入电压相位，这是传统的缺相检测方法办不到的；应用可靠，可以正确地检测出输入三相电源是否缺相。
文档编号G01R29/00GK101609116SQ20091006319
公开日2009年12月23日 申请日期2009年7月17日 优先权日2009年7月17日
发明者康现伟, 罗志刚, 陶文涛 申请人:中冶南方(武汉)自动化有限公司