[实用新型]三相电状况检测装置和电机系统

说明书

技术领域

本公开一般地涉及三相电机保护，尤其涉及一种用于检测三相电的状况的检测装置以及使用该检测装置的电机系统。

背景技术

电机损坏主要是由于电机在非正常三相电状况下运行引起的。非正常三相电状况主要包括：电机绕组本身断开引起的缺相、三相交流电源与电机端子之间连接线路断开引起的缺相，以及交流电源各相线中发生的缺相或反相。要进行电机运行保护，则需要准确并及时地对上述几种情况的发生进行检测。

在具有变频器的电机系统中，变频器可以提供对电机的保护，包括瞬间断电期间的控制、停转保护、频率检测、故障重启、过转矩检测和其它类型的硬件保护。但是，很多情况下，变频器本身的检测和保护功能不足以满足用户对电机系统安全性的需求。需要布置额外的检测模块来检测三相电状况，以加强对电机的保护。

在一种已知方案中，检测模块使用分压感测电路来检测变频器输出的模拟电压。基于所检测到的模拟电压的电压均方根值和频率的测量值来确定三相电的状况。在确定三相电状况不正常，诸如缺相或反相的情况下，输出控制信号，对变频器下游的三相接触器的导通和断开进行控制，以实现对电机的保护。

已知方案的测量准确度以及测量到非正常状况后进行保护动作的方式有待进一步改进。

实用新型内容

根据本公开的一个方面，提供一种用于检测三相电的状况的检测装置。该检测装置包括：脉冲生成电路，被配置为根据三相电的第一相和第二相间的第一线电压生成第一脉冲信号，以及根据三相电的第三相和第二相间的第二线电压生成第二脉冲信号，其中当第一线电压分别为高于或低于预定电压阈值时，第一脉冲信号分别处于第一状态和第二状态，当第二线电压分别为高于或低于预定电压阈值时，第二脉冲信号分别处于第三状态和第四状态。该检测装置还包括：检测电路，被配置为根据第一脉冲信号和第二脉冲信号的脉宽的相对关系以及第一脉冲信号和第二脉冲信号之间的相位差与第一脉冲信号或第二脉冲信号的周期的相对关系的至少之一来检测三相电的状况。

根据本公开的一个实施例，脉宽的相对关系可以通过脉宽比来表征。

根据本公开的一个实施例，相位差与周期的相对关系可以通过相周比，即相位差与第一脉冲信号或第二脉冲信号的周期的比值来表征。

或者，根据本公开的一个实施例，脉宽的相对关系可以通过脉宽比来表征，并且相位差与周期的相对关系可以通过相周比，即相位差与第一脉冲信号或第二脉冲信号的周期的比值来表征。

根据本公开的另一个实施例，检测电路可以进一步被配置为：在第一脉冲信号和第二脉冲信号的频率小于频率阈值，并且第一脉冲信号和第二脉冲信号的脉宽都大于等于脉宽阈值时，根据脉宽比和相周比至少之一来进行检测。

根据本公开的另一个实施例，当脉宽比小于第一阈值Th1时，检测电路可以确定三相电中的第一相或第三相缺相。

根据本公开的另一个实施例，当脉宽比大于等于第一阈值Th1，且相周比落入（0，Th2）或（Th3,Th4）中时，检测电路可以确定三相电缺相，其中Th2、Th3和Th4分别是第二、第三和第四阈值，其中，0<Th2<Th3<Th4。

根据本公开的另一个实施例，当脉宽比大于等于第一阈值Th1，且相周比落入（Th5,Th6）中时，检测电路可以确定三相电存在反相，其中，Th5和Th6是第五阈值和第六阈值，其中，Th2<Th5<Th6<Th3。

根据本公开的另一个实施例，当脉宽比大于等于第一阈值Th1，且相周比落入其它范围中时，检测电路可以确定三相电的状况为正常。

根据本公开的另一个实施例，检测电路可以被进一步配置为在第一脉冲信号和第二脉冲信号的频率小于频率阈值，并且第一脉冲信号和第二脉冲信号的脉宽都小于脉宽阈值时，确定三相电关闭。

根据本公开的另一个实施例，检测电路可以被进一步配置为在第一脉冲信号和第二脉冲信号的频率小于频率阈值，并且第一脉冲信号和第二脉冲信号之一小于脉宽阈值而另一个的脉宽大于等于脉宽阈值时，确定三相电的状况为单相电缺相。

根据本公开的另一个方面，提供一种电机系统，包括根据本公开一个方面的检测装置，以及控制装置，其中，控制装置被配置为：响应于指示特定状况的检测结果执行相应的预定操作。其中，检测装置所检测的三相电是从电机系统各级之一处采样的三相电。

在根据本公开的一个实施例中，控制装置还可以包括变频器；并且，变频器被配置为响应于检测结果触发自身的保护机制。