压缩机反接故障检测方法、保护方法与装置的制造方法
压缩机反接故障检测方法、保护方法与装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电子电力技术领域，尤其设及一种压缩机反接故障检测方法、保护方 法与装置。
【背景技术】
[0002] 永磁同步电机具有效率高、体积小、噪音小、调速范围宽等特点被广泛用于变频空 调压缩机。压缩机上U、V、W^相连接线与电控板上U、V、W^相连接线一一对应，如果运Ξ相 接线错误，会使得压缩机电流急剧增大，噪声变大，长时间运行会导致压缩机损坏，所W必 须在压缩机开机运行时检测压缩机是否反接，如果反接及时进行保护避免损坏压缩机。
[0003] 现有技术需要另外增设硬件电路实现压缩机反接故障检测，成本上没有优势。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例提出一种压缩机反接故障检测方法、保护方法与装置，能够在不增 设硬件电路的情况下实现压缩机反接故障检测，大大减少检测需要的成本，在检测到压缩 机反接时及时对压缩机进行保护。
[0005] 本发明实施例一方面提供一种压缩机反接故障检测方法，包括：
[0006] W设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ相电流瞬时值lu、IV和Iw;
[0007] 根据克拉克变换将所述Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw变换成两相静止坐标系下电流 瞬时值Ια和Ιβ;
[000引根据帕克变换将两相静止坐标系下电流瞬时值Ια和Ιβ变换成两相旋转坐标系下 转矩电流瞬时值Iq;
[0009] 在确认需要进行反接故障判断时，计算N个连续的检测周期内的转矩电流瞬时值 Iq的平均值；
[0010] 当所述平均值大于预设的电流阔值时，判定所述压缩机出现反接故障。
[0011] 作为更优选地，
[0012] 所述克拉克变换为
[0015] 其中，Iq和Id分别为两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值和励磁电流瞬时值，Θ为所 述压缩机的转子位置角度。
[0016] 作为更优选地，所述在确认需要进行反接故障判断时，计算N个连续的检测周期内 的转矩电流瞬时值Iq的平均值，具体包括：
[0017] 判断是否存在反接故障检测标识；
[0018] 当存在所述反接故障检测标识时，确认需要进行反接故障判断，开始记录之后的 每个检测周期内的转矩电流瞬时值Iq，并计算记录到的N个检测周期内的转矩电流瞬时值 Iq的平均值；
[0019] 所述压缩机反接故障检测方法还包括：
[0020] 当所述平均值小于预设的电流阔值时，判定所述压缩机没有出现反接故障，并清 除所述反接故障检测标识。
[0021 ]作为更优选地，所述压缩机反接故障检测方法还包括：
[0022] 当所述压缩机切入闭环后，记录所述压缩机的闭环状态维持的时长；
[0023] 当所述闭环状态维持的时长达到预设的时长阔值时，生成所述反接故障检测标 识。
[0024] 作为更优选地，所述W设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ相电流瞬时值lu、 1￥和1￥，包括：
[0025] 通过电流检测电路W设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ相电流瞬时值中的 lu 和 Iv;
[00%] 根据Iw = -Iu-Iv计算Ξ相电流瞬时值中的Iw。
[0027] 本发明实施例另一方面提供一种压缩机反接保护方法，包括：
[0028] 通过所述压缩机反接故障检测方法检测所述压缩机是否出现反接故障；
[0029] 当检测到所述压缩机出现反接故障时，停止向变频电源模块中的开关管发送PWM 脉冲信号，使得变频电源模块中的开关管停止工作，输入到所述压缩机的Ξ相电流瞬时值 111、1￥和1*都为0。
[0030] 本发明实施例另一方面提供一种压缩机反接故障检测装置，包括：
[0031] 电流检测模块，用于W设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ相电流瞬时值lu、 Iv 和 Iw;
[0032] 第一变换模块，用于根据克拉克变换将所述Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw变换成两 相静止坐标系下电流瞬时值Ια和Ιβ;
[0033] 第二变换模块，用于根据帕克变换将两相静止坐标系下电流瞬时值Ια和Ιβ变换成 两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值Iq;
[0034] 平均电流计算模块，用于计算N个连续的检测周期内的转矩电流瞬时值Iq的平均 值；
[0035] 反接判定模块，用于当所述平均值大于预设的电流阔值时，判定所述压缩机出现 反接故障。
[0036] 作为更优选地，所述克拉克变换为
[0039] 其中，Iq和Id分别为两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值和励磁电流瞬时值，θ为所 述压缩机的转子位置角度。
[0040] 作为更优选地，所述平均电流计算模块，具体包括：
[0041 ]标识判断模块，用于判断是否存在反接故障检测标识；
[0042] 平均电流计算单元，用于当存在所述反接故障检测标识时，确认需要进行反接故 障判断，开始记录之后的每个检测周期内的转矩电流瞬时值Iq，并计算记录到的Ν个检测周 期内的转矩电流瞬时值Iq的平均值；
[0043] 所述压缩机反接故障检测装置还包括：
[0044] 正常判定模块，用于当所述平均值小于预设的电流阔值时，判定所述压缩机没有 出现反接故障，并清除所述反接故障检测标识。
[0045] 作为更优选地，所述压缩机反接故障检测装置还包括：
[0046] 闭环时长记录模块，用于当所述压缩机切入闭环后，记录所述压缩机的闭环状态 维持的时长；
[0047] 标识生成模块，用于当所述闭环状态维持的时长达到预设的时长阔值时，生成所 述反接故障检测标识。
[0048] 作为更优选地，所述电流检测模块包括：
[0049] 电流检测单元，用于通过电流检测电路W设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ 相电流瞬时值中的lu和IV;
[0050] 瞬时电流计算单元，根据Iw = -Iu-Iv计算Ξ相电流瞬时值中的Iw。
[0051] 本发明实施例另一方面提供一种压缩机反接保护装置，包括：
[0052] 反接检测模块，用于通过所述的压缩机反接故障检测装置检测所述压缩机是否出 现反接故障；
[0053] 停机控制模块，用于当检测到所述压缩机出现反接故障时，停止向变频电源模块 中的开关管发送PWM脉冲信号，使得变频电源模块中的开关管停止工作，输入到所述压缩机 的Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw都为0。
[0054] 实施本发明实施例，具有如下有益效果:本发明实施例提供了一种压缩机反接故 障检测方法与装置，所述方法包括通过克拉克变换将Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw转换为两 相电流瞬时值Ια和Ιβ，再将两相电流瞬时值Ια和Ιβ转换为转矩电流瞬时值Iq，并通过计算N 个连续的检测周期的转矩电流瞬时值的平均值，将平均值与电流阔值比较，在所述平均值 大于所述电流阔值时认为压缩机出现反接故障。通过本发明实施例提供的压缩机反接故障 检测方法能够有效准确地检测压缩机是否发生反接故障，通过纯软件程序去实现，无需另 外增加硬件电路，因而相比于现有技术能够大大降低了检测的成本。此外，本发明还提供了 一种压缩机反接故障保护方法与装置，基于上述的压缩机反接故障检测方法，在检测到压 缩机反接时及时停止压缩机运行，有效地保护了压缩机。
【附图说明】
[0055] 图1是本发明实施例提供的一种压缩机反接故障检测方法的流程示意图；
[0056] 图2是Ξ相对称静止绕组的物理模型图；
[0057] 图3是两相静止绕组的物理模型图；
[005引图4是两相旋转绕组的物理模型图；
[0059] 图5是压缩机正常运行时的Ξ相电流瞬时值的波形图；
[0060] 图6是压缩机正常运行时的两相静止坐标系下电流瞬时值的波形图；
[0061 ]图7是压缩机正常运行时转矩电流W及励磁电流的波形图；
[0062] 图8是压缩机反接时的Ξ相电流瞬时值的波形图；
[0063] 图9是压缩机反接时的两相静止坐标系下电流瞬时值的波形图；
[0064] 图10是压缩机反接时转矩电流W及励磁电流的波形图；
[0065] 图11是本发明实施例提供的压缩机反接故障检测装置的结构框图；
[0066] 图12是本发明实施例提供的压缩机反接故障保护方法的流程示意图；
[0067] 图13是本发明实施例提供的压缩机反接故障保护装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0068] 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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0069] 参见图1，其是本发明实施例提供的一种压缩机反接故障检测方法的流程示意图， 包括：
[0070] S101，w设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ 相电流瞬时值Iu、Iv和Iw;
[0071] S102,根据克拉克变换将所述Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw变换成两相静止坐标系 下电流瞬时值Ια和Ιβ;
[0072] S103,根据帕克变换将两相静止坐标系下电流瞬时值Ια和Ιβ变换成两相旋转坐标 系下转矩电流瞬时值Iq;
[0073] S104,在确认需要进行反接故障判断时，计算N个连续的检测周期内的转矩电流瞬 时值Iq的平均值；
[0074] S105,当所述平均值大于预设的电流阔值时，判定所述压缩机出现反接故障。
[0075] 其中，所述检测周期是指相邻的两次检测动作的时间间隔，例如为1ms。
[0076] 交流电机Ξ相对称的静止绕组U、V、W，通ΚΞ相平衡的正弦电流时，所产生的合成 磁动势是旋转磁动势F，它在空间呈正弦分布，W同步转速ω1(即电流的角频率)顺着U-V-W 的相序旋转。
[0077] 运样的物理模型如图2所示。然而，旋转磁动势并不一定非要Ξ相不可，除单相W 夕h二相、Ξ相、四相、……等任意对称的多相绕组，通W平衡的多相电流，都能产生旋转磁 动势，当然W两相最为简单。
[0078] 图3中绘出了两相静止绕组α和β，它们在空间互差90°，通W时间上互差90°的两相 平衡交流电流，也产生旋转磁动势F。当图2和3的两个旋转磁动势大小和转速都相等时，即 认为图3的两相静止绕组与图2的Ξ相绕组等效。
[0079] 因此，可W通过克拉克变换将Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw变换成两相静止坐标系 下电流瞬时值Ια和Ιβ。
[0080] 其中，所述克拉克变换为
[0081]
[0082] 采用2/^3系数是基于变换前后幅值不变的原理，采用根号下2作系数是基于变换前 后功率不变的原理，在本发明实施例中两者都适用。
[0083] 再看图4中的两个应数相等且互相垂直的绕组d和q，其中分别通W直流电流Id和 Iq，产生合成磁动势F，其位置相对于绕组来说是固定的。如果让包含两个绕组在内的整个 铁屯、W同步转速旋转，则磁动势F自然也随之旋转起来，成为旋转磁动势。把运个旋转磁动 势的大小和转速也控制成与图2和图3中的磁动势一样，那么运套旋转的直流绕组也就和前 面两套固定的交流绕组都等效了。
[0084] 因此，可W通过帕克变换将两相静止坐标系下电流瞬时值Ια和Ιβ变换成两相旋转 坐标系下转矩电流瞬时值Iq和励磁电流瞬时值Id;
[0085] 所述帕克变换：
[0086] 其中，Iq和Id分别为两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值和励磁电流瞬时值，Θ为所 述压缩机的转子位置角度。
[0087] 由于Ξ相电流瞬时值lu、IV和Iw是W正弦变化的，并且变化较快，瞬时值有正有 负，难W通过Ξ相电流瞬时值来判断压缩机是否出现反接故障。而在本发明实施例中，先通 过克拉克变换将Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw转换为两相电流瞬时值Ια和Ιβ，再将两相电流 瞬时值Ια和Ιβ转换为转矩电流瞬时值Iq和励磁电流瞬时值Id,而Iq和Id是直流量稳定不 变，因此可W用来判断是否出现反接故障。在实际应用中，出现反接故障时Iq的变化较大， 因此，在本发明中通过计算N个连续的检测周期的转矩电流瞬时值的平均值，并将平均值与 电流阔值比较，在所述平均值大于所述电流阔值时认为压缩机出现反接故障。
[0088] 作为对本实施例的进一步改进，所述步骤S104具体包括：
[0089] 判断是否存在反接故障检测标识；
[0090] 当存在所述反接故障检测标识时，确认需要进行反接故障判断，开始记录之后的 每个检测周期内的转矩电流瞬时值Iq，并计算记录到的N个检测周期内的转矩电流瞬时值 Iq的平均值；
[0091 ]所述压缩机反接故障检测方法还包括：
[0092] 当所述平均值小于预设的电流阔值时，判定所述压缩机没有出现反接故障，并清 除所述反接故障检测标识。
[0093] 即在判定存在所述反接故障检测标识时开始进行反接故障判断，并且在判定没有 出现反接故障时清除所述反接故障检测标识，W免在压缩机之后的运行过程中再次进行反 接故障判断。
[0094] 作为对本实施例的进一步改进，所述压缩机反接故障检测方法还包括：
[00M]当所述压缩机切入闭环后，记录所述压缩机的闭环状态维持的时长；
[0096]当所述闭环状态维持的时长达到预设的时长阔值时，生成所述反接故障检测标 识。
[0097]由于在压缩机切入闭环瞬间，转矩电流存在冲击电流，会影响转矩电流平均值的 计算结果，因此在本实施例中，只有在进入闭环状态并维持预设的时长阔值时，才开始进行 反接故障检测。
[009引作为对本实施例的进一步改进，所述步骤S101包括：
[0099] 通过电流检测电路W设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ相电流瞬时值中的 lu 和 Iv;
[0100] 根据Iw = -Iu-Iv计算Ξ相电流瞬时值中的Iw。
[0101] 因此，在本实施例中只需要测得其中两相电流瞬时值，并利用Ξ相电流瞬时值之 和为0的公式得到第Ξ相的电流瞬时值，可W减少电流检测电路所需要的硬件成本。
[0102] 本发明实施例提供的压缩机反接故障检测方法可W应用在变频空调中的压缩机 反接故障检测。其中的电流阔值根据变频空调输出功率等级设置，该电流阀值一般设置为 压缩机允许运行最大相电流峰值的0.45倍左右，比如1.5P变频空调该阀值一般设为5A，2P 变频空调该阀值一般设为7.5A。
[0103] W1.5P的变频空调为例进行说明。
[0104] 请参阅图5~图7,其中，图5是压缩机正常运行时的Ξ相电流瞬时值的波形图，图6 是压缩机正常运行时的两相静止坐标系下电流瞬时值的波形图，图7是压缩机正常运行时 转矩电流W及励磁电流的波形图。其中，纵轴代表电流值，横轴代表压缩机运行时间，T1代 表压缩机切入闭环的时刻，T2代表开始进行反接故障判断的时刻。在正常情况下，转矩电流 约为1.5A。
[0105] 请参阅图8~图10,其中，图8是压缩机反接时的Ξ相电流瞬时值的波形图，图9是 压缩机反接时的两相静止坐标系下电流瞬时值的波形图，图10是压缩机反接时转矩电流W 及励磁电流的波形图。在反接情况下，转矩电流约为7A。
[0106] 可知，在反接情况下的转矩电流远大于正常情况下的转矩电流，通过设置电流阔 值，例如5A，即可判断压缩机是否出现反接故障。
[0107] 相应地，本发明实施例还提供一种压缩机反接故障检测装置。
[0108] 如图11所示，其是本发明实施例提供的压缩机反接故障检测装置的结构框图，包 括：
[0109] 电流检测模块101，用于W设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ相电流瞬时值 Iu、Iv和Iw;
[0110] 第一变换模块102,用于根据克拉克变换将所述Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw变换成 两相静止坐标系下电流瞬时值Ια和Ιβ;
[0111] 第二变换模块103,用于根据帕克变换将两相静止坐标系下电流瞬时值Ια和Ιβ变 换成两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值Iq;
[0112] 平均电流计算模块104,用于计算N个连续的检测周期内的转矩电流瞬时值Iq的平 均值；
[0113] 反接判定模块105,用于当所述平均值大于预设的电流阔值时，判定所述压缩机出 现反接故障。
[0114] 其中，所述克拉克变换为
[0117] 其中，Iq和Id分别为两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值和励磁电流瞬时值，θ为所 述压缩机的转子位置角度。
[0118] 作为对本实施例的进一步改进，所述平均电流计算模块104具体包括：
[0119] 标识判断模块，用于判断是否存在反接故障检测标识；
[0120] 平均电流计算单元，用于当存在所述反接故障检测标识时，确认需要进行反接故 障判断，开始记录之后的每个检测周期内的转矩电流瞬时值Iq，并计算记录到的Ν个检测周 期内的转矩电流瞬时值Iq的平均值；
[0121 ]所述压缩机反接故障检测装置还包括：
[0122] 正常判定模块，用于当所述平均值小于预设的电流阔值时，判定所述压缩机没有 出现反接故障，并清除所述反接故障检测标识。
[0123] 作为对本实施例的进一步改进，所述压缩机反接故障检测装置还包括：
[0124] 闭环时长记录模块，用于当所述压缩机切入闭环后，记录所述压缩机的闭环状态 维持的时长；
[0125] 标识生成模块，用于当所述闭环状态维持的时长达到预设的时长阔值时，生成所 述反接故障检测标识。
[0126] 作为对本实施例的进一步改进，所述电流检测模块101包括：
[0127] 电流检测单元，用于通过电流检测电路W设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ 相电流瞬时值中的lu和IV;
[01 %]瞬时电流计算单元，根据Iw = -lu-I V计算Ξ相电流瞬时值中的Iw。
[0129] 需要说明的是，本发明实施例提供的压缩机反接故障检测装置用于 执行上述压缩 机反接故障检测方法的所有方法流程，其工作原理和有益效果一一对应，因而不再寶述。
[0130] 同时，本发明实施例还提供一种压缩机反接故障保护方法。
[0131] 如图12所示，其是本发明实施例提供的压缩机反接故障保护方法的流程示意图， 其包括：
[0132] S201，通过上述实施例中的压缩机反接故障检测方法检测所述压缩机是否出现反 接故障；
[0133] S202,当检测到所述压缩机出现反接故障时，停止向变频电源模块中的开关管发 送PWM脉冲信号，使得变频电源模块中的开关管停止工作，输入到所述压缩机的Ξ相电流瞬 时值Iu、Iv和Iw都为0。
[0134] 其中，变频电源模块用于向压缩机提供Ξ相交流电，当变频电源模块中的开关管 接收不到PWM脉冲信号使，变频电源模块停止向压缩机供电，因而能够在检测到压缩机反接 时及时停止压缩机进行保护，防止压缩机长时间运行在反接故障状态下损坏压缩机。
[0135] 相应地，本发明实施例还提供一种压缩机反接故障保护装置。
[0136] 如图13所示，其是本发明实施例提供的压缩机反接故障保护装置的结构框图，包 括：
[0137] 反接检测模块201，用于上述实施例中的压缩机反接故障检测装置检测所述压缩 机是否出现反接故障；
[0138] 停机控制模块202,用于当检测到所述压缩机出现反接故障时，停止向变频电源模 块中的开关管发送PWM脉冲信号，使得变频电源模块中的开关管停止工作，输入到所述压缩 机的Ξ相电流瞬时值lu、IV和IW都为0。
[0139] 实施本发明实施例，具有如下有益效果:本发明实施例提供了一种压缩机反接故 障检测方法与装置，所述方法包括通过克拉克变换将Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw转换为两 相电流瞬时值Ια和Ιβ，再将两相电流瞬时值Ια和Ιβ转换为转矩电流瞬时值Iq和励磁电流瞬 时值Id,并通过计算N个连续的检测周期的转矩电流瞬时值的平均值，将平均值与电流阔值 比较，在所述平均值大于所述电流阔值时认为压缩机出现反接故障。通过本发明实施例提 供的压缩机反接故障检测方法能够有效准确地检测压缩机是否发生反接故障，通过纯软件 程序去实现，无需另外增加硬件电路，因而相比于现有技术能够大大降低了检测的成本。此 夕h本发明还提供了一种压缩机反接故障保护方法与装置，基于上述的压缩机反接故障检 测方法，在检测到压缩机反接时及时停止压缩机运行，有效地保护了压缩机。
[0140] 本领域普通技术人员可W理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可W 通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质 中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁 碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体（RandomAccess Memory，RAM)等。
[0141] W上所述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W做出若干改进和润饰，运些改进和润饰也视为 本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种压缩机反接故障检测方法，其特征在于，包括： 以设定的检测周期检测输入到压缩机的三相电流瞬时值Iu、Iv和Iw; 根据克拉克变换将所述三相电流瞬时值Iu、Iv和Iw变换成两相静止坐标系下电流瞬时 值Ia和Ιβ; 根据帕克变换将两相静止坐标系下电流瞬时值Ια和Ιβ变换成两相旋转坐标系下转矩 电流瞬时值Iq; 在确认需要进行反接故障判断时，计算N个连续的检测周期内的转矩电流瞬时值I q的 平均值； 当所述平均值大于预设的电流阈值时，判定所述压缩机出现反接故障。2. 如权利要求1所述的压缩机反接故障检测方法，其特征在于， 所述克拉克变换为所述帕克变换为其中，Iq和Id分别为两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值和励磁电流瞬时值，Θ为所述压 缩机的转子位置角度。3. 如权利要求1或2所述的压缩机反接故障检测方法，其特征在于，所述在确认需要进 行反接故障判断时，计算N个连续的检测周期内的转矩电流瞬时值Iq的平均值，具体包括： 判断是否存在反接故障检测标识； 当存在所述反接故障检测标识时，确认需要进行反接故障判断，开始记录之后的每个 检测周期内的转矩电流瞬时值Iq，并计算记录到的N个检测周期内的转矩电流瞬时值Iq的 平均值； 所述压缩机反接故障检测方法还包括： 当所述平均值小于预设的电流阈值时，判定所述压缩机没有出现反接故障，并清除所 述反接故障检测标识。4. 如权利要求3所述的压缩机反接故障检测方法，其特征在于，所述压缩机反接故障检 测方法还包括： 当所述压缩机切入闭环控制后，记录所述压缩机的闭环状态维持的时长； 当所述闭环状态维持的时长达到预设的时长阈值时，生成所述反接故障检测标识。5. 如权利要求1或2所述的压缩机反接故障检测方法，其特征在于，所述以设定的检测 周期检测输入到压缩机的三相电流瞬时值Iu、IV和Iw，包括： 通过电流检测电路以设定的检测周期检测输入到压缩机的三相电流瞬时值中的Iu和 Iv； 根据Iw = -Iu-Iv计算三相电流瞬时值中的Iw。6. -种压缩机反接保护方法，其特征在于，包括： 通过如权利要求1~5任一项所述的压缩机反接故障检测方法检测所述压缩机是否出 现反接故障； 当检测到所述压缩机出现反接故障时，停止向变频电源模块中的开关管发送PWM脉冲 信号，使得变频电源模块中的开关管停止工作，输入到所述压缩机的三相电流瞬时值Iu、Iv 和IW都为O。7. -种压缩机反接故障检测装置，其特征在于，包括： 电流检测模块，用于以设定的检测周期检测输入到压缩机的三相电流瞬时值Iu、Iv和 Iw; 第一变换模块，用于根据克拉克变换将所述三相电流瞬时值Iu、Iv和Iw变换成两相静 止坐标系下电流瞬时值Ia和Ιβ; 第二变换模块，用于根据帕克变换将两相静止坐标系下电流瞬时值Ia和Ιβ变换成两相 旋转坐标系下转矩电流瞬时值Iq; 平均电流计算模块，用于计算N个连续的检测周期内的转矩电流瞬时值Iq的平均值； 反接判定模块，用于当所述平均值大于预设的电流阈值时，判定所述压缩机出现反接 故障。8. 如权利要求7所述的压缩机反接故障检测装置，其特征在于， 所述克拉克变换为所述帕克变换为其中，Iq和Id分别为两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值和励磁电流瞬时值，Θ为所述压 缩机的转子位置角度。9. 如权利要求7或8所述的压缩机反接故障检测装置，其特征在于，所述平均电流计算 模块，具体包括： 标识判断模块，用于判断是否存在反接故障检测标识； 平均电流计算单元，用于当存在所述反接故障检测标识时，确认需要进行反接故障判 断，开始记录之后的每个检测周期内的转矩电流瞬时值Iq，并计算记录到的N个检测周期内 的转矩电流瞬时值Iq的平均值； 所述压缩机反接故障检测装置还包括： 正常判定模块，用于当所述平均值小于预设的电流阈值时，判定所述压缩机没有出现 反接故障，并清除所述反接故障检测标识。 10 .如权利要求9所述的压缩机反接故障检测装置，其特征在于，所述压缩机反接故障 检测装置还包括： 闭环时长记录模块，用于当所述压缩机切入闭环后，记录所述压缩机的闭环状态维持 的时长； 标识生成模块，用于当所述闭环状态维持的时长达到预设的时长阈值时，生成所述反 接故障检测标识。11. 如权利要求7或8所述的压缩机反接故障检测装置，其特征在于，所述电流检测模块 包括： 电流检测单元，用于通过电流检测电路以设定的检测周期检测输入到压缩机的三相电 流瞬时值中的Iu和Iv; 瞬时电流计算单元，根据Iw = -Iu-Iv计算三相电流瞬时值中的Iw。12. -种压缩机反接保护装置，其特征在于，包括： 反接检测模块，用于通过如权利要求7~11任一项所述的压缩机反接故障检测装置检 测所述压缩机是否出现反接故障； 停机控制模块，用于当检测到所述压缩机出现反接故障时，停止向变频电源模块中的 开关管发送PWM脉冲信号，使得变频电源模块中的开关管停止工作，输入到所述压缩机的三 相电流瞬时值Iu、Iv和Iw都为0。
【专利摘要】本发明公开了一种压缩机反接故障检测方法与装置，该方法包括以设定的检测周期检测输入到压缩机的三相电流瞬时值；根据克拉克变换将所述三相电流瞬时值变换成两相静止坐标系下电流瞬时值；根据帕克变换将两相静止坐标系下电流瞬时值变换成两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值；在确认需要进行反接故障判断时，计算N个连续的检测周期内的转矩电流瞬时值的平均值；当所述平均值大于预设的电流阈值时，判定所述压缩机出现反接故障。本发明能够有效的检测压缩机是否发生反接故障，无需另外增加硬件电路，大大降低了检测的成本。本发明还提供了一种压缩机反接故障保护方法与装置，在检测到压缩机反接时及时停止压缩机运行，有效地保护了压缩机。
【IPC分类】G01R31/02, H02H11/00
【公开号】CN105486969
【申请号】CN201610032274
【发明人】邓焕明
【申请人】广州视源电子科技股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月18日
【技术领域】
[0001] 本发明设及电子电力技术领域，尤其设及一种压缩机反接故障检测方法、保护方 法与装置。
【背景技术】
[0002] 永磁同步电机具有效率高、体积小、噪音小、调速范围宽等特点被广泛用于变频空 调压缩机。压缩机上U、V、W^相连接线与电控板上U、V、W^相连接线一一对应，如果运Ξ相 接线错误，会使得压缩机电流急剧增大，噪声变大，长时间运行会导致压缩机损坏，所W必 须在压缩机开机运行时检测压缩机是否反接，如果反接及时进行保护避免损坏压缩机。
[0003] 现有技术需要另外增设硬件电路实现压缩机反接故障检测，成本上没有优势。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例提出一种压缩机反接故障检测方法、保护方法与装置，能够在不增 设硬件电路的情况下实现压缩机反接故障检测，大大减少检测需要的成本，在检测到压缩 机反接时及时对压缩机进行保护。
[0005] 本发明实施例一方面提供一种压缩机反接故障检测方法，包括：
[0006] W设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ相电流瞬时值lu、IV和Iw;
[0007] 根据克拉克变换将所述Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw变换成两相静止坐标系下电流 瞬时值Ια和Ιβ;
[000引根据帕克变换将两相静止坐标系下电流瞬时值Ια和Ιβ变换成两相旋转坐标系下 转矩电流瞬时值Iq;
[0009] 在确认需要进行反接故障判断时，计算N个连续的检测周期内的转矩电流瞬时值 Iq的平均值；
[0010] 当所述平均值大于预设的电流阔值时，判定所述压缩机出现反接故障。
[0011] 作为更优选地，
[0012] 所述克拉克变换为
[0015] 其中，Iq和Id分别为两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值和励磁电流瞬时值，Θ为所 述压缩机的转子位置角度。
[0016] 作为更优选地，所述在确认需要进行反接故障判断时，计算N个连续的检测周期内 的转矩电流瞬时值Iq的平均值，具体包括：
[0017] 判断是否存在反接故障检测标识；
[0018] 当存在所述反接故障检测标识时，确认需要进行反接故障判断，开始记录之后的 每个检测周期内的转矩电流瞬时值Iq，并计算记录到的N个检测周期内的转矩电流瞬时值 Iq的平均值；
[0019] 所述压缩机反接故障检测方法还包括：
[0020] 当所述平均值小于预设的电流阔值时，判定所述压缩机没有出现反接故障，并清 除所述反接故障检测标识。
[0021 ]作为更优选地，所述压缩机反接故障检测方法还包括：
[0022] 当所述压缩机切入闭环后，记录所述压缩机的闭环状态维持的时长；
[0023] 当所述闭环状态维持的时长达到预设的时长阔值时，生成所述反接故障检测标 识。
[0024] 作为更优选地，所述W设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ相电流瞬时值lu、 1￥和1￥，包括：
[0025] 通过电流检测电路W设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ相电流瞬时值中的 lu 和 Iv;
[00%] 根据Iw = -Iu-Iv计算Ξ相电流瞬时值中的Iw。
[0027] 本发明实施例另一方面提供一种压缩机反接保护方法，包括：
[0028] 通过所述压缩机反接故障检测方法检测所述压缩机是否出现反接故障；
[0029] 当检测到所述压缩机出现反接故障时，停止向变频电源模块中的开关管发送PWM 脉冲信号，使得变频电源模块中的开关管停止工作，输入到所述压缩机的Ξ相电流瞬时值 111、1￥和1*都为0。
[0030] 本发明实施例另一方面提供一种压缩机反接故障检测装置，包括：
[0031] 电流检测模块，用于W设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ相电流瞬时值lu、 Iv 和 Iw;
[0032] 第一变换模块，用于根据克拉克变换将所述Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw变换成两 相静止坐标系下电流瞬时值Ια和Ιβ;
[0033] 第二变换模块，用于根据帕克变换将两相静止坐标系下电流瞬时值Ια和Ιβ变换成 两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值Iq;
[0034] 平均电流计算模块，用于计算N个连续的检测周期内的转矩电流瞬时值Iq的平均 值；
[0035] 反接判定模块，用于当所述平均值大于预设的电流阔值时，判定所述压缩机出现 反接故障。
[0036] 作为更优选地，所述克拉克变换为
[0039] 其中，Iq和Id分别为两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值和励磁电流瞬时值，θ为所 述压缩机的转子位置角度。
[0040] 作为更优选地，所述平均电流计算模块，具体包括：
[0041 ]标识判断模块，用于判断是否存在反接故障检测标识；
[0042] 平均电流计算单元，用于当存在所述反接故障检测标识时，确认需要进行反接故 障判断，开始记录之后的每个检测周期内的转矩电流瞬时值Iq，并计算记录到的Ν个检测周 期内的转矩电流瞬时值Iq的平均值；
[0043] 所述压缩机反接故障检测装置还包括：
[0044] 正常判定模块，用于当所述平均值小于预设的电流阔值时，判定所述压缩机没有 出现反接故障，并清除所述反接故障检测标识。
[0045] 作为更优选地，所述压缩机反接故障检测装置还包括：
[0046] 闭环时长记录模块，用于当所述压缩机切入闭环后，记录所述压缩机的闭环状态 维持的时长；
[0047] 标识生成模块，用于当所述闭环状态维持的时长达到预设的时长阔值时，生成所 述反接故障检测标识。
[0048] 作为更优选地，所述电流检测模块包括：
[0049] 电流检测单元，用于通过电流检测电路W设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ 相电流瞬时值中的lu和IV;
[0050] 瞬时电流计算单元，根据Iw = -Iu-Iv计算Ξ相电流瞬时值中的Iw。
[0051] 本发明实施例另一方面提供一种压缩机反接保护装置，包括：
[0052] 反接检测模块，用于通过所述的压缩机反接故障检测装置检测所述压缩机是否出 现反接故障；
[0053] 停机控制模块，用于当检测到所述压缩机出现反接故障时，停止向变频电源模块 中的开关管发送PWM脉冲信号，使得变频电源模块中的开关管停止工作，输入到所述压缩机 的Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw都为0。
[0054] 实施本发明实施例，具有如下有益效果:本发明实施例提供了一种压缩机反接故 障检测方法与装置，所述方法包括通过克拉克变换将Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw转换为两 相电流瞬时值Ια和Ιβ，再将两相电流瞬时值Ια和Ιβ转换为转矩电流瞬时值Iq，并通过计算N 个连续的检测周期的转矩电流瞬时值的平均值，将平均值与电流阔值比较，在所述平均值 大于所述电流阔值时认为压缩机出现反接故障。通过本发明实施例提供的压缩机反接故障 检测方法能够有效准确地检测压缩机是否发生反接故障，通过纯软件程序去实现，无需另 外增加硬件电路，因而相比于现有技术能够大大降低了检测的成本。此外，本发明还提供了 一种压缩机反接故障保护方法与装置，基于上述的压缩机反接故障检测方法，在检测到压 缩机反接时及时停止压缩机运行，有效地保护了压缩机。
【附图说明】
[0055] 图1是本发明实施例提供的一种压缩机反接故障检测方法的流程示意图；
[0056] 图2是Ξ相对称静止绕组的物理模型图；
[0057] 图3是两相静止绕组的物理模型图；
[005引图4是两相旋转绕组的物理模型图；
[0059] 图5是压缩机正常运行时的Ξ相电流瞬时值的波形图；
[0060] 图6是压缩机正常运行时的两相静止坐标系下电流瞬时值的波形图；
[0061 ]图7是压缩机正常运行时转矩电流W及励磁电流的波形图；
[0062] 图8是压缩机反接时的Ξ相电流瞬时值的波形图；
[0063] 图9是压缩机反接时的两相静止坐标系下电流瞬时值的波形图；
[0064] 图10是压缩机反接时转矩电流W及励磁电流的波形图；
[0065] 图11是本发明实施例提供的压缩机反接故障检测装置的结构框图；
[0066] 图12是本发明实施例提供的压缩机反接故障保护方法的流程示意图；
[0067] 图13是本发明实施例提供的压缩机反接故障保护装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0068] 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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0069] 参见图1，其是本发明实施例提供的一种压缩机反接故障检测方法的流程示意图， 包括：
[0070] S101，w设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ 相电流瞬时值Iu、Iv和Iw;
[0071] S102,根据克拉克变换将所述Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw变换成两相静止坐标系 下电流瞬时值Ια和Ιβ;
[0072] S103,根据帕克变换将两相静止坐标系下电流瞬时值Ια和Ιβ变换成两相旋转坐标 系下转矩电流瞬时值Iq;
[0073] S104,在确认需要进行反接故障判断时，计算N个连续的检测周期内的转矩电流瞬 时值Iq的平均值；
[0074] S105,当所述平均值大于预设的电流阔值时，判定所述压缩机出现反接故障。
[0075] 其中，所述检测周期是指相邻的两次检测动作的时间间隔，例如为1ms。
[0076] 交流电机Ξ相对称的静止绕组U、V、W，通ΚΞ相平衡的正弦电流时，所产生的合成 磁动势是旋转磁动势F，它在空间呈正弦分布，W同步转速ω1(即电流的角频率)顺着U-V-W 的相序旋转。
[0077] 运样的物理模型如图2所示。然而，旋转磁动势并不一定非要Ξ相不可，除单相W 夕h二相、Ξ相、四相、……等任意对称的多相绕组，通W平衡的多相电流，都能产生旋转磁 动势，当然W两相最为简单。
[0078] 图3中绘出了两相静止绕组α和β，它们在空间互差90°，通W时间上互差90°的两相 平衡交流电流，也产生旋转磁动势F。当图2和3的两个旋转磁动势大小和转速都相等时，即 认为图3的两相静止绕组与图2的Ξ相绕组等效。
[0079] 因此，可W通过克拉克变换将Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw变换成两相静止坐标系 下电流瞬时值Ια和Ιβ。
[0080] 其中，所述克拉克变换为
[0081]
[0082] 采用2/^3系数是基于变换前后幅值不变的原理，采用根号下2作系数是基于变换前 后功率不变的原理，在本发明实施例中两者都适用。
[0083] 再看图4中的两个应数相等且互相垂直的绕组d和q，其中分别通W直流电流Id和 Iq，产生合成磁动势F，其位置相对于绕组来说是固定的。如果让包含两个绕组在内的整个 铁屯、W同步转速旋转，则磁动势F自然也随之旋转起来，成为旋转磁动势。把运个旋转磁动 势的大小和转速也控制成与图2和图3中的磁动势一样，那么运套旋转的直流绕组也就和前 面两套固定的交流绕组都等效了。
[0084] 因此，可W通过帕克变换将两相静止坐标系下电流瞬时值Ια和Ιβ变换成两相旋转 坐标系下转矩电流瞬时值Iq和励磁电流瞬时值Id;
[0085] 所述帕克变换：
[0086] 其中，Iq和Id分别为两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值和励磁电流瞬时值，Θ为所 述压缩机的转子位置角度。
[0087] 由于Ξ相电流瞬时值lu、IV和Iw是W正弦变化的，并且变化较快，瞬时值有正有 负，难W通过Ξ相电流瞬时值来判断压缩机是否出现反接故障。而在本发明实施例中，先通 过克拉克变换将Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw转换为两相电流瞬时值Ια和Ιβ，再将两相电流 瞬时值Ια和Ιβ转换为转矩电流瞬时值Iq和励磁电流瞬时值Id,而Iq和Id是直流量稳定不 变，因此可W用来判断是否出现反接故障。在实际应用中，出现反接故障时Iq的变化较大， 因此，在本发明中通过计算N个连续的检测周期的转矩电流瞬时值的平均值，并将平均值与 电流阔值比较，在所述平均值大于所述电流阔值时认为压缩机出现反接故障。
[0088] 作为对本实施例的进一步改进，所述步骤S104具体包括：
[0089] 判断是否存在反接故障检测标识；
[0090] 当存在所述反接故障检测标识时，确认需要进行反接故障判断，开始记录之后的 每个检测周期内的转矩电流瞬时值Iq，并计算记录到的N个检测周期内的转矩电流瞬时值 Iq的平均值；
[0091 ]所述压缩机反接故障检测方法还包括：
[0092] 当所述平均值小于预设的电流阔值时，判定所述压缩机没有出现反接故障，并清 除所述反接故障检测标识。
[0093] 即在判定存在所述反接故障检测标识时开始进行反接故障判断，并且在判定没有 出现反接故障时清除所述反接故障检测标识，W免在压缩机之后的运行过程中再次进行反 接故障判断。
[0094] 作为对本实施例的进一步改进，所述压缩机反接故障检测方法还包括：
[00M]当所述压缩机切入闭环后，记录所述压缩机的闭环状态维持的时长；
[0096]当所述闭环状态维持的时长达到预设的时长阔值时，生成所述反接故障检测标 识。
[0097]由于在压缩机切入闭环瞬间，转矩电流存在冲击电流，会影响转矩电流平均值的 计算结果，因此在本实施例中，只有在进入闭环状态并维持预设的时长阔值时，才开始进行 反接故障检测。
[009引作为对本实施例的进一步改进，所述步骤S101包括：
[0099] 通过电流检测电路W设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ相电流瞬时值中的 lu 和 Iv;
[0100] 根据Iw = -Iu-Iv计算Ξ相电流瞬时值中的Iw。
[0101] 因此，在本实施例中只需要测得其中两相电流瞬时值，并利用Ξ相电流瞬时值之 和为0的公式得到第Ξ相的电流瞬时值，可W减少电流检测电路所需要的硬件成本。
[0102] 本发明实施例提供的压缩机反接故障检测方法可W应用在变频空调中的压缩机 反接故障检测。其中的电流阔值根据变频空调输出功率等级设置，该电流阀值一般设置为 压缩机允许运行最大相电流峰值的0.45倍左右，比如1.5P变频空调该阀值一般设为5A，2P 变频空调该阀值一般设为7.5A。
[0103] W1.5P的变频空调为例进行说明。
[0104] 请参阅图5~图7,其中，图5是压缩机正常运行时的Ξ相电流瞬时值的波形图，图6 是压缩机正常运行时的两相静止坐标系下电流瞬时值的波形图，图7是压缩机正常运行时 转矩电流W及励磁电流的波形图。其中，纵轴代表电流值，横轴代表压缩机运行时间，T1代 表压缩机切入闭环的时刻，T2代表开始进行反接故障判断的时刻。在正常情况下，转矩电流 约为1.5A。
[0105] 请参阅图8~图10,其中，图8是压缩机反接时的Ξ相电流瞬时值的波形图，图9是 压缩机反接时的两相静止坐标系下电流瞬时值的波形图，图10是压缩机反接时转矩电流W 及励磁电流的波形图。在反接情况下，转矩电流约为7A。
[0106] 可知，在反接情况下的转矩电流远大于正常情况下的转矩电流，通过设置电流阔 值，例如5A，即可判断压缩机是否出现反接故障。
[0107] 相应地，本发明实施例还提供一种压缩机反接故障检测装置。
[0108] 如图11所示，其是本发明实施例提供的压缩机反接故障检测装置的结构框图，包 括：
[0109] 电流检测模块101，用于W设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ相电流瞬时值 Iu、Iv和Iw;
[0110] 第一变换模块102,用于根据克拉克变换将所述Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw变换成 两相静止坐标系下电流瞬时值Ια和Ιβ;
[0111] 第二变换模块103,用于根据帕克变换将两相静止坐标系下电流瞬时值Ια和Ιβ变 换成两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值Iq;
[0112] 平均电流计算模块104,用于计算N个连续的检测周期内的转矩电流瞬时值Iq的平 均值；
[0113] 反接判定模块105,用于当所述平均值大于预设的电流阔值时，判定所述压缩机出 现反接故障。
[0114] 其中，所述克拉克变换为
[0117] 其中，Iq和Id分别为两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值和励磁电流瞬时值，θ为所 述压缩机的转子位置角度。
[0118] 作为对本实施例的进一步改进，所述平均电流计算模块104具体包括：
[0119] 标识判断模块，用于判断是否存在反接故障检测标识；
[0120] 平均电流计算单元，用于当存在所述反接故障检测标识时，确认需要进行反接故 障判断，开始记录之后的每个检测周期内的转矩电流瞬时值Iq，并计算记录到的Ν个检测周 期内的转矩电流瞬时值Iq的平均值；
[0121 ]所述压缩机反接故障检测装置还包括：
[0122] 正常判定模块，用于当所述平均值小于预设的电流阔值时，判定所述压缩机没有 出现反接故障，并清除所述反接故障检测标识。
[0123] 作为对本实施例的进一步改进，所述压缩机反接故障检测装置还包括：
[0124] 闭环时长记录模块，用于当所述压缩机切入闭环后，记录所述压缩机的闭环状态 维持的时长；
[0125] 标识生成模块，用于当所述闭环状态维持的时长达到预设的时长阔值时，生成所 述反接故障检测标识。
[0126] 作为对本实施例的进一步改进，所述电流检测模块101包括：
[0127] 电流检测单元，用于通过电流检测电路W设定的检测周期检测输入到压缩机的Ξ 相电流瞬时值中的lu和IV;
[01 %]瞬时电流计算单元，根据Iw = -lu-I V计算Ξ相电流瞬时值中的Iw。
[0129] 需要说明的是，本发明实施例提供的压缩机反接故障检测装置用于 执行上述压缩 机反接故障检测方法的所有方法流程，其工作原理和有益效果一一对应，因而不再寶述。
[0130] 同时，本发明实施例还提供一种压缩机反接故障保护方法。
[0131] 如图12所示，其是本发明实施例提供的压缩机反接故障保护方法的流程示意图， 其包括：
[0132] S201，通过上述实施例中的压缩机反接故障检测方法检测所述压缩机是否出现反 接故障；
[0133] S202,当检测到所述压缩机出现反接故障时，停止向变频电源模块中的开关管发 送PWM脉冲信号，使得变频电源模块中的开关管停止工作，输入到所述压缩机的Ξ相电流瞬 时值Iu、Iv和Iw都为0。
[0134] 其中，变频电源模块用于向压缩机提供Ξ相交流电，当变频电源模块中的开关管 接收不到PWM脉冲信号使，变频电源模块停止向压缩机供电，因而能够在检测到压缩机反接 时及时停止压缩机进行保护，防止压缩机长时间运行在反接故障状态下损坏压缩机。
[0135] 相应地，本发明实施例还提供一种压缩机反接故障保护装置。
[0136] 如图13所示，其是本发明实施例提供的压缩机反接故障保护装置的结构框图，包 括：
[0137] 反接检测模块201，用于上述实施例中的压缩机反接故障检测装置检测所述压缩 机是否出现反接故障；
[0138] 停机控制模块202,用于当检测到所述压缩机出现反接故障时，停止向变频电源模 块中的开关管发送PWM脉冲信号，使得变频电源模块中的开关管停止工作，输入到所述压缩 机的Ξ相电流瞬时值lu、IV和IW都为0。
[0139] 实施本发明实施例，具有如下有益效果:本发明实施例提供了一种压缩机反接故 障检测方法与装置，所述方法包括通过克拉克变换将Ξ相电流瞬时值Iu、Iv和Iw转换为两 相电流瞬时值Ια和Ιβ，再将两相电流瞬时值Ια和Ιβ转换为转矩电流瞬时值Iq和励磁电流瞬 时值Id,并通过计算N个连续的检测周期的转矩电流瞬时值的平均值，将平均值与电流阔值 比较，在所述平均值大于所述电流阔值时认为压缩机出现反接故障。通过本发明实施例提 供的压缩机反接故障检测方法能够有效准确地检测压缩机是否发生反接故障，通过纯软件 程序去实现，无需另外增加硬件电路，因而相比于现有技术能够大大降低了检测的成本。此 夕h本发明还提供了一种压缩机反接故障保护方法与装置，基于上述的压缩机反接故障检 测方法，在检测到压缩机反接时及时停止压缩机运行，有效地保护了压缩机。
[0140] 本领域普通技术人员可W理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可W 通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质 中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁 碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体（RandomAccess Memory，RAM)等。
[0141] W上所述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W做出若干改进和润饰，运些改进和润饰也视为 本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种压缩机反接故障检测方法，其特征在于，包括： 以设定的检测周期检测输入到压缩机的三相电流瞬时值Iu、Iv和Iw; 根据克拉克变换将所述三相电流瞬时值Iu、Iv和Iw变换成两相静止坐标系下电流瞬时 值Ia和Ιβ; 根据帕克变换将两相静止坐标系下电流瞬时值Ια和Ιβ变换成两相旋转坐标系下转矩 电流瞬时值Iq; 在确认需要进行反接故障判断时，计算N个连续的检测周期内的转矩电流瞬时值I q的 平均值； 当所述平均值大于预设的电流阈值时，判定所述压缩机出现反接故障。2. 如权利要求1所述的压缩机反接故障检测方法，其特征在于， 所述克拉克变换为所述帕克变换为其中，Iq和Id分别为两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值和励磁电流瞬时值，Θ为所述压 缩机的转子位置角度。3. 如权利要求1或2所述的压缩机反接故障检测方法，其特征在于，所述在确认需要进 行反接故障判断时，计算N个连续的检测周期内的转矩电流瞬时值Iq的平均值，具体包括： 判断是否存在反接故障检测标识； 当存在所述反接故障检测标识时，确认需要进行反接故障判断，开始记录之后的每个 检测周期内的转矩电流瞬时值Iq，并计算记录到的N个检测周期内的转矩电流瞬时值Iq的 平均值； 所述压缩机反接故障检测方法还包括： 当所述平均值小于预设的电流阈值时，判定所述压缩机没有出现反接故障，并清除所 述反接故障检测标识。4. 如权利要求3所述的压缩机反接故障检测方法，其特征在于，所述压缩机反接故障检 测方法还包括： 当所述压缩机切入闭环控制后，记录所述压缩机的闭环状态维持的时长； 当所述闭环状态维持的时长达到预设的时长阈值时，生成所述反接故障检测标识。5. 如权利要求1或2所述的压缩机反接故障检测方法，其特征在于，所述以设定的检测 周期检测输入到压缩机的三相电流瞬时值Iu、IV和Iw，包括： 通过电流检测电路以设定的检测周期检测输入到压缩机的三相电流瞬时值中的Iu和 Iv； 根据Iw = -Iu-Iv计算三相电流瞬时值中的Iw。6. -种压缩机反接保护方法，其特征在于，包括： 通过如权利要求1~5任一项所述的压缩机反接故障检测方法检测所述压缩机是否出 现反接故障； 当检测到所述压缩机出现反接故障时，停止向变频电源模块中的开关管发送PWM脉冲 信号，使得变频电源模块中的开关管停止工作，输入到所述压缩机的三相电流瞬时值Iu、Iv 和IW都为O。7. -种压缩机反接故障检测装置，其特征在于，包括： 电流检测模块，用于以设定的检测周期检测输入到压缩机的三相电流瞬时值Iu、Iv和 Iw; 第一变换模块，用于根据克拉克变换将所述三相电流瞬时值Iu、Iv和Iw变换成两相静 止坐标系下电流瞬时值Ia和Ιβ; 第二变换模块，用于根据帕克变换将两相静止坐标系下电流瞬时值Ia和Ιβ变换成两相 旋转坐标系下转矩电流瞬时值Iq; 平均电流计算模块，用于计算N个连续的检测周期内的转矩电流瞬时值Iq的平均值； 反接判定模块，用于当所述平均值大于预设的电流阈值时，判定所述压缩机出现反接 故障。8. 如权利要求7所述的压缩机反接故障检测装置，其特征在于， 所述克拉克变换为所述帕克变换为其中，Iq和Id分别为两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值和励磁电流瞬时值，Θ为所述压 缩机的转子位置角度。9. 如权利要求7或8所述的压缩机反接故障检测装置，其特征在于，所述平均电流计算 模块，具体包括： 标识判断模块，用于判断是否存在反接故障检测标识； 平均电流计算单元，用于当存在所述反接故障检测标识时，确认需要进行反接故障判 断，开始记录之后的每个检测周期内的转矩电流瞬时值Iq，并计算记录到的N个检测周期内 的转矩电流瞬时值Iq的平均值； 所述压缩机反接故障检测装置还包括： 正常判定模块，用于当所述平均值小于预设的电流阈值时，判定所述压缩机没有出现 反接故障，并清除所述反接故障检测标识。 10 .如权利要求9所述的压缩机反接故障检测装置，其特征在于，所述压缩机反接故障 检测装置还包括： 闭环时长记录模块，用于当所述压缩机切入闭环后，记录所述压缩机的闭环状态维持 的时长； 标识生成模块，用于当所述闭环状态维持的时长达到预设的时长阈值时，生成所述反 接故障检测标识。11. 如权利要求7或8所述的压缩机反接故障检测装置，其特征在于，所述电流检测模块 包括： 电流检测单元，用于通过电流检测电路以设定的检测周期检测输入到压缩机的三相电 流瞬时值中的Iu和Iv; 瞬时电流计算单元，根据Iw = -Iu-Iv计算三相电流瞬时值中的Iw。12. -种压缩机反接保护装置，其特征在于，包括： 反接检测模块，用于通过如权利要求7~11任一项所述的压缩机反接故障检测装置检 测所述压缩机是否出现反接故障； 停机控制模块，用于当检测到所述压缩机出现反接故障时，停止向变频电源模块中的 开关管发送PWM脉冲信号，使得变频电源模块中的开关管停止工作，输入到所述压缩机的三 相电流瞬时值Iu、Iv和Iw都为0。
【专利摘要】本发明公开了一种压缩机反接故障检测方法与装置，该方法包括以设定的检测周期检测输入到压缩机的三相电流瞬时值；根据克拉克变换将所述三相电流瞬时值变换成两相静止坐标系下电流瞬时值；根据帕克变换将两相静止坐标系下电流瞬时值变换成两相旋转坐标系下转矩电流瞬时值；在确认需要进行反接故障判断时，计算N个连续的检测周期内的转矩电流瞬时值的平均值；当所述平均值大于预设的电流阈值时，判定所述压缩机出现反接故障。本发明能够有效的检测压缩机是否发生反接故障，无需另外增加硬件电路，大大降低了检测的成本。本发明还提供了一种压缩机反接故障保护方法与装置，在检测到压缩机反接时及时停止压缩机运行，有效地保护了压缩机。
【IPC分类】G01R31/02, H02H11/00
【公开号】CN105486969
【申请号】CN201610032274
【发明人】邓焕明
【申请人】广州视源电子科技股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月18日
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