[发明专利]一种用于电流采集快速处理的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压变频领域电流采集快速处理的方法及系统。

背景技术

近年来高压变频器已经被越来越广泛地应用在各个领域，为了能够实时反映高压变频器所带负载的工作情况，需要对其所带负载的工作电流进行实时监控。目前大部分厂家是通过霍尔器件采集到两相电流，最后经过主控硬件电路的整流滤波等运算处理后得到一叠加直流电压值，然后在高压变频器的人机界面处显示出来，采用这种技术其处理速度慢、延时时间长，试验仪器实际测量可知，经过主控系统硬件处理后，其滞后延迟时间有1秒之多，这对于变频器的核心处理能力为毫秒级的要求来说，显然不能实时反映变频器所带负载的工作情况，所以如何提高对采集电流的快速处理能力，实现对工作电流的实时监控，已经成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明是基于瞬时无功理论，对由霍尔传感器采集到的瞬时电流信号在软件中进行无延时处理，这种方案响应速度快，可实时反映采样电流的变化情况，本发明是这样实现的：

一种用于电流采集快速处理的方法，包括以下步骤：a)对采样电流进行信号处理，得到采样电流信号；b)采用瞬时无功算法对采样电流信号进行运算处理，得到瞬时电流有效值；c)对瞬时电流有效值进行滑差滤波处理，得到最终瞬时电流值；d)最终瞬时电流值从信号输出端输出。

其中步骤b)包括：e)对A、B两相交流输入的电流信号进行A/D转换，得到瞬时电流值Ia和Ib；f)根据瞬时电流值计算出励磁电流It和转矩电流Im，其中It＝1.225Ia，Im＝0.707(Ia+2*Ib)；g)求得瞬时电流有效值Io，其中Io＝sqrt(It²+Im²)。

其中步骤a)包括对采样电流进行滤波、射随放大、比例加法运放的处理。

一种用于电流采集快速处理的装置，包括采样模块，对电流信号进行处理，得到采样电流信号；数据处理模块，采用瞬时无功算法对采样电流信号进行运算处理，得到瞬时电流有效值，并且采用滑差滤波算法对瞬时电流有效值进行运算处理，得到最终瞬时电流值；信号输出端，输出最终瞬时电流值。

其中采样模块通过三级运放(N8)、(N9)和(N10)来实现对电流信号的滤波、射随放大、比例加法运放的处理。

采用本发明可对采样电流进行快速处理，实现对高压变频器输出电流的实时监控，其结构简单，具有很强的实用性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明采样模块结构示意图；

图3是数据处理模块对采样电流信号进行处理的流程示意图。

具体实施例

以下将结合附图对本发明进行详细说明，从图1中可看出A、B两相交流电信号经过采样模块处理后成为采样电流信号，又经过数据处理模块得到最终瞬时电流值，最后经信号输出端输出。在图1所示的实施例中，数据处理模块对采样电流信号进行了瞬时无功算法的处理和滑差滤波算法的处理。对于如何采用滑差滤波算法来实现滑差滤波功能的具体内容，由于本领域的技术人员能够容易实现，所以就不在这里赘述了。

本发明中数据处理模块采用的是DSP芯片，图2是数据处理模块对采样电流信号进行处理的流程示意图，从图中可看出，启动DSP芯片的A/D转换后，获得A、B两相交流电的瞬时电流值Ia和Ib，根据无功算法可计算出励磁电流It和转矩电流Im，其中It＝1.225Ia，Im＝0.707(Ia+2*Ib)，最后求得瞬时电流有效值Io，其中Io＝sqrt(It²+Im²)，再通过滑差滤波算法对Io进行处理，获得最终瞬时电流值。

图3是采样模块结构示意图，从图中可看出，采样模块经过运算放大器N8、N9和N10来完成对电流信号的采样功能，其中N8对输入的交流信号进行滤波处理，消除干扰信号，提高输入信号的可靠性；N9是对N8的输出信号进行射随放大，提高信号带载能力；N10为比例加法运放电路，其作用是将合适的信号传输给数据处理模块。

本发明是利用瞬时无功算法获得瞬时电流有效值，采用本发明变频器主控系统可在2ms内获取到所带负载的工作电流，大大缩短了采集电流信号的延时时间，能够更好的实现对高压变频器所带负载工作情况的实时监控。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书的内容不应理解为对本发明的限制。