一種電壓相位獲取方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于大功率可控整流領(lǐng)域，尤其涉及一種電壓相位獲取方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在三相可控整流系統(tǒng)或三相PFC(Power Factor Correct1n，功率因數(shù)校正)系統(tǒng)中，為了使輸入電流達(dá)到高功率因數(shù)，減少對(duì)電網(wǎng)的諧波污染，需保證輸入的三相電流與輸入的三相電壓同相位。而為了使輸入電流與電壓同相位，一般情況下，需要首先檢測(cè)輸入電壓的相位。
[0003]目前多基于硬件ECAP(EnhancedCAPture，增強(qiáng)型捕獲)脈沖捕獲的方式獲取電壓相位，參考圖1，基于硬件ECAP脈沖捕獲方式的電壓相位獲取方法具體包括:采用比較器將三相電壓中的某一相電壓處理成反映電壓相位的方波，并通過CPU(CentralProcessingUnit，中央處理器)對(duì)得到的方波進(jìn)行ECAP脈沖捕獲，得到該相電壓的相位零點(diǎn)，之后將所述相位零點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻作為零點(diǎn)時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，從而在此基礎(chǔ)上，可基于計(jì)數(shù)器的計(jì)時(shí)情況實(shí)時(shí)計(jì)算出該相電壓的相位，而其余兩相電壓的相位則可依據(jù)與該相電壓的相位差計(jì)算得出，實(shí)際應(yīng)用中，考慮到電網(wǎng)波動(dòng)，一般通過實(shí)時(shí)的ECAP捕獲來對(duì)相電壓的相位零點(diǎn)進(jìn)行跟蹤。
[0004]此方式在小功率三相可控整流系統(tǒng)中，可以達(dá)到可靠獲取電壓相位的目的，但在大功率三相可控整流系統(tǒng)(50kw以上)中，由于干擾能量增大，系統(tǒng)中的電流及PWM(PulseWidth Modu 1 at1n，脈沖寬度調(diào)制)波會(huì)對(duì)比較器電路產(chǎn)生較大干擾，極易引起比較器輸出方波異常，進(jìn)而導(dǎo)致ECAP相位捕獲失敗(ECAP捕獲的相位零點(diǎn)不準(zhǔn)確，從而計(jì)算出的相位不準(zhǔn)確)，此情況下，系統(tǒng)會(huì)因相位獲取失敗而停機(jī)保護(hù)，從而會(huì)嚴(yán)重影響大功率可控整流系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種電壓相位獲取方法和裝置，旨在解決現(xiàn)有電壓相位獲取方法存在的ECAP捕獲相位失敗進(jìn)而停機(jī)保護(hù)的問題，提升大功率可控整流系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性。
[0006]為此，本發(fā)明公開如下技術(shù)方案:
[0007]—種電壓相位獲取方法，包括:
[0008]獲取三相電壓中第一預(yù)設(shè)相電壓當(dāng)前的第一相位;所述第一相位基于第一零點(diǎn)時(shí)刻計(jì)算得到，所述第一零點(diǎn)時(shí)刻基于預(yù)設(shè)的相電壓采樣檢測(cè)方式獲得；
[0009]獲取所述第一預(yù)設(shè)相電壓當(dāng)前的第二相位;所述第二相位基于第二零點(diǎn)時(shí)刻計(jì)算得到，所述第二零點(diǎn)時(shí)刻基于增強(qiáng)型捕獲EACP脈沖捕獲方式獲得；
[0010]判斷所述第一相位、所述第二相位間的差值絕對(duì)值是否達(dá)到預(yù)設(shè)閾值；
[0011]如果達(dá)到所述預(yù)設(shè)閾值，則采用所述第一相位作為所述第一預(yù)設(shè)相電壓的當(dāng)前相位。
[0012]上述方法，優(yōu)選的，所述基于預(yù)設(shè)的相電壓采樣檢測(cè)方式獲得所述第一零點(diǎn)時(shí)刻包括:
[0013]獲取所述第一預(yù)設(shè)相電壓在連續(xù)三個(gè)采樣時(shí)刻k_l，k，k+l的電壓值:eu(k_l)，eu(k)，eu(k+l);獲取第二預(yù)設(shè)相電壓在所述采樣時(shí)刻k的電壓值ev(k);其中，所述第二預(yù)設(shè)相電壓的相位滯后所述第一預(yù)設(shè)相電壓的相位2V3;
[0014]檢測(cè)所述電壓值如仏-^&⑴&仏+^以及^⑴是否滿足以下條件:！^!^)< = e0PN | eu(k) I < = eoP、| eu(k+l) | < = eoP，且ev(k)<0;其中，eoP為預(yù)設(shè)的電壓閾值；
[0015]如果滿足所述條件，則將所述采樣時(shí)刻k所在的時(shí)間作為所述第一零點(diǎn)時(shí)刻。
[0016]上述方法，優(yōu)選的，所述基于所述第一零點(diǎn)時(shí)刻計(jì)算所述第一相位包括:
[0017]獲取當(dāng)前時(shí)間，所述當(dāng)前時(shí)間以所述第一零點(diǎn)時(shí)刻為起點(diǎn)進(jìn)行計(jì)時(shí)得到；
[0018]利用所述當(dāng)前時(shí)間，并基于預(yù)設(shè)的電壓相位計(jì)算公式計(jì)算所述第一預(yù)設(shè)相電壓的第一相位。
[0019]上述方法，優(yōu)選的，還包括:
[0020]如果未達(dá)到所述預(yù)設(shè)閾值，則采用所述第二相位作為所述第一預(yù)設(shè)相電壓的當(dāng)前相位。
[0021]上述方法，優(yōu)選的，還包括:
[0022]依據(jù)與所述第一預(yù)設(shè)相電壓間的相位差，分別計(jì)算三相電壓中所述第一預(yù)設(shè)相電壓除外的其余兩相電壓的相位。
[0023]一種電壓相位獲取裝置，包括:
[0024]第一相位獲取模塊，用于獲取三相電壓中第一預(yù)設(shè)相電壓當(dāng)前的第一相位;所述第一相位基于第一零點(diǎn)時(shí)刻計(jì)算得到，所述第一零點(diǎn)時(shí)刻基于預(yù)設(shè)的相電壓采樣檢測(cè)方式獲得；
[0025]第二相位獲取模塊，用于獲取所述第一預(yù)設(shè)相電壓當(dāng)前的第二相位;所述第二相位基于第二零點(diǎn)時(shí)刻計(jì)算得到，所述第二零點(diǎn)時(shí)刻基于增強(qiáng)型捕獲EACP脈沖捕獲方式獲得；
[0026]判斷模塊，用于判斷所述第一相位、所述第二相位間的差值絕對(duì)值是否達(dá)到預(yù)設(shè)閾值；
[0027]第一相位確定模塊，用于在達(dá)到所述預(yù)設(shè)閾值時(shí)，采用所述第一相位作為所述第一預(yù)設(shè)相電壓的當(dāng)前相位。
[0028]上述裝置，優(yōu)選的，所述第一相位獲取模塊包括零點(diǎn)時(shí)刻獲取單元，所述零點(diǎn)時(shí)刻獲取單元包括:
[0029]電壓值獲取子單元，用于獲取所述第一預(yù)設(shè)相電壓在連續(xù)三個(gè)采樣時(shí)刻k_l，k，k+1的電壓值:611仏-1)，^(10，^仏+1);以及獲取第二預(yù)設(shè)相電壓在所述采樣時(shí)刻1^的電壓值ev(k);其中，所述第二預(yù)設(shè)相電壓的相位滯后所述第一預(yù)設(shè)相電壓的相位2V3;
[0030]檢測(cè)子單元，用于檢測(cè)所述電壓值^仏-1)，^(10，^仏+1)以及?(10是否滿足以下條件:1 eu(k-l) I < = eop，I eu(k) I < = eop，I eu(k+l) | < = 6叩，且6￥(10<0;其中，eop為預(yù)設(shè)的電壓閾值；
[0031]零點(diǎn)時(shí)刻確定子單元，用于在滿足所述條件時(shí)，將所述采樣時(shí)刻k所在的時(shí)間作為所述第一零點(diǎn)時(shí)刻。
[0032]上述裝置，優(yōu)選的，所述第一相位獲取模塊包括相位計(jì)算單元，所述相位計(jì)算單元包括:
[0033]時(shí)間獲取子單元，用于獲取當(dāng)前時(shí)間，所述當(dāng)前時(shí)間以所述第一零點(diǎn)時(shí)刻為起點(diǎn)進(jìn)行計(jì)時(shí)得到；
[0034]相位計(jì)算子單元，用于利用所述當(dāng)前時(shí)間，并基于預(yù)設(shè)的電壓相位計(jì)算公式計(jì)算所述第一預(yù)設(shè)相電壓的第一相位。
[0035]上述裝置，優(yōu)選的，還包括:
[0036]第二相位確定模塊，用于在未達(dá)到所述預(yù)設(shè)閾值時(shí)，采用所述第二相位作為所述第一預(yù)設(shè)相電壓的當(dāng)前相位。
[0037]上述裝置，優(yōu)選的，還包括:
[0038]其余相位計(jì)算模塊，用于依據(jù)與所述第一預(yù)設(shè)相電壓間的相位差，分別計(jì)算三相電壓中所述第一預(yù)設(shè)相電壓除外的其余兩相電壓的相位。
[0039]由以上方案可知，本申請(qǐng)分別獲取基于第一零點(diǎn)時(shí)刻計(jì)算出的預(yù)設(shè)相電壓在當(dāng)前的第一相位，以及基于第二零點(diǎn)時(shí)刻計(jì)算出的該相電壓在當(dāng)前的第二相位，其中，第一零點(diǎn)時(shí)刻基于預(yù)設(shè)的相電壓采樣檢測(cè)方式獲得，第二零點(diǎn)時(shí)刻基于EACP脈沖捕獲方式獲得;并在兩相位的差值絕對(duì)值達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，采用第一相位作為該相電壓的當(dāng)前相位?？梢?，本申請(qǐng)基于預(yù)設(shè)的相電壓采樣檢測(cè)方式，為相電壓提供了一種參考相位，基于該參考相位，可有效識(shí)別基于ECAP脈沖捕獲方式獲取的相位是否準(zhǔn)確，并在不準(zhǔn)確即ECAP捕獲相位失敗時(shí)，采用該參考相位作為相電壓的當(dāng)前相位，從而本申請(qǐng)解決了 ECAP捕獲相位失敗的問題，提升了大功率可控整流系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性。
【附圖說明】
[0040]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0041 ]圖1是基于硬件ECAP方式獲取電壓相位的原理圖；
[0042]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的電壓相位獲取方法流程圖；
[0043]圖3是本發(fā)明實(shí)施例一提供的相電壓采樣示意圖；
[0044]圖4是本發(fā)明實(shí)施例二提供的電壓相位獲取方法流程圖；
[0045]圖5-圖7是本發(fā)明實(shí)施例三提供的電壓相位獲取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本