專利名稱：智能型電動機(jī)保護(hù)控制器自適應(yīng)交流輸入信號的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動機(jī)保護(hù)器的控制方法，具體說涉及一種智能型電動機(jī)保護(hù)器 三相交流采樣的處理方法。
背景技術(shù)：
隨著微電子技術(shù)與大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，以單片機(jī)為核心的三相交流電量 采樣技術(shù)為代表的裝置已開始逐漸替代傳統(tǒng)的熱繼電器成為電動機(jī)保護(hù)和電動機(jī)控制中 心(MCC)的主流產(chǎn)品。智能型電動機(jī)保護(hù)控制器通過三相四線(中性點(diǎn)接地)接線方式的交流電流輸入 (采用或不采用電流互感器)和交流電壓輸入(采用或不采用電壓互感器輸入)信號進(jìn)行交流 采樣和計(jì)算，得到電流、電壓的瞬時(shí)值和有效值、有功功率等參數(shù)，作為三相交流異步電動 機(jī)的堵轉(zhuǎn)、過負(fù)荷及過壓、欠壓、電流不平衡等保護(hù)及各種電參數(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。這類裝置通 常安裝在開關(guān)柜內(nèi)，在開關(guān)柜廠生產(chǎn)安裝過程中，電流與電壓相序接線錯誤或電流輸入信 號同名端接反是常見的錯誤，這種接線錯誤的特點(diǎn)是在工廠安裝和送電檢查時(shí)不易發(fā)現(xiàn)， 只有在現(xiàn)場送電運(yùn)行后才能發(fā)現(xiàn)，其后果是1)造成部分電參數(shù)測量誤差極大，如有功功 率和有功電能等；2)可能導(dǎo)致裝置誤動作，影響電動機(jī)的正常運(yùn)行，如電流不平衡保護(hù)、 欠功率保護(hù)等。遇到此類情況，通常需要現(xiàn)場改變裝置的錯誤接線，傳統(tǒng)的解決方法是在線儀表 檢測法和離線檢查法。在線儀表檢測法需要使用相位儀和具備豐富的專業(yè)知識才能進(jìn)行； 離線檢查法耗時(shí)耗力，這就不可避免地造成影響工程項(xiàng)目的施工和調(diào)試進(jìn)度，同時(shí)加大了 生產(chǎn)單位的調(diào)試和維護(hù)成本。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有電動機(jī)控制器存在的缺陷，本發(fā)明提供一種不需要另外更改裝置外部接 線就能校正裝置由接線錯誤引起的三相異步交流電動機(jī)保護(hù)功能異常與功率計(jì)算誤差的 一種智能型電動機(jī)保護(hù)控制器自適應(yīng)交流輸入信號的方法。解決上述技術(shù)問題所采取的具體技術(shù)措施是一種智能型電動機(jī)保護(hù)控制器自適 應(yīng)交流輸入信號的方法，其特征是電壓、電流互感器采樣A、B、C三相電壓、電流，相位補(bǔ)償 電路對互感器采樣時(shí)產(chǎn)生的比差、角差進(jìn)行補(bǔ)償，采樣保持與模擬開關(guān)電路在微處理器的 控制下依次對A相電流、電壓，B相電流、電壓，C相電流、電壓交流采樣經(jīng)A /D轉(zhuǎn)換后輸入 微處理器。頻率跟蹤電路保持交流采樣始終有序，過零中斷電路在交流電壓、電流過零點(diǎn)產(chǎn) 生中斷作為時(shí)標(biāo)啟動微處理器讀取A/D中采樣數(shù)據(jù)。三相交流異步電動機(jī)是感性負(fù)載，電壓要比電流超前，功率因數(shù)范圍0 < cos Φ <0.95，對應(yīng)的電壓與電流相位角Φ范圍18° < Φ < 90°。A、B、C三相電壓、電流由負(fù) 半周轉(zhuǎn)向正半周時(shí)，觸發(fā)中斷，單片機(jī)響應(yīng)中斷記錄下A、B、C三相電壓、電流過零時(shí)間。如 果A相電壓為Ua，A相電流為Ia，那么借助Ia與Ua過零時(shí)間差Tda，能換算出A相電壓與電流相位角=360° /20ms ^Tda,若相位角大于90°，就可以判定A相電壓或電流端子接線 有誤。B相與C相電壓與電流相位角可按上述方法進(jìn)行判定。對于電流互感器輸入同名端接反，就要借助電流與功率數(shù)據(jù)來判斷。根據(jù)三相交 流電動機(jī)的三相阻抗相等，三相電流瞬值的代數(shù)和Σ I = Iai+Ibi+Ici=0，式中Iai、Ibi、 Ici為三相電流瞬時(shí)值，若有電流互感器的同名端接錯則Σ I Φ 0時(shí)，要對同名端接錯的相 電流采樣值取反。當(dāng)Σ I = 0時(shí)，還要判斷電動機(jī)功率P > 0還是P < 0，前種情況電流方 向正確，后一種情況三相電流方向皆反。對于三相交流電壓Ua、Ub、Uc，有Ua=Um.sinωt,Ub=Um.sin(ωt+120° )， Uc = Um · sin(ωt+240° )，其中任意一相交流電壓有效值即方均根值，其離散計(jì)算公式
權(quán)利要求
1. 一種智能型電動機(jī)保護(hù)控制器自適應(yīng)交流輸入信號的方法，其特征是硬件裝置 將電壓互感器、電流互感器接入PDM-810MRC型智能型電動機(jī)保護(hù)控制器模擬量輸入端子， PDM-810MRC對電壓互感器、電流互感器信號采樣由控制邏輯控制，分別施加到過零觸發(fā)中 斷與A/D轉(zhuǎn)換；程序流程根據(jù)三相交流電動機(jī)瞬時(shí)電流為零的特點(diǎn)Σ I = Iai+Ibi+Ici=0 判斷裝置三相電流接線是否正確，Σ I=O表明三相電流方向相同電流互感器同名端同向此 時(shí)，有兩種可能一是三相電流方向接線正確電流互感器同名端與相應(yīng)電壓互感器同名端 同一方向，另一種可能是三相電流全部反向電流互感器同名端全部接反，此時(shí)，要借助電動 機(jī)有功功率P > 0還是P < 0來進(jìn)一步判斷，若P > 0三相電流接線正確Ρ < 0需要微 處理器將三相電流采樣值全部取反，Σ I興0也有有兩種可能一是可能有一相或兩相電流 方向有誤，其次可能三相電流接線錯誤，對于電動機(jī)電流接線錯誤，裝置給出提示“請重新 檢查線路”；電流方向錯誤包括:A相電流方向錯誤、B相電流方向錯誤、C相電流方向錯誤、 A B兩相電流方向錯誤、A C兩相電流方向錯誤、C B兩相電流方向錯誤，對于這些錯誤要逐 一判別，發(fā)現(xiàn)哪相電流反向就將該相電采樣值全部取反，直到Σ I=O ；然后，再以三相交流 電動機(jī)瞬時(shí)電壓為零的特性Σ U = Uai+Ubi+Uci=0 ；Uai、Ubi、Uci為三相電壓瞬時(shí)值判斷 三相電壓是否有接線錯誤，Σ U興0表明電壓接線有誤，裝置給出提示“請重新檢查線路”; EU = O時(shí)，三相電壓相序是以電流相序?yàn)閰⒄眨鶕?jù)三相異步電動機(jī)每相電壓與流相位角 < 90°來判別電壓相序；三相電壓相序錯誤有Α相與B相、A相與C相、B相與C相三種可 能；當(dāng)檢測到電壓相序錯誤就要進(jìn)行校正，有相序錯誤的兩相互相交換電壓采樣緩存區(qū)所 有數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種智能型電動機(jī)保護(hù)控制器自適應(yīng)交流輸入信號的方法，將電壓互感器、電流互感器接入智能型電動機(jī)保護(hù)控制器模擬量輸入端子，電壓、電流互感器采樣A、B、C三相電壓、電流，相位補(bǔ)償電路對互感器采樣時(shí)產(chǎn)生的比差、角差進(jìn)行補(bǔ)償，采樣保持與模擬開關(guān)電路在微處理器的控制下依次對A相電流、電壓，B相電流、電壓，C相電流、電壓交流采樣，經(jīng)Ａ/D轉(zhuǎn)換后輸入微處理器。頻率跟蹤電路保持交流采樣始終有序，過零中斷電路在交流電壓、電流過零點(diǎn)產(chǎn)生中斷作為時(shí)標(biāo)啟動智能型電動機(jī)保護(hù)控制器的微處理器讀取Ａ/D中采樣數(shù)據(jù)。通過軟件判斷的方法校正裝置由接線錯誤引起的三相異步交流電動機(jī)保護(hù)功能異常與功率計(jì)算誤差。
文檔編號H02H7/08GK102005729SQ20101058778
公開日2011年4月6日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者劉海波, 江輝, 苑智偉 申請人:丹東華通測控有限公司