一种基于谐波电流和功率检测整机状态的辅助方法
【专利摘要】本发明涉及整机检测方法，尤其是一种基于谐波电流和功率检测整机状态的辅助方法，该方法包括：（1）整机内各模块线性、非线性分类；（2）统计各模块的额定功率值；（3）选择合适的谐波指标；（4）对整机供电，并对谐波电流和功率进行实时检测并记录；（5）根据谐波指标的大小来判定当前运行可能包含的模块；（6）将当前功率与各模块额定功率进行对比，从而进一步删除运行中不包含的模块，确定整机内运行的模块。本发明能够提高整机内各模块状态的检测效率，减少人工操作步骤，提高精度。
【专利说明】一种基于谐波电流和功率检测整机状态的辅助方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及整机内各模块的状态检测方法，具体是一种基于谐波电流和功率检测整机状态的辅助方法。
【背景技术】
[0002]目前，现有的对整机内模块进行状态分析、检测的方法包括很多繁琐的步骤，其检测步骤的工作量也相当大。一般需要先将整机中各个模块的工作数据进行采样；然后进行分析；最后才能判断整机启动时各模块动作的逻辑顺序和整机工作后的运行状态是否正常，从而完成整机检测或故障排查。
[0003]现有的这种整机状态检测方法需要大量的人工操作步骤，浪费了人力，增加了成本；另外，由于数据采集的工作量之大，直接降低了整机状态检测的工作效率。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是针对【背景技术】中现有整机状态检测方法存在的不足，提供一种基于谐波电流和功率检测整机状态的辅助方法，该方法避免了对整机内各个模块的数据采集，能够很大程度的提高整机状态的检测效率。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种检测整机状态的辅助方法，可以结合其他分析方法来进行完整的检测，以提高其他分析方法的工作效率。
[0006]本发明所采用的技术方案具体是:一种基于谐波电流和功率检测整机状态的辅助方法，其特征在于，先是整机检测前的分析，包括3个步骤，步骤一是将整机内的各个模块进行线性模块和非线性模块的分类，再将非线性模块按照线性程度大小的定义来进行线性程度大小的排列；步骤二是将整机内各模块的额定功率值进行统计并列表；步骤三是根据整机的具体情况选择一项能反映谐波电流特征或大小的谐波指标；其次是整机启动及运行时的检测，也包括3个步骤，步骤四是对整机供电，并在供电电源处对谐波电流和功率进行实时检测并记录；步骤五是第一次分析划定运行模块的范围，根据步骤三中选定的谐波指标的大小来判定当前运行可能包含的模块，若谐波指标很小，则当前运行模块中不包含线性程度小的模块，若谐波指标很大，则说明当前很可能包含线性程度较小的模块；步骤六是根据功率大小来进一步划定当前运行模块的范围，将当前功率与各模块额定功率进行对t匕，从而进一步删除运行中不包含的模块，确定整机内运行的模块。
[0007]优选的:所述步骤三中的谐波指标，根据实际工程的具体情况，可以选择总谐波畸变率、三次谐波电流值、前2n+l次谐波电流的平方和(η>1)中的一种，或者是这这三个指标以某种特定的函数关系构成的新指标。
[0008]优选的:所述步骤一中的线性程度大小的定义是:在电力系统中，当整机内的模块稳定运行时，模块的输入电流和输入电压的波形，在消除电压和电流相位差的条件下，即把电压(或电流)波形平移至与电流(或电压)相同相位，并将电压(或电流)幅值调整到与电流(或电压)波形实际高度接近，在一个周期内，电压与电流波形，两个图像的相似度越大，称该模块的线性程度越大，反之，该模块的线性程度越小。
[0009]优选的:所述步骤五和步骤六的检测步骤可以交换顺序来操作。
[0010]本发明的整机状态检测方法，是一种辅助方法，当整机内存在相同或相似的功能模块时，单独使用该方法不一定能对整机工作模块进行精确定位，却可以依据该方法得出一个范围，划定范围之后，可通过其他分析方法进一步进行分析，减少了对逐个模块进行检测的繁琐分析，提高了其他分析方法的效率；结合本发明的辅助方法，不需要单独对各个模块进行分析，只需要检测整机供电电源处的整机的启动过程及运行时的谐波电流和功率，就可以对整机工作状态进行检测或故障排查。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1，是【具体实施方式】中冰箱样机刚上电时((Tl2s)的测量结果图；
图2，是【具体实施方式】中冰箱样机启动完成后稳定工作时的测量结果图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合具体实验装置以及利用该实验装置得到的数据和结果图，来具体说明本发明的实施例，对本发明的【具体实施方式】作详细的介绍。
[0013]本实施例中采用Y0K0GAWA的WT3000高精度功率分析仪在一台冰箱样机插座处对样机的启动过程进行测试分析，主要测量的参数为样机当前的谐波电流和功率。首先分析冰箱样机的耗电功能模块，其耗电模块主要包括压缩机、冷冻室化霜加热管、冷藏室化霜加热器和其他小功率器件；其他小功率器件包括冷凝风机、冷冻风机、冷冻室照明灯、冷藏室照明灯等，为实验方便，在实验过程中，这些主要功能模块都是实时监测的，只要模块通电工作，就会有对应的指示灯点亮，表明该模块正在工作。
[0014]其次，按照本发明的辅助检测步骤来执行。
[0015]第一步:按线性和非线性分类冰箱样机的功能模块如下表所示。
线性非线性(线性程度从左到右依次壤大)
冷冻窒化冷藏室化霉压ft机萁他小功率器ft
霜加《!管加热器
[0016]第二步:统计模块额定功率如下表所示。
11I冷冻室化霜加热管 I冷藏室化霜加热管 I压缩机I其他小功率器件
M定功率(W) |l80I1丨95 I单个器件<4
[0017]第三步:在该实施例中，直接选择检测出的三次谐波电流值作为谐波指标。
[0018]第四步:对整机供电，并在供电电源处对谐波电流和功率进行实时检测。本实施例中通过附图中的两张图来分别说明冰箱样机刚上电时((Tl2s)的测量结果(如附图1)和冰箱样机启动完成后稳定工作时的测量结果(如附图2)。
第五步:由上图1可知，在冰箱样机刚启动时，在f 12秒，电流波形基本保持稳定，当前的三次谐波电流值为4.506mA,占有效电流值的7.238%，瞬时功率为1.8W。根据功率可判定出当前主要的耗电功能模块均未启动，可断定启动模块只包含冰箱主板和显示模块等其他小功率器件。由上图2可知，冰箱样机当前的三次谐波电流为0.44827A，约占有效电流的51.325%，谐波指标较大，而线性程度小的模块(即冰箱内能产生大谐波电流的非线性器件)只有压缩机，根据这个值判定出当前启动的模块包含压缩机。当前瞬时功率为107.82W，而压缩机的输入功率为95W，说明当前启动的模块还包含其他小功率器件。
[0019]通过指示灯点亮对比实验可知，在f 12秒之间，冰箱样机启动的模块为冰箱主板和显示模块等。在冰箱启动完成后运行的模块为压缩机和冷凝风机等小功率模块。
[0020]通过对比可知，该发明提出的基于谐波电流和功率检测整机状态的辅助方法是可行的。本发明的这种整机状态检测辅助方法在整机内不存在相同或相似的功能模块时，单独使用该方法能够对整机内的工作模块进行精确的定位；当整机内存在相同或相似的功能模块时，该方法不一定能对整机工作模块进行精确定位，却可以依据该方法得出一个范围，划定范围之后，可通过其他分析方法进一步进行分析，减少了逐个模块进行检测的繁琐分析，提高了其他分析方法的效率。
【权利要求】
1.一种基于谐波电流和功率检测整机状态的辅助方法，该方法分为整机检测前的分析和整机启动及运行时的检测，其特征在于，首先是整机检测前的分析，包括3个步骤， 步骤一是将整机内的各个模块进行线性模块和非线性模块的分类，再将非线性模块按照线性程度大小的定义来进行线性程度大小的排列；步骤二是将整机内各模块的额定功率值进行统计并列表； 步骤三是根据整机的具体情况选择一项能反映谐波电流特征或大小的谐波指标； 其次是整机启动及运行时的检测，也包括3个步骤，具体如下， 步骤四是对整机供电，并在供电电源处对谐波电流和功率进行实时检测并记录； 步骤五是第一次分析划定运行模块的范围，根据步骤三中选定的谐波指标的大小来判定当前运行可能包含的模块，若谐波指标很小，则当前运行模块中不包含线性程度小的模块，若谐波指标很大，则说明当前很可能包含线性程度较小的模块； 步骤六是根据功率大小来进一步划定当前运行模块的范围，将当前功率与各模块额定功率进行对比，从而进一步删除第一次分析划定运行模块范围内不包含的模块，确定整机内运行的模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于谐波电流和功率检测整机状态的辅助方法，其特征是:所述步骤三中的谐波指标，根据实际工程的具体情况，可以选择总谐波畸变率、三次谐波电流值、前2n+l次谐波电流的平方和(n ^ I)，或由这三个指标以函数关系构成的新指标。
3.根据权利要求1所述的一种基于谐波电流和功率检测整机状态的辅助方法，其特征是:所述步骤一中的线性程度大小的定义是:在电力系统中，当整机内的模块稳定运行时，模块的输入电流和输入电压的波形，在消除电压和电流相位差的条件下，即把电压(或电流)波形平移至与电流(或电压)相同相位，并将电压(或电流)幅值调整到与电流(或电压)波形实际高度接近，在一个周期内，电压与电流波形，两个图像的相似度越大，称该模块的线性程度越大，反之，该模块的线性程度越小。
4.根据权利要求1所述的一种基于谐波电流和功率检测整机状态的辅助方法，其特征是:所述步骤五和步骤六的检测步骤可以交换顺序来执行。
【文档编号】G01R31/00GK104198842SQ201410391637
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月11日 优先权日:2014年8月11日
【发明者】徐公云, 李坦 申请人:无锡和晶信息技术有限公司