[发明专利]接地方案识别方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电子驱动器(electrical drive)领域。更具体地，本发明涉及用于检测驱动器的实用AC输入接地情况的技术。

背景技术

各种功率系统包括功率变换系统，如用于将电能变换成机械能的电驱动器(electric drive)和电动机。电驱动器包括用于控制电动机的扭矩、速度、位置和/或性能的器件或一组器件。驱动器通常连接至电源(powersource)，如电池、功率源(power supply)或交流发电机，并且控制从电源至将电能变换成机械能的电动机的功率传输。

电子驱动器可用于各种工业应用。例如，不同类型的电气系统使用电子驱动器来将功率驱动给各种类型的电动机，如AC感应电动机、伺服电动机、DC电动机等，每种类型的电动机执行不同的运动，如扭矩下的旋转或线性运动、速度或位置控制等。用于这些不同应用以及不同机械功能的系统配置也可以极大地变化。例如，不同的电气系统可以使用不同的接地配置，如直接接地(solid grounded)的Y、直接接地的Δ(也称为角接地，corner grounded)、高阻接地(HRG)接地的Y或未接地等。电子驱动器的安装或配置通常根据系统的接地配置而不同。HRG系统涉及在系统的输入AC源的接地与中立节点之间插入电阻，使得系统可以在具有小的非破坏性接地故障电流的单个接地故障的条件下操作。

通常，如在Rangarajan M.Tallam等人的2006年3月19日至23日的IEEE APEC文章“Failure Mode for AC Drives on High ResistanceGrounded Systems”(高阻接地系统的AC驱动器的故障模式)中讨论的，不适当地根据电气系统的接地配置来配置电子驱动器会导致不期望的驱动器故障。例如，HRG故障可以导致与电子驱动器相关联的总线中的高的电压电平以及电子驱动器部件中的高的电压应力，这可能最终导致电子驱动器或其他系统部件的故障。此外，因为特别是在较大型的电子驱动器中，难以在存在由驱动器产生的高频电子噪声的情况下测量少量的基频接地电流，所以一旦驱动器处于工作状态，则HRG故障通常难以检测。现在，认识到：用于根据电气系统的接地配置来减少电子驱动器配置错误的技术可以减少这种HRG故障情况。本技术包括识别HRG系统以及HRG系统的其他属性以确定驱动器配置。

发明内容

本发明总体上涉及用于检测电气系统的接地情况以自动确定合适的电子驱动器配置的技术。实施例包括用于测量驱动电压并根据测得的驱动电压确定驱动器待安装在其中的电气系统的接地配置的系统和方法。不同的实施例包括在驱动器中使用测试电阻器、开关和/或接触器来确定接地配置。实施例还包括在驱动器的操作期间识别接地电阻故障情况。

附图说明

在参考附图阅读以下详细描述的情况下，本发明的这些和其他特征、方面和优点会变得更好理解，在附图中，相似的附图标记始终表示相似的部分，其中：

图1是根据本技术实施例的电子驱动器系统的应用的电路图；

图2是根据本技术实施例的、具有用于确定电气系统的接地配置的测试电阻器的电子驱动器的电路图；

图3是概述了根据本技术实施例的用于确定电气系统的接地情况的方法的流程图；

图4是根据本技术实施例的表示当电气系统为Δ接地情况时的电压特性的曲线图；

图5是根据本技术实施例的表示当电气系统为Y接地情况时的电压特性的曲线图；

图6是根据本技术实施例的表示当电气系统为未接地情况时的电压情况的曲线图；

图7是根据本技术实施例的表示当电气系统为高阻接地(HRG)情况时的电压情况的曲线图；

图8是根据本技术实施例的、具有用于确定电气系统的接地配置的开关的电子驱动器的电路图；

图9是根据本技术实施例的、具有用于确定电气系统的接地配置的接触器的电子驱动器的电路图；

图10是根据本技术实施例的用于识别HRG系统中的电子驱动器的接地电阻故障的时序图；

图11是根据本技术实施例的用于识别为HRG配置的电子驱动器的接地电阻故障的方法的流程图；以及

图12是根据本技术实施例的用于识别不是HRG配置的电子驱动器的接地电阻故障的方法的流程图。

具体实施方式

本发明总体上涉及用于检测电气系统的接地情况以自动确定合适的电子驱动器配置的技术。实施例包括用于测量驱动电压以确定接地配置的类型的系统和方法。实施例还包括根据高阻接地情况来识别故障。