本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种适用于变频器的电压暂降监测装置及方法。
背景技术：
在当今工业社会，变频器凭其体积小、精度高、可靠性强以及节能环保的特点，已在电力、石化、医疗、纺织、机械等行业得到广泛应用。然而变频器属于敏感设备，供电侧发生电压暂降容易使其发生宕机，进而影响负载的正常运行。变频器主回路由整流电路、滤波电路和逆变电路组成，电压暂降对于变频器主回路的各个环节将产生不同影响，从而使变频器输出电压对负载也会产生影响，目前的监测装置只是监测变频器的供电侧电压，但是监测变频器的整流滤波电压和逆变输出电压具有重要的应用价值，因为监测变频器的整流滤波电压和逆变输出电压后才可进一步分析出电压暂降对变频器各个电压回路以及负载的影响。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种适用于变频器的电压暂降监测装置，以同时监测变频器输入侧交流电压、变频器整流滤波电压以及变频器逆变输出电压及方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种适用于变频器的电压暂降监测装置，包括：
通过总线板相互连接的主控板、交流电压检测板、直流电压检测板和逆变电压检测板；
所述交流电压检测板通过电压互感器连接变频器的输入侧，用于检测变频器的输入侧交流电压；
所述直流电压检测板通过直流电压变送器连接变频器的整流滤波侧，用于检测变频器的整流滤波电压；
所述逆变电压检测板通过变压器连接变频器的输出侧，用于检测变频器的逆变输出电压。
其中，所述电压暂降监测装置还包括显示板，所述主控板、交流电压检测板、直流电压检测板和逆变电压检测板均通过总线板与所述显示板连接。
其中，所述电压暂降监测装置还包括电源板，所述主控板、交流电压检测板、直流电压检测板和逆变电压检测板均通过总线板与所述电源板连接。
其中，所述逆变电压检测板上设有中央处理器、lc滤波器和过零比较器，所述lc滤波器的输入端连接所述变压器的输出侧，所述变压器的输入侧连接变频器逆变输出电压，所述中央处理器的输入端分别连接所述lc滤波器的输出端和所述过零比较器的输出端，所述中央处理器的输出端连接所述主控板。
其中，变频器的逆变输出电压经所述变压器后转换为小信号正弦脉冲宽度调制波形，所述lc滤波器用于将变压器输出的所述小信号正弦脉冲宽度调制波形转换为正弦波，所述过零比较器用于将所述正弦波转换为方波，所述中央处理器用于对所述方波进行计数，计算出所述正弦波的频率，再设定采样频率。
其中，所述lc滤波器具体包括滤波电感、滤波电容和采样电阻，所述过零比较器具体包括运算放大器和限流电阻，所述滤波电感的一端连接所述变压器的输出侧的第一端，另一端连接所述滤波电容，所述滤波电容的另一端连接所述变压器的输出侧的第二端，所述采样电阻并联在所述滤波电容两端，所述采样电阻的一端通过所述限流电阻连接所述运算放大器的反向输入端，所述采样电阻的另一端连接所述运算放大器的同向输入端，所述运算放大器的输出端连接所述逆变电压检测板中的中央处理器的输入端。
其中，所述主控板上设有存储器，当所述输入侧交流电压发生电压暂降时，所述存储器对所述输入侧交流电压、整流滤波电压和逆变输出电压的采样数据进行存储。
本发明还提供一种适用于变频器的电压暂降监测方法，包括：
提供通过总线板相互连接的主控板、交流电压检测板、直流电压检测板和逆变电压检测板；
将所述交流电压检测板通过电压互感器连接变频器的输入侧，检测变频器的输入侧交流电压；
将所述直流电压检测板通过直流电压变送器连接变频器的整流滤波侧，检测变频器的整流滤波电压；
将所述逆变电压检测板通过变压器连接变频器的输出侧，检测变频器的逆变输出电压。
其中，所述电压暂降监测方法还包括：
在所述逆变电压检测板上设置中央处理器、lc滤波器和过零比较器，将所述lc滤波器的输入端连接所述变压器的输出侧，所述变压器的输入侧连接变频器逆变输出电压，所述中央处理器的输入端分别连接所述lc滤波器的输出端和所述过零比较器的输出端，所述中央处理器的输出端连接所述主控板。
其中，所述检测变频器的逆变输出电压具体包括：
变频器的逆变输出电压经所述变压器后转换为小信号正弦脉冲宽度调制波形；
将变压器输出的所述小信号正弦脉冲宽度调制波形转换为正弦波；
将所述正弦波转换为方波，对所述方波进行计数，计算出所述正弦波的频率，再设定采样频率。
本发明实施例的有益效果在于：能同时对变频器输入侧交流电压、变频器整流滤波电压以及变频器逆变输出电压进行监测，通过电路设计将变频器逆变输出电压的脉冲调制波形转换成正弦波，从而实现对变频器逆变输出电压的监测，同时还具有频率跟踪功能以及同时对变频器输入交流电压、整流滤波电压和逆变输出电压进行录波的录波功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明适用于变频器的电压暂降监测装置的系统原理图。
图2为变频器各个电压回路的电压波形转换图。
图3为本发明适用于变频器的电压暂降监测装置对变频器逆变输出电压的检测原理图。
图4为本发明适用于变频器的电压暂降监测装置对变频器逆变输出电压的检测电路图。
图5为本发明适用于变频器的电压暂降监测装置对变频器逆变输出电压的波形转换图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。
如图1所示，本发明实施例一提供一种适用于变频器的电压暂降监测装置，包括主控板、交流电压检测板、直流电压检测板、逆变电压检测板、显示板以及电源板；主控板、交流电压检测板、直流电压检测板、逆变电压检测板、显示板以及电源板通过总线板相互连接；交流电压检测板通过电压互感器（pt）连接变频器的输入侧，用来检测变频器的输入侧交流电压；直流电压检测板通过直流电压变送器连接变频器的整流滤波侧，用来检测变频器的整流滤波电压；逆变电压检测板通过变压器连接变频器的输出侧，用来检测变频器逆变输出电压。本发明装置的三个检测板（交流电压检测板、直流电压检测板和逆变电压检测板）实时监测输入交流电压，整流滤波电压和逆变输出电压，当输入侧交流电压发生电压暂降的时候，触发装置的录波功能（主控板上有存储器，装置录波是对采样数据的存储），装置同时对三路电压（输入交流电压，整流滤波电压和逆变输出电压）进行录波。本装置通过录波功能可分析电压暂降对变频器各个电压回路的影响，进而分析出电压暂降时变频器输出电压对负载的影响。
如图2所示，变频器输入电压的波形为交流正弦波，经过整流滤波电路后变成直流波形，然后经过逆变电路后变成调制脉冲波形。
如图3所示，本发明适用于变频器的电压暂降监测装置中逆变电压检测板上设有中央处理器cpu、lc滤波器和过零比较器，变压器t的输入侧连接变频器逆变输出电压，变压器t的输出侧连接lc滤波器的输入端；lc滤波器的输出端连接过零比较器的输入端，逆变电压检测板中cpu输入端分别连接lc滤波器的输出端和过零比较器的输出端；cpu输出端连接主控板。变频器逆变输出电压经过变压器后变成小信号的spwm（sinusoidalpwm，正弦脉冲宽度调制）波形，小信号spwm波形经过lc滤波器后变成正弦波，正弦波经过过零比较器后变成方波，逆变电压检测板的cpu通过对上述方波进行计数，计算出正弦波的频率，再设定采样频率，从而达到频率跟踪处理。
如图4所示，变频器逆变输出电压连接变压器t的输入侧，变压器t输出侧的第一端连接滤波电感l的一端，滤波电感l另一端连接滤波电容c，滤波电容c另一端连接变压器t输出侧的第二端，采样电阻r1并联在滤波电容c两端，采样电阻r1一端通过限流电阻r2连接到运算放大器a的反向输入端，采样电阻r1另一端连接到运算放大器a的同向输入端，运算放大器a的输出端连接逆变电压检测板中cpu输入端，逆变电压检测板中cpu输出端连接主控板。
如图5所示，变频器逆变输出电压连接变压器，变频器逆变输出电压的波形（本身为调制脉冲波形）通过lc滤波器转换成正弦波后，再经过过零比较器得到方波，逆变电压检测板中cpu对方波进行计数并计算出当前正弦波的频率，然后调整对正弦波的采样频率，从而达到频率跟踪。本发明装置通过把变频器逆变输出电压的脉冲调制波形转换成正弦波后再进行监测。
相应于本发明实施例一一种适用于变频器的电压暂降装置，本发明实施例二还提供一种适用于变频器的电压暂降监测方法，包括：
提供通过总线板相互连接的主控板、交流电压检测板、直流电压检测板和逆变电压检测板；
将所述交流电压检测板通过电压互感器连接变频器的输入侧，检测变频器的输入侧交流电压；
将所述直流电压检测板通过直流电压变送器连接变频器的整流滤波侧，检测变频器的整流滤波电压；
将所述逆变电压检测板通过变压器连接变频器的输出侧，检测变频器的逆变输出电压。
其中，所述电压暂降监测方法还包括：
在所述逆变电压检测板上设置中央处理器、lc滤波器和过零比较器，将所述lc滤波器的输入端连接所述变压器的输出侧，所述变压器的输入侧连接变频器逆变输出电压，所述中央处理器的输入端分别连接所述lc滤波器的输出端和所述过零比较器的输出端，所述中央处理器的输出端连接所述主控板。
其中，所述检测变频器的逆变输出电压具体包括：
变频器的逆变输出电压经所述变压器后转换为小信号正弦脉冲宽度调制波形；
将变压器输出的所述小信号正弦脉冲宽度调制波形转换为正弦波；
将所述正弦波转换为方波，对所述方波进行计数，计算出所述正弦波的频率，再设定采样频率。
本发明通过检测变频器输入侧交流电压，当发生电压暂降时同时录波变频器输入交流电压、变频器整流滤波电压和变频器逆变输出电压，通过对录波数据的进一步处理可分析出电压暂降对变频器整流滤波电压和变频器逆变输出电压的影响，进而分析出在电压暂降时变频器逆变输出电压对负载的影响。
综上所述，与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：能同时对变频器输入侧交流电压、变频器整流滤波电压以及变频器逆变输出电压进行监测，通过电路设计将变频器逆变输出电压的脉冲调制波形转换成正弦波，从而实现对变频器逆变输出电压的监测，同时还具有频率跟踪功能以及同时对变频器输入交流电压、整流滤波电压和逆变输出电压进行录波的录波功能。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。