CN103472317B - 三相变频电动机的缺相检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三相变频电动机的缺相检测电路，其包括：三相电流采样模块，用于采样三相变频电动机的每相电流以生成交流电压采样信号；整流器模块，所述整流器模块与所述三相电流采样模块相连，用于将所述交流电压采样信号转换成预设增益的单向电压信号；积分器模块，所述积分器模块与所述整流器模块相连，用于将所述单向电压信号转换成直流电压信号；比较器模块，所述比较器模块与所述积分器模块相连，用于比较所述直流电压信号和预设参考电压的大小以对所述三相变频电动机的缺相进行判定。本发明的三相变频电动机的缺相检测电路能够快速准确地检测出三相变频电动机是否缺相，抗干扰性强，可靠性高，有利于快速实现对三相变频电动机进行缺相保护。

Description

三相变频电动机的缺相检测电路

技术领域

本发明涉及三相电机技术领域，特别涉及一种三相变频电动机的缺相检测电路。

背景技术

近年来，随着变频控制技术的快速发展和高效节能概念的推广，使用变频器驱动电机的调速方式得到了很大的发展，使机械自动化程度和生产效率大为提高，并且其设备小型化、调速范围大，目前正取代传统的机械调速方案。

其中，变频电动机又分为三相同步电动机和三相异步电动机，但两者的变频驱动器硬件结构基本相同。三相异步电动机缺相运行时有不正常的振动和响声，若不及时停止运行，会导致绕组温升过高而烧毁电动机；而三相同步电动机缺相运行时剩余两相电流会异常增大，若缺相瞬间造成电机失步更会产生强大的电流冲击（通常电流上升率达到10A/ms），导致转子永磁体退磁，因此快速地对三相电动机进行缺相检测和保护显得十分重要。

现有变频技术中，一般采用软件A/D电流采样算法对三相电动机的缺相进行检测，再通过PWM信号关断逆变模块。但现有技术存在的缺点是，采用软件算法来实现对三相电动机的缺相进行检测和保护时，检测速度受控制器运算频率限制，延长了保护时间，检测精度也易受电磁干扰，保护误动作率较高，可靠性低。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种三相变频电动机的缺相检测电路，能够快速准确地检测出三相变频电动机是否缺相，抗干扰性强，可靠性高，有利于快速实现对三相变频电动机进行缺相保护。

为达到上述目的，本发明的实施例提出的一种三相变频电动机的缺相检测电路，包括：三相电流采样模块，用于采样三相变频电动机的每相电流以生成交流电压采样信号；整流器模块，所述整流器模块与所述三相电流采样模块相连，用于将所述交流电压采样信号转换成预设增益的单向电压信号；积分器模块，所述积分器模块与所述整流器模块相连，用于将所述单向电压信号转换成直流电压信号；比较器模块，所述比较器模块与所述积分器模块相连，用于比较所述直流电压信号和预设参考电压的大小以对所述三相变频电动机的缺相进行判定。

根据本发明实施例的三相变频电动机的缺相检测电路，能够快速准确地检测出三相变频电动机是否缺相，并且通过对电流信号进行积分的方式，抗干扰性强，可靠性高，有利于快速实现对三相变频电动机进行缺相保护，克服了传统软件算法保护误动作率高的问题和机械式接触器保护动作速度慢的问题，确保三相变频电动机安全运行。其中，动作精度及输出延时可通过积分器模块进行调节。

根据本发明的一个实施例，所述整流器模块包括第一整流器、第二整流器和第三整流器，所述积分器模块包括第一积分器、第二积分器和第三积分器，所述第一整流器、第二整流器和第三整流器分别与所述第一积分器、第二积分器和第三积分器对应相连。

其中，所述三相电流采样模块包括：第一电阻，所述第一电阻串联在逆变器的U相下桥臂漏极与地之间，所述U相下桥臂漏极与地之间具有第一节点；第二电阻，所述第二电阻串联在逆变器的V相下桥臂漏极与地之间，所述V相下桥臂漏极与地之间具有第二节点；第三电阻，所述第三电阻串联在逆变器的W相下桥臂漏极与地之间，所述W相下桥臂漏极与地之间具有第三节点。

根据本发明的一个实施例，所述第一整流器包括：第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一节点相连；第一放大器，所述第一放大器的反相输入端与所述第四电阻的另一端相连；第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第一放大器的同相输入端相连，所述第五电阻的另一端接地；第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一放大器的输出端相连，所述第一二极管的阴极与所述第一放大器的反相输入端相连；第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第一节点相连，所述第二二极管的阴极与所述第一放大器的输出端相连；第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第一二极管的阴极相连，所述第六电阻的另一端与所述第二二极管的阳极相连；第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第一节点相连；第二放大器，所述第二放大器的反相输入端与所述第七电阻的另一端相连；第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第二放大器的同相输入端相连，所述第八电阻的另一端接地；第九电阻，所述第九电阻连接在所述第二放大器的反相输入端与输出端之间。

所述第二整流器包括：第十电阻，所述第十电阻的一端与所述第二节点相连；第三放大器，所述第三放大器的反相输入端与所述第十电阻的另一端相连；第十一电阻，所述第十一电阻的一端与所述第三放大器的同相输入端相连，所述第十一电阻的另一端接地；第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述第三放大器的输出端相连，所述第三二极管的阴极与所述第三放大器的反相输入端相连；第四二极管，所述第四二极管的阳极与所述第二节点相连，所述第四二极管的阴极与所述第三放大器的输出端相连；第十二电阻，所述第十二电阻的一端与所述第三二极管的阴极相连，所述第十二电阻的另一端与所述第四二极管的阳极相连；第十三电阻，所述第十三电阻的一端与所述第二节点相连；第四放大器，所述第四放大器的反相输入端与所述第十三电阻的另一端相连；第十四电阻，所述第十四电阻的一端与所述第四放大器的同相输入端相连，所述第十四电阻的另一端接地；第十五电阻，所述第十五电阻连接在所述第四放大器的反相输入端与输出端之间。

所述第三整流器包括：第十六电阻，所述第十六电阻的一端与所述第三节点相连；第五放大器，所述第五放大器的反相输入端与所述第十六电阻的另一端相连；第十七电阻，所述第十七电阻的一端与所述第五放大器的同相输入端相连，所述第十七电阻的另一端接地；第五二极管，所述第五二极管的阳极与所述第五放大器的输出端相连，所述第五二极管的阴极与所述第五放大器的反相输入端相连；第六二极管，所述第六二极管的阳极与所述第三节点相连，所述第六二极管的阴极与所述第五放大器的输出端相连；第十八电阻，所述第十八电阻的一端与所述第五二极管的阴极相连，所述第十八电阻的另一端与所述第六二极管的阳极相连；第十九电阻，所述第十九电阻的一端与所述第三节点相连；第六放大器，所述第六放大器的反相输入端与所述第十九电阻的另一端相连；第二十电阻，所述第二十电阻的一端与所述第六放大器的同相输入端相连，所述第二十电阻的另一端接地；第二十一电阻，所述第二十一电阻连接在所述第六放大器的反相输入端与输出端之间。

根据本发明的一个实施例，所述第一积分器、第二积分器和第三积分器分别包括串联的积分电阻和电解电容，每个积分器中的积分电阻的一端与对应的整流器的输出端相连，每个积分器中的积分电阻的另一端与每个积分器中的电解电容的正极端相连，每个积分器中的电解电容的负极端接地。

根据本发明的一个实施例，所述比较器模块包括：第一比较器，所述第一比较器的同相输入端与所述预设参考电压相连，所述第一比较器的反相输入端与所述第一积分器中的积分电阻的另一端和电解电容的正极端之间的节点相连，所述第一比较器的输出端作为所述缺相检测电路的第一输出端；第二比较器，所述第二比较器的同相输入端与所述预设参考电压相连，所述第二比较器的反相输入端与所述第二积分器中的积分电阻的另一端和电解电容的正极端之间的节点相连，所述第二比较器的输出端作为所述缺相检测电路的第二输出端；第三比较器，所述第三比较器的同相输入端与所述预设参考电压相连，所述第三比较器的反相输入端与所述第三积分器中的积分电阻的另一端和电解电容的正极端之间的节点相连，所述第三比较器的输出端作为所述缺相检测电路的第三输出端。

此外，所述的三相变频电动机的缺相检测电路，还包括串联的第二十二电阻和第二十三电阻，所述第二十二电阻的一端接地，所述第二十二电阻的另一端与所述第二十三电阻的一端相连，所述第二十三电阻的另一端与电源端相连，所述第二十二电阻的另一端和所述第二十三电阻的一端之间的节点与所述第一比较器的同相输入端、所述第二比较器的同相输入端、所述第三比较器的同相输入端分别相连。

根据本发明的一个实施例，当所述第一积分器输出的直流电压信号小于所述预设参考电压时，所述第一比较器的输出端输出高电平，所述三相变频电动机的U相缺相；当所述第二积分器输出的直流电压信号小于所述预设参考电压时，所述第二比较器的输出端输出高电平，所述三相变频电动机的V相缺相；当所述第三积分器输出的直流电压信号小于所述预设参考电压时，所述第三比较器的输出端输出高电平，所述三相变频电动机的W相缺相。

在本发明的实施例中，整流器模块、比较器模块等主要电路由普通运算放大器和比较器组成，硬件电路独立完成监控过程，具有可靠性高、速度快和成本低的特点。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的三相变频电动机的缺相检测电路的电路图。

附图标记：

三相电流采样模块10、整流器模块20、积分器模块30和比较器模块40；三相变频电动机M，第一整流器201、第二整流器202和第三整流器203，第一积分器301、第二积分器302和第三积分器303；第一电阻Rx、第二电阻Ry和第三电阻Rz，第四电阻R4、第一放大器IC1、第五电阻R5、第一二极管D1、第二二极管D2、第六电阻R6、第七电阻R7、第二放大器IC2、第八电阻R8和第九电阻R9，第十电阻R10、第三放大器IC3、第十一电阻R11、第三二极管D3、第四二极管D4、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第四放大器IC4、第十四电阻R14和第十五电阻R15，第十六电阻R16、第五放大器IC5、第十七电阻R17、第五二极管D5、第六二极管D6、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第六放大器IC6、第二十电阻R20和第二十一电阻R21，第一积分电阻R1’和第一电解电容E1，第二积分电阻R2’和第二电解电容E2，第三积分电阻R3’和第三电解电容E3，第一比较器IC7、第二比较器IC8和第三比较器IC9，第二十二电阻R22和第二十三电阻R23。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

下面参照附图来描述根据本发明实施例的三相变频电动机的缺相检测电路。

图1为根据本发明实施例的三相变频电动机的缺相检测电路的电路图。如图1所示，该三相变频电动机的缺相检测电路包括三相电流采样模块10、整流器模块20、积分器模块30和比较器模块40。

其中，三相电流采样模块10用于采样三相变频电动机M的每相电流以生成交流电压采样信号。整流器模块20与三相电流采样模块10相连，用于将交流电压采样信号转换成预设增益的单向电压信号。积分器模块30与整流器模块20相连，用于将单向电压信号转换成直流电压信号。比较器模块40与积分器模块30相连，用于比较直流电压信号和预设参考电压的大小以对三相变频电动机M的缺相进行判定。

进一步地，根据本发明的一个实施例，如图1所示，整流器模块20包括第一整流器201、第二整流器202和第三整流器203，积分器模块30包括第一积分器301、第二积分器302和第三积分器303，第一整流器201、第二整流器202和第三整流器203分别与第一积分器301、第二积分器302和第三积分器303对应相连。

具体地，如图1所示，三相电流采样模块10包括第一电阻Rx、第二电阻Ry和第三电阻Rz。第一电阻Rx串联在逆变器的U相下桥臂漏极与地之间，构成U相电流采样电路，U相下桥臂漏极与地之间具有第一节点a，输出电压Ux=Ix×Rx；第二电阻Ry串联在逆变器的V相下桥臂漏极与地之间，构成V相电流采样电路，V相下桥臂漏极与地之间具有第二节点b，输出电压Uy=Iy×Ry；第三电阻Rz串联在逆变器的W相下桥臂漏极与地之间，构成W相电流采样电路，W相下桥臂漏极与地之间具有第三节点c，输出电压Uz=Iz×Rz。其中，第一电阻Rx、第二电阻Ry和第三电阻Rz均为功率电阻，当三相变频电动机M正常运行时，电流经过功率电阻，产生微弱的交流电压信号，由整流器模块20变换成高增益单向电压信号，再由积分器模块变成平稳的直流电压信号Uu、Uv、Uw。

具体地，根据本发明的一个实施例，如图1所示，第一整流器201包括第四电阻R4、第一放大器IC1、第五电阻R5、第一二极管D1、第二二极管D2、第六电阻R6、第七电阻R7、第二放大器IC2、第八电阻R8和第九电阻R9。其中，第四电阻R4的一端与第一节点a相连，第一放大器IC1的反相输入端与第四电阻R4的另一端相连，第五电阻R5的一端与第一放大器IC1的同相输入端相连，第五电阻R5的另一端接地。第一二极管D1的阳极与第一放大器IC1的输出端相连，第一二极管D1的阴极与第一放大器IC1的反相输入端相连，第二二极管D2的阳极与第一节点a相连，第二二极管D2的阴极与第一放大器IC1的输出端相连，第六电阻R6的一端与第一二极管D1的阴极相连，第六电阻R6的另一端与第二二极管D2的阳极相连。第七电阻R7的一端与第一节点a相连，第二放大器IC2的反相输入端与第七电阻R7的另一端相连，第八电阻R8的一端与第二放大器IC2的同相输入端相连，第八电阻R8的另一端接地，第九电阻R9连接在第二放大器IC2的反相输入端与输出端之间。

如图1所示，第二整流器202包括第十电阻R10、第三放大器IC3、第十一电阻R11、第三二极管D3、第四二极管D4、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第四放大器IC4、第十四电阻R14和第十五电阻R15。其中，第十电阻R10的一端与第二节点b相连，第三放大器IC3的反相输入端与第十电阻R10的另一端相连，第十一电阻R11的一端与第三放大器IC3的同相输入端相连，第十一电阻R11的另一端接地。第三二极管D3的阳极与第三放大器IC3的输出端相连，第三二极管D3的阴极与第三放大器IC3的反相输入端相连，第四二极管D4的阳极与第二节点b相连，第四二极管D4的阴极与第三放大器IC3的输出端相连，第十二电阻R12的一端与第三二极管D3的阴极相连，第十二电阻R12的另一端与第四二极管D4的阳极相连。第十三电阻R13的一端与第二节点b相连，第四放大器IC4的反相输入端与第十三电阻R13的另一端相连，第十四电阻R14的一端与第四放大器IC4的同相输入端相连，第十四电阻R14的另一端接地，第十五电阻R15连接在第四放大器IC4的反相输入端与输出端之间。

如图1所示，第三整流器203包括第十六电阻R16、第五放大器IC5、第十七电阻R17、第五二极管D5、第六二极管D6、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第六放大器IC6、第二十电阻R20和第二十一电阻R21。其中，第十六电阻R16的一端与第三节点c相连，第五放大器IC5的反相输入端与第十六电阻R16的另一端相连，第十七电阻R17的一端与第五放大器IC5的同相输入端相连，第十七电阻R17的另一端接地。第五二极管D5的阳极与第五放大器IC5的输出端相连，第五二极管D5的阴极与第五放大器IC5的反相输入端相连，第六二极管D6的阳极与第三节点c相连，第六二极管D6的阴极与第五放大器IC5的输出端相连，第十八电阻R18的一端与第五二极管D5的阴极相连，第十八电阻R18的另一端与第六二极管D6的阳极相连。第十九电阻R19的一端与第三节点c相连，第六放大器IC6的反相输入端与第十九电阻R19的另一端相连，第二十电阻R20的一端与第六放大器IC6的同相输入端相连，第二十电阻R20的另一端接地，第二十一电阻R21连接在第六放大器IC6的反相输入端与输出端之间。

由三个整流器构成的精密整流电路可对1mV左右的小信号进行整流，其误差小于0.5%，满足三相变频电动机保护的需求。在第一整流器201中，当Rx采样信号为正电压时，二极管D1截止，D2导通，IC1为精密反相比例放大器，其输出电压为保证正负整流幅值相等，必须使R6=R4即U_IC1=Ux，IC2为精密反相比例放大器，输出电压即第一整流器201的输出电压当Rx采样信号为负电压时，二极管D1导通，D2截止，IC1为反相比例放大器，由于D2截止，其输出电压U_IC1=0，IC2为反相比例放大器，其输出电压为了使第一整流器201对正负电压都有相同的整流增益输出，须使R5=R8，通过调节R9的阻值可以调整输出增益。其中，第二整流器202及第三整流器203原理与第一整流器201的原理相同，这里就不再赘述。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，第一积分器301、第二积分器302和第三积分器303分别包括串联的积分电阻和电解电容，每个积分器中的积分电阻的一端与对应的整流器的输出端相连，每个积分器中的积分电阻的另一端与每个积分器中的电解电容的正极端相连，每个积分器中的电解电容的负极端接地。具体而言，第一积分电阻R1’和第一电解电容E1组成第一积分器301，第二积分电阻R2’和第二电解电容E2组成第二积分器302，第三积分电阻R3’和第三电解电容E3组成第三积分器303。

根据RC积分电路原理，积分时间常数τ与输入脉冲信号的脉宽t_w相近时，电容放电很慢，电容两端电压只下降一部分后又重新充电，因此两端电压被限制在一个区间内。当电机M正常运转时，从精密整流电路输出的单向电压脉冲被积分成一条正电压曲线；当电机M缺相运行时，RC积分器没有电压脉冲输入，其输出电压为零。调整积分时间常数τ可以将动作延迟控制在1ms以内。第一积分器301的输出电压对第一整流器201的输出电压积分，其中，C为E1的电容容值，U_u（t）为第一整流器201的输出电压；第二积分器302的输出电压对第二整流器202的输出电压积分，其中，C为E2的电容容值，U_v（t）为第二整流器202的输出电压；第三积分器303的输出电压对第三整流器203的输出电压积分，其中，C为E3的电容容值，U_w（t）为第三整流器203的输出电压。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，比较器模块40包括第一比较器IC7、第二比较器IC8和第三比较器IC9。其中，第一比较器IC7的同相输入端与预设参考电压Uref相连，第一比较器IC7的反相输入端与第一积分器301中的积分电阻R1’的另一端和电解电容E1的正极端之间的节点相连，第一比较器IC7的输出端作为缺相检测电路的第一输出端Uo；第二比较器IC8的同相输入端与预设参考电压Uref相连，第二比较器IC8的反相输入端与第二积分器302中的积分电阻R2’的另一端和电解电容E2的正极端之间的节点相连，第二比较器IC8的输出端作为缺相检测电路的第二输出端Vo；第三比较器IC9的同相输入端与预设参考电压Uref相连，第三比较器IC9的反相输入端与第三积分器303中的积分电阻R3’的另一端和电解电容E3的正极端之间的节点相连，第三比较器IC9的输出端作为缺相检测电路的第三输出端Wo。

此外，如图1所示，上述的三相变频电动机的缺相检测电路还包括串联的第二十二电阻R22和第二十三电阻R23，第二十二电阻R22的一端接地，第二十二电阻R22的另一端与第二十三电阻R23的一端相连，第二十三电阻R23的另一端与电源端VCC相连，第二十二电阻R22的另一端和第二十三电阻R23的一端之间的节点与第一比较器IC7的同相输入端、第二比较器IC8的同相输入端、第三比较器IC9的同相输入端分别相连。

在本发明的实施例中，电机M运行时是否缺相是通过比较器模块40判断的。由于运放电路存在零点漂移及信号干扰等问题，故引入Uref作为电压比较基准。电阻R22和电阻R23组成串联分压电路，其中在第一比较器IC7中，当电机U相线路正常时，Rx上有驱动电流通过，即第一积分器301输出的直流电压信号Uu大于预设参考电压Uref时，电压比较器IC7输出低电平；当电机U相断路时，第一积分器301输出的直流电压信号Uu小于预设参考电压Uref，第一比较器IC7的输出端Uo输出高电平，三相变频电动机M的U相缺相，通知控制器进行缺相保护。在第二比较器IC8中，当电机V相线路正常时，Ry上有驱动电流通过，即第二积分器302输出的直流电压信号Uv大于预设参考电压Uref时，电压比较器IC8输出低电平；当电机V相断路时，第二积分器302输出的直流电压信号Uv小于预设参考电压Uref，第二比较器IC8的输出端Vo输出高电平，三相变频电动机M的V相缺相，通知控制器进行缺相保护。在第三比较器IC9中，当电机W相线路正常时，Rz上有驱动电流通过，即第三积分器303输出的直流电压信号Uw大于预设参考电压Uref时，电压比较器IC9输出低电平；当电机W相断路时，第三积分器303输出的直流电压信号Uw小于预设参考电压Uref，第三比较器IC9的输出端Wo输出高电平，三相变频电动机M的W相缺相，通知控制器进行缺相保护。

在本发明的实施例中，当电动机M正常运行时，电机相电流流经功率电阻，会产生微弱的交流脉冲电压信号，经过精密整流器后变成目标增益的正脉冲信号，经过RC积分器变成直流电压信号U，当U＞Uref时，表明电机该相有电流，线路正常，比较器输出低电平；当U＜Uref时，表明电机该相无电流，线路开路，比较器输出高电平，控制器检测到该电平跳变后作出保护动作。本发明克服了传统软件算法保护误动作率高的问题和机械式接触器保护动作速度慢的问题，整流器模块、比较器模块等主要电路由普通运算放大器和比较器组成，硬件电路独立完成监控过程，具有可靠性高、速度快和成本低的特点。

根据本发明实施例的三相变频电动机的缺相检测电路，能够快速准确地检测出三相变频电动机是否缺相，并且通过对电流信号进行积分的方式，抗干扰性强，可靠性高，有利于快速实现对三相变频电动机进行缺相保护，克服了传统软件算法保护误动作率高的问题和机械式接触器保护动作速度慢的问题，确保三相变频电动机安全运行。其中，动作精度及输出延时可通过积分器模块进行调节。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (7)

1.一种三相变频电动机的缺相检测电路，其特征在于，包括：

三相电流采样模块，用于采样三相变频电动机的每相电流以生成交流电压采样信号；

整流器模块，所述整流器模块与所述三相电流采样模块相连，用于将所述交流电压采样信号转换成预设增益的单向电压信号；

积分器模块，所述积分器模块与所述整流器模块相连，用于将所述单向电压信号转换成直流电压信号；

比较器模块，所述比较器模块与所述积分器模块相连，用于比较所述直流电压信号和预设参考电压的大小以对所述三相变频电动机的缺相进行判定，其中，

所述整流器模块包括第一整流器、第二整流器和第三整流器，所述积分器模块包括第一积分器、第二积分器和第三积分器，所述第一整流器、第二整流器和第三整流器分别与所述第一积分器、第二积分器和第三积分器对应相连，所述第一积分器、第二积分器和第三积分器分别包括串联的积分电阻和电解电容，每个积分器中的积分电阻的一端与对应的整流器的输出端相连，每个积分器中的积分电阻的另一端与每个积分器中的电解电容的正极端相连，每个积分器中的电解电容的负极端接地，所述比较器模块包括第一比较器、第二比较器和第三比较器，

当所述第一积分器输出的直流电压信号小于所述预设参考电压时，所述第一比较器的输出端输出高电平，所述三相变频电动机的U相缺相；

当所述第二积分器输出的直流电压信号小于所述预设参考电压时，所述第二比较器的输出端输出高电平，所述三相变频电动机的V相缺相；

当所述第三积分器输出的直流电压信号小于所述预设参考电压时，所述第三比较器的输出端输出高电平，所述三相变频电动机的W相缺相。

2.如权利要求1所述的三相变频电动机的缺相检测电路，其特征在于，所述三相电流采样模块包括：

第一电阻，所述第一电阻串联在逆变器的U相下桥臂漏极与地之间，所述U相下桥臂漏极与地之间具有第一节点；

第二电阻，所述第二电阻串联在逆变器的V相下桥臂漏极与地之间，所述V相下桥臂漏极与地之间具有第二节点；

第三电阻，所述第三电阻串联在逆变器的W相下桥臂漏极与地之间，所述W相下桥臂漏极与地之间具有第三节点。

3.如权利要求2所述的三相变频电动机的缺相检测电路，其特征在于，所述第一整流器包括：

第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一节点相连；

第一放大器，所述第一放大器的反相输入端与所述第四电阻的另一端相连；

第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第一放大器的同相输入端相连，所述第五电阻的另一端接地；

第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一放大器的输出端相连，所述第一二极管的阴极与所述第一放大器的反相输入端相连；

第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第一节点相连，所述第二二极管的阴极与所述第一放大器的输出端相连；

第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第一二极管的阴极相连，所述第六电阻的另一端与所述第二二极管的阳极相连；

第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第一节点相连；

第二放大器，所述第二放大器的反相输入端与所述第七电阻的另一端相连；

第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第二放大器的同相输入端相连，所述第八电阻的另一端接地；

第九电阻，所述第九电阻连接在所述第二放大器的反相输入端与输出端之间。

4.如权利要求2所述的三相变频电动机的缺相检测电路，其特征在于，所述第二整流器包括：

第十电阻，所述第十电阻的一端与所述第二节点相连；

第三放大器，所述第三放大器的反相输入端与所述第十电阻的另一端相连；

第十一电阻，所述第十一电阻的一端与所述第三放大器的同相输入端相连，所述第十一电阻的另一端接地；

第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述第三放大器的输出端相连，所述第三二极管的阴极与所述第三放大器的反相输入端相连；

第四二极管，所述第四二极管的阳极与所述第二节点相连，所述第四二极管的阴极与所述第三放大器的输出端相连；

第十二电阻，所述第十二电阻的一端与所述第三二极管的阴极相连，所述第十二电阻的另一端与所述第四二极管的阳极相连；

第十三电阻，所述第十三电阻的一端与所述第二节点相连；

第四放大器，所述第四放大器的反相输入端与所述第十三电阻的另一端相连；

第十四电阻，所述第十四电阻的一端与所述第四放大器的同相输入端相连，所述第十四电阻的另一端接地；

第十五电阻，所述第十五电阻连接在所述第四放大器的反相输入端与输出端之间。

5.如权利要求2所述的三相变频电动机的缺相检测电路，其特征在于，所述第三整流器包括：

第十六电阻，所述第十六电阻的一端与所述第三节点相连；

第五放大器，所述第五放大器的反相输入端与所述第十六电阻的另一端相连；

第十七电阻，所述第十七电阻的一端与所述第五放大器的同相输入端相连，所述第十七电阻的另一端接地；

第五二极管，所述第五二极管的阳极与所述第五放大器的输出端相连，所述第五二极管的阴极与所述第五放大器的反相输入端相连；

第六二极管，所述第六二极管的阳极与所述第三节点相连，所述第六二极管的阴极与所述第五放大器的输出端相连；

第十八电阻，所述第十八电阻的一端与所述第五二极管的阴极相连，所述第十八电阻的另一端与所述第六二极管的阳极相连；

第十九电阻，所述第十九电阻的一端与所述第三节点相连；

第六放大器，所述第六放大器的反相输入端与所述第十九电阻的另一端相连；

第二十电阻，所述第二十电阻的一端与所述第六放大器的同相输入端相连，所述第二十电阻的另一端接地；

第二十一电阻，所述第二十一电阻连接在所述第六放大器的反相输入端与输出端之间。

6.如权利要求1所述的三相变频电动机的缺相检测电路，其特征在于，所述第一比较器的同相输入端与所述预设参考电压相连，所述第一比较器的反相输入端与所述第一积分器中的积分电阻的另一端和电解电容的正极端之间的节点相连，所述第一比较器的输出端作为所述缺相检测电路的第一输出端；所述第二比较器的同相输入端与所述预设参考电压相连，所述第二比较器的反相输入端与所述第二积分器中的积分电阻的另一端和电解电容的正极端之间的节点相连，所述第二比较器的输出端作为所述缺相检测电路的第二输出端；所述第三比较器的同相输入端与所述预设参考电压相连，所述第三比较器的反相输入端与所述第三积分器中的积分电阻的另一端和电解电容的正极端之间的节点相连，所述第三比较器的输出端作为所述缺相检测电路的第三输出端。

7.如权利要求6所述的三相变频电动机的缺相检测电路，其特征在于，还包括串联的第二十二电阻和第二十三电阻，所述第二十二电阻的一端接地，所述第二十二电阻的另一端与所述第二十三电阻的一端相连，所述第二十三电阻的另一端与电源端相连，所述第二十二电阻的另一端和所述第二十三电阻的一端之间的节点与所述第一比较器的同相输入端、所述第二比较器的同相输入端、所述第三比较器的同相输入端分别相连。