本发明涉及电动机领域,具体而言,涉及一种电动机保护方法和装置。
背景技术:
现有技术中,在自动化生产的场景中大量的使用电动机,电动机的安全可靠工作直接关系到自动化生产和人身的安全。
电动机保护装置就是给电机全面的保护,是电动机的安全运行的屏障,在电动机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、以及三相不平衡状态时对电动机予以保护。当前,电动机保护装置无法区分短路故障与PT断线故障,只要出现低电压就会触发低电压保护动作。
针对现有技术中在电动机出现低电压时直接进入低电压保护,导致低电压保护误动作的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素:
本发明实施例提供了一种电动机保护方法和装置,以至少解决在电动机出现低电压时直接进入低电压保护,导致低电压保护误动作的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种电动机保护方法和装置,包括:当检测到电动机的母线电压消失时,获取电动机在上一周期的第一电流信息,并记录延时时长,其中,上一周期为母线电压消失的第一时刻所属检测周期的上一个检测周期;当记录的延时时长达到预定时长时,采集延时时长达到预定时长的第二时刻的第二电流信息;比较第一电流信息和第二电流信息;若比较结果指示电动机在第二时刻出现反馈电流,则启动电动机的低压保护。
进一步地,比较第一电流信息和第二电流信息包括:比较第一电流信息中的三相电流值和第二电流信息中的三相电流值,并比较第一电流信息中的三相电流的相位和第二电流信息中的三相电流的相位,得到比较结果;若比较结果指示第二电流信息中的三相电流值中的至少一相电流值的变化超出预设电流阈值、并且至少一相电流的相位变化超出预设变化角度,则确定比较结果指示电动机在第二时刻出现反馈电流。
进一步地,在比较第一电流信息和第二电流信息的同时,方法还包括:比较第二时刻的三相电压;若三相中任意两相之间的相电压差不小于预设电压阈值,则确定发生两相PT断线。
进一步地,比较第一电流信息中的三相电流值和第二电流信息中的三相电流值包括:获取第二电流信息中的每相电流值对应于第一电流信息中的每相电流值的电流变化值,分别判断每相的电流变化值是否超出预设电流阈值;比较第一电流信息中的三相电流的相位和第二电流信息中的三相电流的相位包括:获取第二电流信息中的每相电流的相位对应于第一电流信息中每相电流的相位变化角度,分别判断每相的相位变化角度是否超出预设变化角度。
进一步地,在获取电动机在上一周期的第一电流信息之前,方法还包括:检测电动机的母线电压是否消失,其中,检测电动机的母线电压是否消失包括:定时循环计算电动机的三相线电压;若三相线电压中的三个线电压低于预定值,则检测出母线电压消失。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种电动机保护装置,包括:获取单元,用于当检测到电动机的母线电压消失时,获取电动机在上一周期的第一电流信息,并记录延时时长,其中,上一周期为母线电压消失的第一时刻所属检测周期的上一个检测周期;采集单元,用于当记录的延时时长达到预定时长时,采集延时时长达到预定时长的第二时刻的第二电流信息;比较单元,用于比较第一电流信息和第二电流信息;处理单元,用于若比较结果指示电动机在第二时刻出现反馈电流,则启动电动机的低压保护。
进一步地,比较单元包括:第一比较子单元,包括第一比较模块和第二比较模块,其中,第一比较模块,用于比较第一电流信息中的三相电流值和第二电流信息中的三相电流值,得到比较结果,第二比较模块,用于比较第一电流信息中的三相电流的相位和第二电流信息中的三相电流的相位,得到比较结果;第一确定子单元,用于若比较结果指示第二电流信息中的三相电流值中的至少一相电流值的变化超出预设电流阈值、并且至少一相电流的相位变化超出预设变化角度,则确定比较结果指示电动机在第二时刻出现反馈电流。
进一步地,比较单元还包括:第二比较子单元,比较第二时刻的三相电压;第二确定子单元,用于若三相中任意两相之间的相电压差不小于预设电压阈值,则确定发生两相PT断线。
进一步地,第一比较模块包括:第一获取子模块,用于获取第二电流信息中的每相电流值对应于第一电流信息中的每相电流值的电流变化值,第一判断子模块,用于分别判断每相的电流变化值是否超出预设电流阈值;第二比较模块包括:第二获取子模块,用于获取第二电流信息中的每相电流的相位对应于第一电流信息中每相电流的相位变化角度,第一判断子模块,用于分别判断每相的相位变化角度是否超出预设变化角度。
进一步地,装置还包括:检测单元,用于在获取电动机在上一周期的第一电流信息之前,检测电动机的母线电压是否消失,其中,检测电动机的母线电压是否消失包括:计算模块,用于定时循环计算电动机的三相线电压;检测模块,用于若三相线电压中的三个线电压低于预定值,则检测出母线电压消失。
在本发明实施例中,在检测到电动机的母线电压消失时,获取电动机在上一个检测周期的电流信息,并采集延时一定时长后的电流信息,基于这两个电流信息,判断电动机是否出现了反馈电流,以此来确定是否启动低压保护。从而可以准确判断电动机是否出现需进行低电压保护的故障,在判断出需进行低电压保护时,启动低电压保护的动作,进而解决了在电动机出现低电压时直接进入低电压保护,导致低电压保护误动作的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的一种可选的电动机保护方法的流程图;
图2是根据本发明实施例的一种可选的电动机保护逻辑的示意图;
图3是根据本发明实施例的一种可选的电动机保护装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例,提供了一种电动机保护方法的方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的电动机保护方法的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:
步骤S102,当检测到电动机的母线电压消失时,获取电动机在上一周期的第一电流信息,并记录延时时长,其中,上一周期为母线电压消失的第一时刻所属检测周期的上一个检测周期。
步骤S104,当记录的延时时长达到预定时长时,采集延时时长达到预定时长的第二时刻的第二电流信息。
步骤S106,比较第一电流信息和第二电流信息。
步骤S108,若比较结果指示电动机在第二时刻出现反馈电流,则启动电动机的低压保护。
通过本发明的上述实施例,在检测到电动机的母线电压消失时,获取电动机在上一个检测周期的电流信息,并采集延时一定时长后的电流信息,基于这两个电流信息,判断电动机是否出现了反馈电流,以此来确定是否启动低压保护。由于当出现短路故障时,电动机的母线电压会消失,并且在延时一定时长后出现反馈电流,在上述实施例中,在电动机的母线电压消失时,在延时一段时间后,检测该电动机中是否出现反馈电流,在出现反馈电流时,确定发生的是短路故障,可以进行低电压保护。在上述实施例中,可以准确判断电动机是否出现需进行低电压保护的故障,在判断出需进行低电压保护时,启动低电压保护的动作,解决了现有技术中在电动机出现低电压时直接进入低电压保护,导致低电压保护误动作的问题。
下面对上述实施例涉及方案进行原理说明:
由于电动机内部的转子绕组磁通不能突变,在电动机外部短路时,转子绕组仍有较大的电动势,使得电动机向短路点输出持续一定时长的反馈电流(最长时长可达1-2s),最大可以达到额定电流的好几倍。同时,若在母线上同时挂有除了电动机之外的其他大功率的负载,在上级开关跳开时,电动机在这时可能相当于一个发电机,产生反向电流(即反馈电流)。但是,电动机低电压保护延时时长一般都小于1秒,所以即使在低电压保护延时到时判断是否满足PT断线时,也满足三相PT断线判据,从而可能将低电压保护误闭锁。也即,若电动机母线电压消失一段时间后出现反馈电流,认为引发母线电压消失的故障需进行低电压保护。
而上述实施例中当检测到电动机的母线电压消失时,启动电动机低电压的判断程序,获取电动机在上一检测周期的第一电流信息,用于与延时一段时长后的电流作比较。检测电动机的母线电压,可以通过测量仪器(如,万能表)直接检测母线电压,也可以通过检测电路检测母线电压。母线电压消失,可以是母线电压变为0。第一电流信息是指在检测到电动机母线电压消失时的上一个检测时刻所对应的电流信息,该电流信息可以包括电流幅值和电流相位。
上述实施例中当记录的延时时长达到预定时长时,采集延时时长达到预定时长的第二时刻的第二电流信息,用于与检测电动机的母线电压消失时的上一个检测周期的电流作比较。预定时长,可以是人为设置的,以检测到电动机的母线电压消失时为起始时刻,如设置延时时长为100ms,就是指从电动机的母线电压消失时到其后的100ms。第二时刻是指电动机的母线电压消失后,延时预定时长后所对应的时刻。第二电流信息是指,在检测到电动机母线电压消失时延时预定时长后所对应的电流信息,包括电流幅值和电流相位。
上述实施例中,比较第一电流信息和第二电流信息,是指比较在检测到电动机母线电压消失时的上一个检测时刻对应的电流信息和延时预定时长后对应的电流信息。若比较结果指示电动机在第二时刻出现反馈电流,则启动电动机的低压保护,是指根据第一电流信息和第二电流信息比较结果,判断在第二时刻是否出现了反馈电流,决定是否启动低电压保护,反馈电流是指在母线电压为0时,母线上是否出现了从转子绕组传来的电流。
假设检测周期为T,延时时长t,预设延时时长为△t,母线电压为U,电流为I,第一时刻为t1-T,第二时刻为t1+Δt:
若在t1时刻检测到电动机的母线电压U=0;获取电动机在t1-T时刻的电流信息I1,同时记录延时时长t;当t=△t时,获取此时的电流信息I2;比较I1与I2,以判断出当t=△t时,电动机中是否出现反馈电流;如果出现反馈电流,则启动电动机的低压保护。
通过上述实施例,在电动机的母线电压消失时,基于在母线电压消失后延时一段时间后,电动机中是否有反馈电流,来判断电动机是否发生需电动机低压保护的故障,以进行低电压保护。通过上述实施例,可以准确判断出是否对电动机进行低电压保护,解决了现有技术中在电动机出现低电压时直接进入低电压保护,导致低电压保护误动作的问题。
根据本发明的上述实施例,比较第一电流信息和第二电流信息包括:比较第一电流信息中的三相电流值和第二电流信息中的三相电流值,并比较第一电流信息中的三相电流的相位和第二电流信息中的三相电流的相位,得到比较结果;若比较结果指示第二电流信息中的三相电流值中的至少一相电流值的变化超出预设电流阈值、并且至少一相电流的相位变化超出预设变化角度,则确定比较结果指示电动机在第二时刻出现反馈电流。
具体地,可以对第一电流信息和第二电流信息的电流值和相位进行比较,基于电流值和相位的比较结果,判断出电动机在第二时刻出现反馈电流。
例如,第一电流信息包括三相电流值和三相电流相位,若电动机母线有a,b和c三相,假设第一相为a相,第二相为b相,第三相位c相,第一电流信息三相电流值分别为第一相电流值Ia1、第二相电流值Ib1和第三相电流值Ic1,第一电流信息中的三相电流相位分别为第一相电流相位θIa1、第二相电流相位θIb1和第三相电流相位θIc1,第二电流信息中包括三相电流值和三相电流相位,则第二电流信息三相电流值分别为第一相电流值Ia2、第二相电流值Ib2和第三相电流值Ic2,第二电流信息中的三相电流相位分别为第一相电流相位θIa2、第二相电流相位θIb2和第三相电流相位θIc2,分别比较三相电流值的第一相电流值、第二相电流值和第三相电流值和三相电流相位的第一相电流相位、第二相电流相位和第三相电流相位,即分别比较Ia1与Ia2、Ib1与Ib2、Ic1与Ic2、以及θIa1与θIa2、θIb1与θIb2、θIc1与θIc2,若比较结果指示第二电流信息中的三相电流值Ia2、Ib2和Ic2中的至少一相电流值相对于第一电流信息中的三相电流值Ia1、Ib1和Ic1的变化超出预设电流阈值I预设、并且第二电流信息中的三相电流相位θIa2、θIb2和、θIc2中的至少一相电流相位相对于第一电流信息中的三相电流相位θIa1、θIb1和θIc1的相位变化超出预设变化角度θ预设,则确定比较结果指示电动机在第二时刻出现反馈电流。
可选地,上述实施例中比较第一电流信息和第二电流信息中的电流值时,可以将两个电流值作差,将差值的绝对值(用该参数表示电流值的变化)与预设电流阈值作比较,判断第二电流信息中的电流变化是否超出预设电流阈值。
需要说明的是,本申请实施例中的电动机为三相电动机,采集到的电动机的电流信息包括三相的信息,在第一电流信息中的电流值和第二电流信息中的电流值进行比较时,将三相的电流值分别进行比较,若三相中有一相的电流值的变化超过预设电流阈值,则确定电动机中的电流大小发生了变化。
例如,分别比较:
|Ia2-Ia1|>I预设,
|Ib2-Ib1|>I预设,
|Ic2-Ic1|>I预设,
判断第二电流信息中的三相电流值相对于第一电流信息的三相电流值,变化是否超出预设电流阈值,若第二电流信息三相中有一相的电流值的变化超过预设电流阈值,则确定电动机中的电流大小发生了变化。
分别比较:
|θIa2-θIa1|>θ预设,
|θIb2-θIb1|>θ预设,
|θIc2-θIc1|>θ预设,
判断第二电流信息中的三相电流相位相对于第一电流信息的三相电流相位,变化是否超出预设变化角度,若第二电流信息三相中有一相的电流相位的变化超过预设变化角度,则确定电动机中的电流相位发生了变化。
若比较得出第二电流信息中的三相电流值中至少有一相电流值的变化超出预设电流阈值、并且至少有一相电流的相位变化超出预设变化角度,则确定电动机在第二时刻(t1+△t)出现了反馈电流。
通过上述实施例,基于第一电流信息和第二电流信息的电流值和相位比较结果,确定电动机在第二时刻t1+△t是否出现反馈电流,从而实现避免电动机低电压保护被PT断线闭锁的可能性,提高了电动机低电压保护的可靠性。
根据本发明的上述实施例,在比较第一电流信息和第二电流信息的同时,方法还包括:比较第二时刻的三相电压;若三相中任意两相之间的相电压差不小于预设电压阈值,则确定发生两相PT断线。
具体地,可以对第一时刻和第二时刻的电流信息进行比较,以及对第二时刻的电压信息进行比较,其中,包括比较电流信息的电流值、电流相位和电压信息的线电压,基于电流值、电流相位和线电压的比较结果,判断出电动机在第二时刻出现反馈电流。
可选地,上述实施例中比较第二时刻的电压信息可以将两个线电压做差,将差值的绝对值(用该参数表示电压的变化)与预设电压阈值作比较,判断第二电流信息中的电压变化是否超出预设电压阈值。
例如,若电动机母线有a,b和c三相,假设第一相为a相,第二相为b相,第三相位c相,第二时刻的电压信息分别为第一相电压Uab、第二相电压Ubc和第三相电压Uca,预设电压阈值U预设,则分别比较:
|Uab-Ubc|<U预设
|Ubc-Uca|<U预设
|Uca-Uab|<U预设
可选地,U预设可以为18V。
若比较得出第二时刻的三相线电压中,任意两相之间的相电压差不小于预设电压阈值,则确定发生两相PT断线。若三相中任意两相之间的相电压差全部不小于预设电压阈值,并且比较得出第二电流信息中的三相电流值中至少有一相电流值的变化超出预设电流阈值、并且至少有一相电流的相位变化超出预设变化角度,则确定电动机在第二时刻(t1+△t)出现了反馈电流。
通过上述实施例,基于第一电流信息和第二电流信息的电流值和相位比较结果,以及第二时刻的电压信息任意两个电压差值的绝对值与预设电压阈值的比较结果,从而实现避免电动机低电压保护被PT断线闭锁的可能性,进一步提高了电动机低电压保护的可靠性。
根据本发明的上述实施例,比较第一电流信息中的三相电流值和第二电流信息中的三相电流值包括:获取第二电流信息中的每相电流值对应于第一电流信息中的每相电流值的电流变化值,分别判断每相的电流变化值是否超出预设电流阈值;比较第一电流信息中的三相电流的相位和第二电流信息中的三相电流的相位包括:获取第二电流信息中的每相电流的相位对应于第一电流信息中每相电流的相位变化角度,分别判断每相的相位变化角度是否超出预设变化角度。
例如,若电动机母线有a,b和c三相,假设第一相为a相,第二相为b相,第三相位为c相,第一相预设电流值为Ia预设,第二相预设电流值为Ib预设,第三相预设电流值为Ic预设,第一相预设电流相位变化角度为θa预设,第二相预设电流相位变化角度为θb预设,第三相预设电流相位变化角度为θc预设,即分别比较:
|Ia2-Ia1|>Ia预设,
|Ib2-Ib1|>Ib预设,
|Ic2-Ic1|>Ic预设,
可选地,Ia预设可以是0.2Ia1,Ib预设可以是0.2Ib1,Ic预设可以是0.2Ic1。
分别比较:
|θIa2-θIa1|>θa预设,
|θIb2-θIb1|>θb预设,
|θIc2-θIc1|>θc预设,
可选地,θa预设可以是45°,θb预设可以是45°,θc预设可以是45°。
若比较得出第二电流信息中的三相电流值中至少有一相电流值的变化超出预设电流阈值、并且至少有一相电流的相位变化超出预设变化角度,则确定电动机在第二时刻(t1+△t)出现了反馈电流。
通过上述实施例,基于第一电流信息和第二电流信息的电流值和相位比较结果,根据电动机母线的电流大小和方向是否都发生变化,来确定电动机在第二时刻t1+△t是否出现反馈电流,从而实现避免电动机低电压保护被PT断线闭锁的可能性,提高了电动机低电压保护的可靠性。
根据本发明的上述实施例,在获取电动机在上一周期的第一电流信息之前,方法还包括:检测电动机的母线电压是否消失,其中,检测电动机的母线电压是否消失包括:定时循环计算电动机的三相线电压;若三相线电压中的三个线电压同时低于预定值,则检测出母线电压消失。
例如,若电动机母线有a,b和c三相,假设第一相为a相,第二相为b相,第三相位为c相,第一相的线电压为Uab,第二相的线电压为Ubc,第三相的线电压为Uca,检测母线电压消失的检测电压为U消失,则定时循环检测三个线电压Uab、Ubc和Uca是否同时低于预定的消失电压U消失,即分别判断:
Uab<U消失
Ubc<U消失
Uca<U消失
若三相线电压中的三个线电压全部低于预定的电压消失值,则检测出母线电压消失。并且当三相线电压中的三个线电压全部低于预定的电压消失值时,获取第一时刻t1-T的第一电流信息,并将此时的三相电流信息保存下来。
通过上述实施例,当检测到三相线电压中的三个线电压全部低于预定的电压消失值时,进行区分PT三相断线和低电压保护动作,从而实现避免电动机低电压保护被PT断线闭锁的可能性,拒动的可能性。
需要说明的是,当电动机保护安装处的上级发生故障跳开上级开关后,又恢复供电时,由于电动机启动电流较大,若本级所有电动机同时启动势必造成启动电流太大,而无法正常启动,所以系统中的次要电动机,不需要自启动的电动机都该装设低电压保护,当上级开关跳开后,将电动机与系统分开。并且真正发生三相PT断线,一定是母线电压消失,电流大小和方向不变。因此,通过上述实施例,在电动机母线三个线电压同时低于一预设值的时,启动三相PT断线与低电压保护的判断程序,可以准确判断电动机是否出现需进行低电压保护的故障。并且在判断出需进行低电压保护时,启动低电压保护的动作,解决了现有技术中在电动机出现低电压时直接进入低电压保护,导致低电压保护误动作的问题。
下面结合图2详述本发明实施例:按照图2所示的逻辑对电动机低电压保护进行判断,若同时满足下述两个条件,则检测故障时长是否达到预定的低电压时长,若发生故障的时长T达到预定的低电压时长,则可以确定执行低电压保护动作,即跳开电动机开关。
该三个条件分别为:(1)低电压压板投入之后HWJ=1,其中,HWJ用于提供开关位置指示,HWJ并接于跳闸回路,当开关在合位时,其常开辅助触点闭合,HWJ线圈带电,HWJ=1表示开关合位;(2)三相线电压都低于低电压定值;(3)未发生三相或两相PT短线。
通过上述实施例,当三相线电压都低于低电压定值,同时HWJ位置在合位,延时一定时间,跳开电动机;由于同时发生两相或三相发生PT断线时,也满足三相线电压小于低电压定值的情况,所以应可靠判断出发生PT断线后,闭锁低电压保护。
具体地,图2中符号“&”用于表示逻辑和的关系,也即在低电压压板投入之后检测出上级开关跳开后的情况下,满足上述两个条件,则开始检测故障时长T是否达到预定的低电压时长。
上述实施例中的条件(2)可以基于检测到三相线电压中的三个线电压全部低于预定的电压消失值时确定。具体地,可以定时循环计算三相线电压Uab、Ubc和Uca,当三相线电压Uab、Ubc和Uca均低于预定消失电压U消失时,确定三个线电压全部低于预定的电压消失值。
通过检测相电压、电流值以及三相电压来确定电动机是否满足上述条件(3)。
其中,两相PT断线判断主要有:至少满足一个线电压差大于某一线电压(如18V),或至少满足一个线电压负序电压大于某一定值(如8V);三相PT断线的判据基本主要有:三相线电压均小于某一定值(如18V),或最大相电流大于某一定值(如0.06Ie,Ie为额定电流)。
在一个可选的实施例中,若检测出三个线电压中任意两个线电压之差不小于预设电压阈值(如18V),如,三个线电压两个为零且第三个大小等于相电压,则判断出可能发生两相PT断线。
在一个可选的实施例中,若检测出三个线电压中任意两个线电压之差均小于预设电压阈值(如18V),但是三相电流中至少一相的电流相位变化角度小于或等于预设变化角度(如45度°)、且至少一相电流值的变化小于等于预设电流阈值(如对应相电流基准值的0.2倍),如,检测出三个线电压为零,且电流不变,则检测出发生三相PT断线。
其中,上述的三个线电压中任意两个线电压之差均小于预设电压阈值是指第二时刻的第二电压信息中的三个线电压中任意两个线电压之差均小于预设电压阈值;至少一相的电流相位变化角度小于或等于预设变化角度是指第二时刻的第二电流信息相对于第一电流信息三相中至少一相的电流相位变化角度小于或等于预设变化角度;至少一相电流值的变化小于等于预设电流阈值是指第二时刻的第二电流信息相对于第一电流信息三相中至少一相电流值的变化小于等于预设电流阈值。
可选地,可以将第二时刻的第二电流信息相对于第一电流信息三相中至少一相的电流值变化小于或等于预设电流阈值置位DyQd_flag1,可以将第二时刻的第二电流信息相对于第一电流信息三相中至少一相的电流相位变化角度小于或等于预设变化角度置位DyQd_flag2,可以将三个线电压中任意两个线电压之差均小于预设电压阈值置位DyQd_flag3。
当三相线电压都低于低电压定值,直到低电压延时到时,并且DyQd_flag1、DyQd_flag2、DyQd_flag3都被置位,则低电压保护动作,跳开电动机开关。否则,低电压保护不会动作。
采用本发明,当外部短路时,可以基于电动机故障前后的电流幅值及相位的变化规律,区分发生三相PT断线或者电动机低电压保护动作。在正常情况下,当上级开关跳开母线电压消失,低电压保护应动作跳开电动机,而当出现反馈电流时,电流的大小和电流方向都会产生变化,以此与三相PT断线区分开来,以此来确定是否启动电动机低电压保护,有效的区分了电动机三相PT断线和电动机低电压保护动作,避免了电动机将低电压保护动作误判为三相PT断线,当上级故障发生,同时有反馈电流时,而拒动作的问题发生,解决了三相PT断线导致低电压保护误动的问题。
根据本发明实施例,还提供了一种电动机保护装置,如图3所示,该装置可以包括:
获取单元301,用于当检测到电动机的母线电压消失时,获取电动机在上一周期的第一电流信息,并记录延时时长,其中,上一周期为母线电压消失的第一时刻所属检测周期的上一个检测周期;
采集单元303,用于当记录的延时时长达到预定时长时,采集延时时长达到预定时长的第二时刻的第二电流信息;
比较单元305,用于比较第一电流信息和第二电流信息;
处理单元307,用于若比较结果指示电动机在第二时刻出现反馈电流,则启动电动机的低压保护。
通过本发明的上述实施例,在检测到电动机的母线电压消失时,获取电动机在上一个检测周期的电流信息,并采集延时一定时长后的电流信息,基于这两个电流信息,判断电动机是否出现了反馈电流,以此来确定是否启动低压保护。由于当出现短路故障时,电动机的母线电压会消失,并且在延时一定时长后出现反馈电流,在上述实施例中,在电动机的母线电压消失时,在延时一段时间后,检测该电动机中是否出现反馈电流,在出现反馈电流时,确定发生的是短路故障,可以进行低电压保护。在上述实施例中,可以准确判断电动机是否出现需进行低电压保护的故障,在判断出需进行低电压保护时,启动低电压保护的动作,解决了现有技术中在电动机出现低电压时直接进入低电压保护,导致低电压保护误动作的问题。
下面对上述实施例涉及方案进行原理说明:
上述实施例中当检测到电动机的母线电压消失时,启动电动机低电压的判断程序,获取电动机在上一检测周期的第一电流信息,用于与延时一段时长后的电流作比较。
在一个可选地实施例中,检测电动机的母线电压,可以通过测量仪器(如,万能表)直接检测母线电压,也可以通过检测电路检测母线电压。母线电压消失,可以是母线电压变为0。第一电流信息,是指在检测到电动机母线电压消失时的上一个检测时刻所对应的电流信息,该电流信息可以包括电流幅值和电流相位。
上述实施例中,当记录的延时时长达到预定时长时,采集延时时长达到预定时长的第二时刻的第二电流信息,用于与检测电动机的母线电压消失时的上一个检测周期的电流作比较。预定时长,可以是人为设置的,以检测到电动机的母线电压消失时为起始时刻,如设置延时时长为100ms,就是指从电动机的母线电压消失时到其后的100ms。第二时刻,是指电动机的母线电压消失后,延时预定时长后所对应的时刻。第二电流信息是指,在检测到电动机母线电压消失时延时预定时长后所对应的电流信息,包括电流幅值和电流相位。
上述实施例中,比较第一电流信息和第二电流信息,是指比较在检测到电动机母线电压消失时的上一个检测时刻对应的电流信息和延时预定时长后对应的电流信息。若比较结果指示电动机在第二时刻出现反馈电流,则启动电动机的低压保护,是指根据第一电流信息和第二电流信息比较结果,判断在第二时刻是否出现了反馈电流,决定是否启动低电压保护,反馈电流是指在母线电压为0时,母线上是否出现了从转子绕组传来的电流。
假设检测周期为T,延时时长t,预设延时时长为△t,母线电压为U,电流为I,第一时刻为t1-T,第二时刻为t1+△t:
获取单元301,若在t1时刻检测到电动机的母线电压U=0,获取电动机在t1-T时刻的电流信息I1,同时记录延时时长t;采集单元303,当t=△t时,采集此时的电流信息I2;比较单元305,比较I1与I2;判断单元307,判断当t=△t时,电动机中是否出现反馈电流,如果出现反馈电流,则启动电动机的低压保护。
通过上述实施例,在电动机的母线电压消失时,基于在母线电压消失后延时一段时间后,电动机中是否有反馈电流,来判断电动机是否发生需电动机低压保护的故障,以进行低电压保护。通过上述实施例,可以准确判断出是否对电动机进行低电压保护,解决了现有技术中在电动机出现低电压时直接进入低电压保护,导致低电压保护误动作的问题。
在一个可选地实施例中,比较单元可以包括:第一比较子单元,包括第一比较模块和第二比较模块,其中,第一比较模块,用于比较第一电流信息中的三相电流值和第二电流信息中的三相电流值,得到比较结果,第二比较模块,用于比较第一电流信息中的三相电流的相位和第二电流信息中的三相电流的相位,得到比较结果;第一确定子单元,用于若比较结果指示第二电流信息中的三相电流值中的至少一相电流值的变化超出预设电流阈值、并且至少一相电流的相位变化超出预设变化角度,则确定比较结果指示电动机在第二时刻出现反馈电流。
在另一个可选地实施例中,比较单元还可以包括:第二比较子单元,比较第二时刻的三相电压;第二确定子单元,用于若三相中任意两相之间的相电压差不小于预设电压阈值,则确定发生两相PT断线。
进一步地,比较单元还可以包括:第一比较模块包括:第一获取子模块,用于获取第二电流信息中的每相电流值对应于第一电流信息中的每相电流值的电流变化值,第一判断子模块,用于分别判断每相的电流变化值是否超出预设电流阈值;第二比较模块包括:第二获取子模块,用于获取第二电流信息中的每相电流的相位对应于第一电流信息中每相电流的相位变化角度,第一判断子模块,用于分别判断每相的相位变化角度是否超出预设变化角度。
具体地,装置还可以包括:检测单元,用于在获取电动机在上一周期的第一电流信息之前,检测电动机的母线电压是否消失,其中,检测电动机的母线电压是否消失包括:计算模块,用于定时循环计算电动机的三相线电压;检测模块,用于若三相线电压中的三个线电压低于预定值,则检测出母线电压消失。
通过上述实施例,基于第一电流信息和第二电流信息的电流值和相位比较结果,根据电动机母线的电流大小和方向是否都发生变化,来确定电动机在第二时刻t1+△t是否出现反馈电流,从而实现避免电动机低电压保护被PT断线闭锁的可能性,提高了电动机低电压保护的可靠性。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。