CN114336950B - 一种三相静态开关辨识相序的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三相静态开关辨识相序的方法，涉及开关控制技术领域，设置采样电路，通过采样电路将交流电压转化成电压信号，通过调节U路电压、V路电压、W路电压的输入与A路电压、B路电压、C路电压的输入为同步状态，且使得U路电压、V路电压、W路电压与A路电压、B路电压、C路电压的相序一致，从而使得当交流电压的幅值一致时，能够使得交流电源的相序、频率、相位、幅值一致，进而使得静态开关在切换的过程中不会产生环流，同时使得切换过程能够更加快速和安全。

Description

一种三相静态开关辨识相序的方法

技术领域

本发明涉及开关控制技术领域，具体是一种三相静态开关辨识相序的方法。

背景技术

静态开关一般应用在不间断电源系统中，实现市电与逆变电源的快速切换；根据市电与逆变电源的相位关系，分为同步切换和异步切换两种方式，在三相电源系统中，当市电与逆变电源输出电压在“同相序、同频、同相、同幅”的情况下，切换时不会产生的环流，能够满足安全与快速的切换；当市电与逆变电源输出电压出现“相序、频率、相位、幅值”的任何一项指标不相同时，切换就会产生环流，切换过程容易发生静态开关故障；在异步切换时，电路电流必须衰减到安全值时才能切换；所以，在异步切换过程的时间较长；所以，为了提高静态开关切换速度，确保安全可靠，静态开关的控制单元必须对市电与逆变电源进行相序、频率、相位、幅值等指标进行检测，只有当市电与逆变电源的指标一致，才能实现静态开关快速、安全的切换，为此，现提供一种三相静态开关辨识相序的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三相静态开关辨识相序的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种三相静态开关辨识相序的方法，包括以下步骤：

步骤一：设置采样电路，通过采样电路将交流电压转化成电压信号；

步骤二：对电压信号进行信号处理和分析，判断交流电压的状态；

步骤三：根据交流电压的状态，对交流电压的相序进行识别。

进一步的，所述采样电路电性连接有控制电路，所述控制电路包括6路交流电压，将6路电压分别标记为A、B、C和U、V、W；交流电压在经过A路电压的采样点时，变成电压方波信号，交流电压经过B路电压的采样点时，变成直流电压波形信号，将所获得的电压信号发送至控制电路的控制芯片内。

进一步的，所述电压方波信号的幅值为3V，其中，电压方波信号从0V上升到3V，称为上升沿；电压方波信号从3V下降到0V，称为下降沿。

进一步的，所述控制芯片内包括信号处理模块以及信号分析模块，所述信号处理模块用于对采样电路所获得的电压信号进行处理，具体处理过程包括：

设定当U路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，开启计数器，在V路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，该数值为第一线段长度；在W路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，该数值为第二线段长度；在A路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，该数值为第三线段长度；在B路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，该数值为第四线段长度；在C路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，该数值为第五线段长度；当U路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，计数器重新开始计数。

进一步的，所述第一线段长度为是U路电压、V路电压间的相位差值；

第二线段长度为U路电压、W路电压间相位差值，且U路电压、V路电压间相位差值小于U路电压、W路电压间相位差值，U路电压、V路电压、W路电压相序排列为顺序；U路电压、V路电压间相位差值大于U路电压、W路电压间相位差值，U路电压、V路电压、W路电压的相序排列为逆序。

进一步的，所述信号分析模块用于对信号处理模块处理后的电压信号进行分析，具体分析过程包括：U路电压、V路电压、W路电压的输入与A路电压、B路电压、C路电压的输入为同步状态；

U路电压、V路电压、W路电压与A路电压、B路电压、C路电压的相序一致，即同为顺序或逆序的状态；

当交流电压的幅值一致时，U路电压、V路电压、W路电压与A路电压、B路电压、C路电压的交流电源“相序、频率、相位、幅值”一致。

进一步的，所述第三线段长度为0时，U路电压和A路电压交流电是同步状态，当第三线段长度不为0时，U路电压和A路电压交流电是异步状态。

进一步的，所述第四线段长度减去第三线段长度的数值是A路电压与B路电压间相位差值；第五线段长度减去第三线段长度的数值是A路电压、C路电压间相位差值；

所述A路电压、B路电压间相位差值小于A路电压、C路电压间相位差值，A路电压、B路电压、C路电压相序排列为顺序；A路电压、B路电压间相位差值大于A路电压、C路电压间相位差值，A路电压、B路电压、C路电压的相序排列为逆序。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过调节U路电压、V路电压、W路电压的输入与A路电压、B路电压、C路电压的输入为同步状态，且使得U路电压、V路电压、W路电压与A路电压、B路电压、C路电压的相序一致，从而使得当交流电压的幅值一致时，能够使得交流电源的相序、频率、相位、幅值一致，进而使得静态开关在切换的过程中不会产生环流，同时使得切换过程能够更加快速和安全。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种三相静态开关辨识相序的方法，包括以下步骤：

步骤一：设置采样电路，通过采样电路将交流电压转化成电压信号；

步骤二：对电压信号进行信号处理和分析，判断交流电压的状态；

步骤三：根据交流电压的状态，对交流电压的相序进行识别。

需要进一步说明的是，在具体实施过程中，交流电压为AC220V电压，所述采样电路电性连接有控制电路，所述控制电路包括6路交流电压，将6路电压分别标记为A、B、C和U、V、W；交流电压在经过A路电压的采样点时，变成电压方波信号，交流电压经过B路电压的采样点时，变成直流电压波形信号，将所获得的电压信号发送至控制电路的控制芯片内；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，所述电压方波信号的幅值为3V，其中，电压方波信号从0V上升到3V，称为上升沿；电压方波信号从3V下降到0V，称为下降沿，并通过计数器对电压方波信号进行计数；

所述控制芯片内包括信号处理模块以及信号分析模块，所述信号处理模块用于对采样电路所获得的电压信号进行处理，具体处理过程包括：

设定当U路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，开启计数器，在V路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，该数值为第一线段长度；在W路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，该数值为第二线段长度；在A路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，该数值为第三线段长度；在B路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，该数值为第四线段长度；在C路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，该数值为第五线段长度；当U路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，计数器重新开始计数。

需要进一步说明的是，在具体实施过程中，所述第一线段长度为是U路电压、V路电压间的相位差值；

第二线段长度为U路电压、W路电压间相位差值，且U路电压、V路电压间相位差值小于U路电压、W路电压间相位差值，U路电压、V路电压、W路电压相序排列为顺序；U路电压、V路电压间相位差值大于U路电压、W路电压间相位差值，U路电压、V路电压、W路电压的相序排列为逆序。

所述信号分析模块用于对信号处理模块处理后的电压信号进行分析，具体分析过程包括：

当第三线段长度为0时，U路电压和A路电压交流电是同步状态，当第三线段长度不为0时，U路电压和A路电压交流电是异步状态；

需要进一步说明的是，在具体实施过程中，第四线段长度减去第三线段长度的数值是A路电压与B路电压间相位差值；第五线段长度减去第三线段长度的数值是A路电压、C路电压间相位差值。

A路电压、B路电压间相位差值小于A路电压、C路电压间相位差值，A路电压、B路电压、C路电压相序排列为顺序；A路电压、B路电压间相位差值大于A路电压、C路电压间相位差值，A路电压、B路电压、C路电压的相序排列为逆序。

通过获取不同路电压的电压信号的计数器数值，从而获得不同路电压的交流电状态，再根据不同路电压信号的相位差值，获得A路电压、B路电压、C路电压的相序排列情况；

需要进一步说明的是，在具体实施过程中，V路电压、W路电压与A路电压、B路电压、C路电压的交流电源满足以下条件：

U路电压、V路电压、W路电压的输入与A路电压、B路电压、C路电压的输入为同步状态；

U路电压、V路电压、W路电压与A路电压、B路电压、C路电压的相序一致，即同为顺序或逆序的状态；

当交流电压的幅值一致时，U路电压、V路电压、W路电压与A路电压、B路电压、C路电压的交流电源“相序、频率、相位、幅值”一致。

需要进一步说明的是，在具体实施过程中，在三相电源系统中，当市电与逆变电源输出电压在“同相序、同频、同相、同幅”的情况下，切换时不会产生的环流，能够满足安全与快速的切换；当市电与逆变电源输出电压出现“相序、频率、相位、幅值”的任何一项指标不相同时，切换就会产生环流，切换过程容易发生静态开关故障；在异步切换时，电路电流必须衰减到安全值时才能切换，导致在异步切换过程的时间较长，通过调节U路电压、V路电压、W路电压的输入与A路电压、B路电压、C路电压的输入为同步状态，且使得U路电压、V路电压、W路电压与A路电压、B路电压、C路电压的相序一致，从而使得当交流电压的幅值一致时，能够使得交流电源的相序、频率、相位、幅值一致，进而使得静态开关在切换的过程中不会产生环流，同时使得切换过程能够更加快速和安全。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (1)

1.一种三相静态开关辨识相序的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：设置采样电路，通过采样电路将交流电压转化成电压信号；

步骤二：对电压信号进行信号处理和分析，判断交流电压的状态；

步骤三：根据交流电压的状态，对交流电压的相序进行识别；

所述采样电路电性连接有控制电路，所述控制电路包括6路交流电压，将6路电压分别标记为A、B、C和U、V、W；交流电压在经过A路电压的采样点时，变成电压方波信号，交流电压经过B路电压的采样点时，变成直流电压波形信号，将所获得的电压信号发送至控制电路的控制芯片内；

所述电压方波信号的幅值为3V，其中，电压方波信号从0V上升到3V，称为上升沿；电压方波信号从3V下降到0V，称为下降沿；

所述控制芯片内包括信号处理模块以及信号分析模块，所述信号处理模块用于对采样电路所获得的电压信号进行处理，具体处理过程包括：

设定当U路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，开启计数器，在V路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，该数值为第一线段长度；在W路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，该数值为第二线段长度；在A路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，该数值为第三线段长度；在B路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，该数值为第四线段长度；在C路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，该数值为第五线段长度；当U路电压的方波信号的上升沿到达控制芯片的芯片管脚时，记录该计数器数值，计数器重新开始计数；

所述第一线段长度为是U路电压、V路电压间的相位差值；

第二线段长度为U路电压、W路电压间相位差值，且U路电压、V路电压间相位差值小于U路电压、W路电压间相位差值，U路电压、V路电压、W路电压相序排列为顺序；U路电压、V路电压间相位差值大于U路电压、W路电压间相位差值，U路电压、V路电压、W路电压的相序排列为逆序；

所述信号分析模块用于对信号处理模块处理后的电压信号进行分析，具体分析过程包括：U路电压、V路电压、W路电压的输入与A路电压、B路电压、C路电压的输入为同步状态；

U路电压、V路电压、W路电压与A路电压、B路电压、C路电压的相序一致，即同为顺序或逆序的状态；

当交流电压的幅值一致时，U路电压、V路电压、W路电压与A路电压、B路电压、C路电压的交流电源“相序、频率、相位、幅值”一致；

所述第三线段长度为0时，U路电压和A路电压交流电是同步状态，当第三线段长度不为0时，U路电压和A路电压交流电是异步状态；

所述第四线段长度减去第三线段长度的数值是A路电压与B路电压间相位差值；第五线段长度减去第三线段长度的数值是A路电压、C路电压间相位差值；

所述A路电压、B路电压间相位差值小于A路电压、C路电压间相位差值，A路电压、B路电压、C路电压相序排列为顺序；A路电压、B路电压间相位差值大于A路电压、C路电压间相位差值，A路电压、B路电压、C路电压的相序排列为逆序。