CN108037377A - 一种检测三相交流电源缺相的方法及电路 - Google Patents
一种检测三相交流电源缺相的方法及电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108037377A CN108037377A CN201711461590.8A CN201711461590A CN108037377A CN 108037377 A CN108037377 A CN 108037377A CN 201711461590 A CN201711461590 A CN 201711461590A CN 108037377 A CN108037377 A CN 108037377A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase
- signal
- direct current
- coupler
- photo
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims abstract description 18
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 19
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 28
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 206010011906 Death Diseases 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/16—Measuring asymmetry of polyphase networks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
本发明公开了一种检测三相交流电源缺相的方法及电路。该方法包括采用电阻降压方式采样三相交流电源的每相交流信号;将采样得到的三相交流信号整流成直流信号;利用光耦合器检测直流信号的电压波形,根据直流信号的电压波形判定三相交流电源的缺相情况。采用该检测方法,可以使获得的结果更加精确,电阻降压的方式可以避免采用电容时由于容值偏差或容值降低等引起误报缺相情况的状况,提高缺相报告的可靠性。另外,采用光耦合器进行检测电压波形,可以避免三相交流电源输出的强电影响后级电路输出的弱电,保证获得精确的结果。
Description
技术领域
本发明涉电路检测技术领域,尤其涉及一种检测三相交流电源缺相的方法及电路。
背景技术
高压变频器产品在现场应用过程中,对功率单元中的三相电进行缺相检测,可以在三相电缺相时及时将缺相状况上报到控制器进行紧急处理,防止功率单元因长时间在缺相状态运行,造成电路故障。因此需要对电路进行检测,在功率单元缺相时及时报告缺相故障,为电路正常提供保障,减少设备无必要的停产状态,造成经济损失。
如图1所示,现有技术中通过电容将三相电进行星形连接,以电容为负载,通过电容降低三相电的输出电压后,检测小信号三相回路中的电流获知三相电的缺相情况。具体的,在每一相线上分别连接光耦检测小信号三相电回路中的电流,当相线中的电流减小到光耦无法正常工作时即报出缺相故障。由于电容受到寿命及品质要求的影响,易造成容值偏差及容值降低等情况,使得三相电源经常出现误报缺相故障的情况。例如,当电容的容值降低时,相线输出的电压经过该电容降压后的电压也降低,从而引起流至光耦的电流减小使得光耦无法正常工作,随即报出缺相故障。但若是容值正常的电容,则输出的电压要高,光耦正常导通。另外,采用该种方法,当三相电源中只有一个相线没有输出时,三极管基极的电流降低,使三极管截止,从而报出电路缺相故障;当三相电源中的三个相线均没有输出,即三相电源没电时,三极管也为截止状态,从而报出电路缺相故障,由此造成无法判断三相电源是缺相状态还是断电状态,使得维护人员无法得知具体的故障原因,造成维护困难。另外,采用该种检测方式使用了较多的电容器件以及光耦器件,受电容器件成本高及寿命的影响,对电容性能要求较高,整体电路复杂元器件过多等情形,使电路的成本增加。
发明内容
为了解决上述背景技术提出的三相电源的缺相检测无法正确报出缺相故障的问题,本发明提供了一种检测三相交流电源缺相的方法及电路。
根据本发明的一个方面,提供一种检测三相交流电源缺相的方法,该方法包括:
采用电阻降压方式采样三相交流电源的每相交流信号;
将采样得到的三相交流信号整流成直流信号;
利用光耦合器检测直流信号的电压波形,根据直流信号的电压波形判定三相交流电源的缺相情况。
优选地,采用电阻降压方式采样三相交流电源的每相交流信号包括:
将三相交流电源的每一相线串联降压电阻,获取每一相线经降压电阻分压后的交流信号。
优选地,在利用光耦合器检测直流信号的电压波形之前,方法还包括:
对直流信号的电压进行稳压和限流处理。
优选地,在根据直流信号的电压波形判定三相交流电源的缺相情况之前,方法还包括:
对光耦合器检测到的直流信号的电压波形进行滤波和反相处理。
优选地,根据直流信号的电压波形判定三相交流电源的缺相情况包括:
在直流信号的电压为持续高电平信号时,判定三相交流电源为三相正常;
在直流信号的电压为周期性低脉冲信号时,判定三相交流电源为三相缺一相;
在直流信号的电压为持续低电平信号时,判定三相交流电源为三相缺两相或是无电。
根据本发明的另一方面,提供一种检测三相交流电源缺相的电路,该电路包括:信号采样单元、整流单元、光耦单元和缺相判定单元;
信号采样单元,包括第一降压电阻、第二降压电阻和第三降压电阻,每个降压电阻对应连接三相交流电源中的一相,被配置为采样三相交流电源的每相交流信号;
整流单元,被配置为将信号采样单元采样得到的三相交流信号整流成直流信号;
光耦单元,包括光耦合器,被配置为根据直流信号的电压值和光耦合器的导通电压值的大小比较结果,检测直流信号的电压波形;
缺相判定单元,被配置为根据直流信号的电压波形判定三相交流电源的缺相情况。
优选地,整流单元包括:第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管;
第一二极管的正极和第二二极管的负极共同连接第一降压电阻,第三二极管的正极和第四二极管的负极共同连接第二降压电阻,第五二极管的正极和第六二极管的负极共同连接第三降压电阻;
第一二极管、第三二极管和第五二极管的负极共同连接组成直流信号的正输出端,第二二极管、第四二极管和第六二极管的正极共同连接组成直流信号的负输出端。
优选地,光耦单元还包括第一电容、第二电容、第四电阻、第五电阻和稳压二极管;
第四电阻的第一端与正输出端连接,第四电阻的第二端与稳压二极管的负极连接,稳压二极管的正极与光耦合器的第一输入端连接;第一电容的第一端与稳压二极管的正极连接,第一电容的第二端与光耦合器的第二输入端连接;光耦合器的第二输入端与负输出端连接;
第五电阻的第一端与光耦合器的第一输出端连接并作为光耦单元的输出端,第五电阻的第二端与外设电源连接;第二电容的第一端与光耦合器的第一输出端连接,第二电容的第二端与光耦合器的第二输出端连接,光耦合器的第二输出端接地。
优选地,电路还包括波形处理单元,设置在光耦单元与缺相判定单元之间,包括第六电阻、第三电容和反相器;
第六电阻的第一端与光耦单元的输出端连接,第六电阻的第二端与反相器的输入端连接;
第三电容的第一端与反相器的输入端连接,第三电容的第二端接地;
反相器的输出端与缺相判定单元连接。
优选地,缺相判定单元具体用于,在直流信号的电压为持续高电平信号时,判定三相交流电源为三相正常;在直流信号的电压为周期性低脉冲信号时,判定三相交流电源为三相缺一相;在直流信号的电压为持续低电平信号时,判定三相交流电源为三相缺两相或是无电。
本发明的有益效果:
本发明的技术方案,通过在三相交流电源的每一相线上连接降压电阻进行降压,对降压后的三相交流电源进行整流处理,输出一路直流信号。由于电阻的阻值参数较为稳定,可以准确输出三相交流电源降压后的电压,避免在采用电容器件降压时由于容值降低使三相交流电源的电压输出不准确的问题。利用光耦合器检测降压后的直流信号的电压波形,可以准确获得三相交流电源输出的变化情况,从而获得三相交流电源的缺相情况,避免通过三极管的导通和截止判断三相交流电源的缺相情况引起的误判。同时,由于本发明方案是将三相交流电源降压后的输出整流输出一路直流信号,因此采用一个光耦合器即可完成缺相检测,减少了检测电路中的电子元件,同时能够降低检测电路的判断误差,节省电路成本。
附图说明
图1为现有技术检测三相交流电源缺相的具体电路图;
图2为本发明实施例的检测三相交流电源缺相的方法的流程图;
图3为本发明实施例的检测三相交流电源缺相的功能框图;
图4为本发明实施例的检测三相交流电源缺相的具体电路图。
具体实施方式
为了解决背景技术中提出的技术问题,发明人想到采用电阻降压与光耦合器结合检测的方式检测三相交流电源的缺相情况,可以准确得到三相交流电源的缺相情况。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图2所示,本发明提供的检测三相交流电源缺相的方法,包括:
步骤S10:采用电阻降压方式采样三相交流电源的每相交流信号;
三相交流电源中每一相线均输出交流信号,且输出的交流信号为高压信号,不宜直接进行测量。采用电阻降压的方式,在每一相线上串联相应的电阻,将高压信号降为低压信号,以便进行检测。具体的,将三相交流电源的每一相线串联降压电阻,获取每一相线经降压电阻分压后的交流信号。在电路中串联电阻可以进行限流分压,将高电压大电流信号降为低电压小电流信号,以便进行检测分析或应用到弱电场合。电阻既可以通交流信号也可以通直流信号,除了进行降压限流的作用,对电路不存在多余的影响。
步骤S20:将采样得到的三相交流信号整流成直流信号;
经过电阻降压的交流信号输出的仍为交流信号,交流信号的检测相对与直流信号较为复杂,因此需要将该交流信号转换为直流信号。在电阻后串联二级管可以将交流信号整流形成直流信号。经过整流,三相交流电源输出的三相交流电可以整流形成直流电,通过检测直流电的变化即可得出三相交流电源的输出变化,使得对三相交流电源检测更加容易,能够较快的得出检测结果。另外,直流电更直观的反应三相交流电源的输出状况,不需要进行多余的计算处理。
步骤S30:利用光耦合器检测直流信号的电压波形,根据直流信号的电压波形判定三相交流电源的缺相情况。
光耦合器将电信号转换为光信号,再将光信号转换为电信号进行输出,使得输入端和输出端之间形成电气隔离,不影响彼此之间的正常工作。光耦合器只有在输入端接收到额定工作电流的输入时才会导通,其余情况则截止。在电路负载恒定且不存在感容器件的情况下,直流信号的电流波形与电压波形呈线性变化。在直流信号后端串联光耦合器,利用光耦合器可以检测直流信号的电压波形,由此可以获得直流信号电压波形的变化情况,同时可以更直观的观测到该直流信号电压波形的变化。
具体地,当三相交流电源正常工作时,三个相线均输出交流信号,整流形成直流信号后,直流信号的电压为持续高电平信号,电路可有效工作,通过回路的电流可使光耦合器持续发光,此时判定三相交流电源为三相正常。
当三相交流电源的三个相线中只有两个相线输出交流信号,另一个相线没有输出时,整流形成的直流信号存在电压低至零点的时刻,此时导致电路回路中短暂时刻无电压,通过光耦合器的电流低至零值或只存在微小电流,使得光耦合器无法导通。该种情况下直流信号输出的电压为周期性低脉冲信号时,由此判定三相交流电源输出的三相缺一相,即存在一个相线没有输出。
当三相交流电源三个相线中存在两个相线没有输出,或三个相线均没有输出即无电的情况时,电路回路中始终无电压或回路中电压极低,光耦合器始终截止,此时直流信号输出的电压为持续低电平信号,此时判定三相交流电源为三相缺两相或是无电。
需要说明的是,若将光耦合器的检测精度提高,当三相交流电源三个相线中存在两个相线没有输出,仅有一个相线有输出时,由于直流信号输出的电压也存在短暂的高电平,因此光耦合器也会存在短暂的导通,只是导通时间比一个相线没有输出时的导通时间短;只有在三个相线均没有输出时,光耦合器才会始终截止,直流信号输出的电压为持续低电平。因此,提高光耦合器的检测精度,可以准确得出三相交流电源的具体缺相情况。
三相交流电源输出的交流信号整流形成直流信号后,该直流信号的变化过大,即电压存在较大的波动。若不对该波动进行处理,直接接入光耦合器,可能会击穿光耦合器,使其无法正常工作,从而无法获得三相交流电源的缺相情况。因此,需要对整流后的直流信号输出的电压进行稳压和限流处理。优选地,利用光耦合器检测直流信号的电压波形之前,对直流信号的电压进行稳压和限流处理。具体的,在整流输出端即光耦合器的输入端串联电阻进行限流,保证光耦合器输入端的电流不大于额定工作电流,避免击穿光耦合器的发光器,确保发光器能够正常发光工作。另外,还可以在光耦合器的输入端串联稳压二极管,当直流信号输出的电压达到一定值时,使稳压二极管导通,光耦合器开始工作,将直流信号中的电压波动扰动剔除,提高电路的工作效率。
光耦合器输出端的受光器一般为光敏三极管,在光耦合器截止时光敏三极管输出高电平信号,导通时输出低电平信号。即三相交流电源输出的电压为持续低电平时,光耦合器截止输出高电平信号,三相交流电源输出的电压为持续高电平时,光耦合器导通输出低电平信号。为使光耦合器的输出与三相交流电源的输出保持一致,需要对光耦合器的输出进行反相处理。优选地,在根据直流信号的电压波形判定三相交流电源的缺相情况之前,对光耦合器检测到的直流信号的电压波形进行滤波和反相处理。具体可以采用电容和反相器进行滤波和反相,光耦合器导通时输出的低电平信号经过滤波和反相处理,可以获得扰动较小且易于检测的高电平信号。在三相交流电源存在缺相情况时,经过滤波和反相处理输出的电压波形变化更为明显,可以更直观的反映三相交流电源的缺相情况。经过反相处理,光耦合器的输出变化与三相交流电源的输出变化保持一致,使三相交流电源的具体缺相情况变得更容易判断。
图3为本发明实施例的检测三相交流电源缺相的功能框图;图4为本发明实施例的检测三相交流电源缺相的具体电路图。结合图3和图4所示,本发明实施例提供的检测三相交流电源缺相的电路包括:信号采样单元10、整流单元20、光耦单元30和缺相判定单元40。
信号采样单元10包括第一降压电阻R1、第二降压电阻R2和第三降压电阻R3,每个降压电阻对应连接三相交流电源60中的一相,被配置为采样三相交流电源60的每相交流信号。具体地,第一降压电阻R1与第一相线1 连接,第二降压电阻R2与第二相线2连接,第三降压电阻R3与第三相线3 连接。电阻根据阻值的不同对电路进行降压限流的作用也不同,具体为电阻阻值越大,电压降的越低,电流也变得更小。信号采样单元10中的电阻可根据实际应用进行选取,每一相线上可连接多个电阻增大电路中的电阻阻值,以使三相交流电源60每一相线的输出电压降到可进行检测应用的范围,本发明对信号采样单元10的电阻个数和阻值不作限定。
整流单元20,被配置为将信号采样单元10采样得到的三相交流信号整流成直流信号。对交流信号进行整流时,可采用全波整流和半波整流,全波整流对交流信号的正周期和负周期都进行输出,半波整流只对交流信号的正周期进行输出。在本实施例中,需要检测三相交流电源60的整个输出过程,优选采用全波整流,即对三相交流电源60每一相线输出的交流信号分别进行全波整流形成直流信号,将正周期和负周期均进行输出,使得检测结果更加准确。具体的,整流单元20包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6。
第一二极管D1的正极和第二二极管D2的负极共同连接第一降压电阻 R1,第三二极管D3的正极和第四二极管D4的负极共同连接第二降压电阻 R2,第五二极管D5的正极和第六二极管D6的负极连接第三降压电阻R3。第一二极管D1、第三二极管D3和第五二极管D5的负极共同连接组成正输出端,第二二极管D2、第四二极管D4和第六二极管D6的正极共同连接组成负输出端。
如图4所示,以第一相线1为例,第一相线1输出的交流信号处于正周期时,第一二极管D1的正极端电位高于零值,回路中的电流从第一二极管 D1的正极端流向负极端,经过负载后从第二二极管D2的正极端流回,完成电能输出工作;第一相线1输出的交流信号处于负周期时,第一二极管D1 的正极端电位低于零值,回路中的电流从第二二极管D2的正极端流向第一二极管D1的正极端,经过负载后,完成电能输出工作。采用该整流方式,三相交流电源60输出的交流信号能全部进行输出,保证电压输出的连续性,使获得的结果更清楚的反应三相交流电源60的缺相情况。
光耦单元30,包括光耦合器OC,被配置为根据直流信号的电压值和光耦合器OC的导通电压值的大小比较结果,检测直流信号的电压波形。光耦合器OC的输入端为发光二极管,输出端为光敏三极管。输入端的发光二极管在接收到额定工作电流时发光,光敏三极管收到光照被导通,此时光耦合器OC被导通,进行相应的输出。也即是说,当发光二级管两端的电压值达到光耦合器OC的导通电压值时,发光二级管才发光,此时光耦合器OC导通。光耦合器OC的发光二极管的正极为光耦合器OC的第一输入端,发光二极管的负极为光耦合器OC的第二输入端;光敏三极管的集电极为光耦合器OC的第一输出端,光敏三极管的发射极为光耦合器OC的第二输出端。
光耦单元30还包括第一电容C1、第二电容C2、第四电阻R4、第五电阻R5和稳压二极管D7。光敏三极管的集电极与第五电阻R5的第一端连接,第五电阻R5的第一端作为光耦单元30的输出端,第五电阻R5的第二端与电源连接;光敏三极管的发射极接地。第五电阻R5为保护电路的作用,避免光敏三极管导通时电源直接接地。第二电容C2连接在光敏三极管的集电极与发射极之间,即第二电容C2的第一端与光敏三极管的集电极连接,第二电容C2的第二端与光敏三极管的发射极连接。光敏三极管的集电极输出光耦合器OC对直流信号电压波形的检测结果,若电压为持续高电平信号,则光耦合器OC一直导通,光明三极管也一直导通,集电极输出持续的低电平信号;若电压为周期性的脉冲信号,则光耦合器OC在高脉冲信号时导通,低脉冲信号时截止,集电极也输出周期性的脉冲信号;若没有电压,光耦合器OC截止,集电极输出持续的高电平信号。
在光耦单元30中,第四电阻R4的第一端与正输出端连接,第四电阻 R4的第二端与稳压二极管D7的负极连接,稳压二极管D7的正极与光耦合器OC的第一输入端连接;第一电容C1的第一端与稳压二极管D7的正极连接,第一电容C1的第二端与光耦合器OC的第二输入端连接;光耦合器OC 的第二输入端与负输出端连接。第四电阻R4主要对整流单元20输出的直流信号进行降压限流;稳压二极管D7主要对输入至光耦合器OC输入端的电压进行稳定控制,减小电压扰动影响光耦合器OC的工作;第一电容C1与光耦合器OC的发光二极管串联,维持稳定光耦合器OC两端的电位,减缓发光二极管正负极的电位变换,保证发光二极管的稳定工作。三相交流信号经过整流单元20整流,获得的直流信号电压值相对于交流信号的电压幅值增大,从而电流也相应的增大,若不利用电阻进行限流,则过大的电流会击穿光耦合器OC输入端的发光二极管,使得电路不能正常工作,无法获得三相交流电源60的缺相情况。因此在直流输出后串联电阻进行限流,保证电路的正常工作。
缺相判定单元40,被配置为根据直流信号的电压波形判定三相交流电源 60的缺相情况。缺相判定单元40为处理器,可以获得光耦合器OC的输出状态,并根据输出状态获得三相交流电源60的缺相情况。处理器可以保存获得的缺相情况,供用户后续查看,并针对缺相情况进行分析,以找到解决缺相问题的方法。
由于光耦合器OC的输出与三相交流电源60的输出相反,即三相交流电源60无故障正常输出时,光耦合器OC输出持续的低电平,而在三相交流电源60出现故障没有输出时,光耦合器OC输出持续的高电平。为使光耦合器 OC的输出与三相交流电源60的输出保持一致,在本实施例中,电路还包括设置在光耦单元30与缺相判定单元40之间的波形处理单元50,波形处理单元50被配置为对光耦单元30的输出进行滤波和反相处理。波形处理单元50 包括第六电阻R6、第三电容C3和反相器Z1。第六电阻R6的第一端与光耦合器OC的第一输出端连接,第六电阻R6的第二端与反相器Z1的输入端连接;第三电容C3的第一端与反相器Z1的输入端连接,第三电容C3的第二端接地;反相器Z1的输出端与缺相判定单元40连接。第六电阻R6将与第五电阻R5连接的电源输出的电平降低,确保反相器Z1的正常工作。反相器 Z1将低电平转化为高电平输出,将高电平转化为低电平输出,且输出趋向于方波输出,可以更加明显的体现出脉冲信号的高低电平变化。经过第三电容 C3和反相器Z1的滤波反相,光耦合器OC输出的电压波形区别更加明显,可以更直观的看出三相交流电源60的缺相情况。
设置波形处理单元50后,缺相判定单元40可通过检测反相器Z1输出端的测试点TP49获得反相器Z1的输出情况,从而确定三相交流电源60的缺相情况。具体的,当测试点TP49输出持续高电平信号时,直流信号也为持续的高电平信号,此时三相交流电源60的三个相线正常输出;当测试点 TP49输出周期性低脉冲信号时,直流信号也为周期性的低电平信号,此时三相交流电源60只有两个相线正常输出,另一个相线发生故障,即三相缺一相;当测试点TP49输出持续低电平信号时,直流信号为持续的低电平信号,此时三相交流电源60至少两个相线故障没有输出,或存在无电的情况。缺相判定单元40通过检测光耦合器OC的输出,获知直流信号的电压波形情况,从而可以准确得出三相交流电源60的具体缺相情况,避免发生错误报告缺相情况,减少设备不必要的停产状态,造成经济损失。
综上所述,通过在三相交流电源的每个相线上串联降压电阻进行降压,获得三相交流电源输出的每相交流信号,整流后输出便于检测的一路直流信号,通过光耦合器检测直流信号的电压波形,根据该电压波形判定三相交流电源的缺相情况。采用该检测电路,三相交流电源输出的电压经过降压电阻进行相应的降压,从高压电信号转为低压电信号,便于检测分析;且将交流信号整流形成直流信号,可以更直观的反应出三相交流电源的输出变化情况,利用光耦合器检测直流信号的电压波形,即可检测到三相交流电源输出的变化情况获知缺相结果。当三相交流电源的存在某一相线无输出时,光耦合器在某一时间段内截止;若存在两个及以上的相线无输出,光耦合器会长时间截止,从光耦合器的截止和导通时间变化即可得知三相交流电源的准确的缺相情况,避免发生误报造成经济损失。另外,利用光耦合器检测电压波形,可以将三相交流电源输出的强电和光耦合器后级电路的弱电进行隔离,避免两者相互影响,提高输出结果的可靠性。同时,缺相判定单元的处理器可以保存缺相情况,供用户进行分析引起缺相的原因,及早采取防护措施,避免发生故障。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,在本发明的上述教导下,本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白,上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种检测三相交流电源缺相的方法,其特征在于,所述方法包括:
采用电阻降压方式采样三相交流电源的每相交流信号;
将采样得到的三相交流信号整流成直流信号;
利用光耦合器检测所述直流信号的电压波形,根据所述直流信号的电压波形判定三相交流电源的缺相情况。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采用电阻降压方式采样三相交流电源的每相交流信号包括:
将三相交流电源的每一相线串联一降压电阻,获取所述每一相线经降压电阻分压后的交流信号。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在利用光耦合器检测所述直流信号的电压波形之前,所述方法还包括:
对所述直流信号的电压进行稳压和限流处理。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在根据所述直流信号的电压波形判定三相交流电源的缺相情况之前,所述方法还包括:
对光耦合器检测到的所述直流信号的电压波形进行滤波和反相处理。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述直流信号的电压波形判定三相交流电源的缺相情况包括:
在所述直流信号的电压为持续高电平信号时,判定三相交流电源为三相正常;
在所述直流信号的电压为周期性低脉冲信号时,判定三相交流电源为三相缺一相;
在所述直流信号的电压为持续低电平信号时,判定三相交流电源为三相缺两相或是无电。
6.一种检测三相交流电源缺相的电路,其特征在于,所述电路包括:信号采样单元、整流单元、光耦单元和缺相判定单元;
所述信号采样单元,包括第一降压电阻、第二降压电阻和第三降压电阻,每个降压电阻对应连接所述三相交流电源中的一相,被配置为采样所述三相交流电源的每相交流信号;
所述整流单元,被配置为将所述信号采样单元采样得到的三相交流信号整流成直流信号;
所述光耦单元,包括光耦合器,被配置为根据所述直流信号的电压值和所述光耦合器的导通电压值的大小比较结果,检测所述直流信号的电压波形;
所述缺相判定单元,被配置为根据所述直流信号的电压波形判定三相交流电源的缺相情况。
7.根据权利要求6所述的电路,其特征在于,所述整流单元包括:第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管;
所述第一二极管的正极和所述第二二极管的负极共同连接所述第一降压电阻,所述第三二极管的正极和所述第四二极管的负极共同连接所述第二降压电阻,所述第五二极管的正极和所述第六二极管的负极共同连接所述第三降压电阻;
所述第一二极管、所述第三二极管和所述第五二极管的负极共同连接组成所述直流信号的正输出端,所述第二二极管、所述第四二极管和所述第六二极管的正极共同连接组成所述直流信号的负输出端。
8.根据权利要求6所述的电路,其特征在于,所述光耦单元还包括第一电容、第二电容、第四电阻、第五电阻和稳压二极管;
所述第四电阻的第一端与所述正输出端连接,所述第四电阻的第二端与所述稳压二极管的负极连接,所述稳压二极管的正极与所述光耦合器的第一输入端连接;所述第一电容的第一端与所述稳压二极管的正极连接,所述第一电容的第二端与所述光耦合器的第二输入端连接;所述光耦合器的第二输入端与所述负输出端连接;
所述第五电阻的第一端与所述光耦合器的第一输出端连接并作为所述光耦单元的输出端,所述第五电阻的第二端与外设电源连接;所述第二电容的第一端与所述光耦合器的第一输出端连接,所述第二电容的第二端与所述光耦合器的第二输出端连接,所述光耦合器的第二输出端接地。
9.根据权利要求6所述的电路,其特征在于,所述电路还包括波形处理单元,设置在所述光耦单元与所述缺相判定单元之间,包括第六电阻、第三电容和反相器;
所述第六电阻的第一端与所述光耦单元的输出端连接,所述第六电阻的第二端与所述反相器的输入端连接;
所述第三电容的第一端与所述反相器的输入端连接,所述第三电容的第二端接地;
所述反相器的输出端与所述缺相判定单元连接。
10.根据权利要求6-9任一项所述的电路,其特征在于,所述缺相判定单元具体用于,在所述直流信号的电压为持续高电平信号时,判定三相交流电源为三相正常;在所述直流信号的电压为周期性低脉冲信号时,判定三相交流电源为三相缺一相;在所述直流信号的电压为持续低电平信号时,判定三相交流电源为三相缺两相或是无电。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711461590.8A CN108037377A (zh) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 一种检测三相交流电源缺相的方法及电路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711461590.8A CN108037377A (zh) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 一种检测三相交流电源缺相的方法及电路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108037377A true CN108037377A (zh) | 2018-05-15 |
Family
ID=62098435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711461590.8A Pending CN108037377A (zh) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 一种检测三相交流电源缺相的方法及电路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108037377A (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109030965A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-12-18 | 桂林航天工业学院 | 一种带组网功能的三相电缺相检测装置 |
CN109038484A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-12-18 | 天钥光电(湖北)股份有限公司 | 三相缺电监测装置 |
CN109387708A (zh) * | 2018-12-08 | 2019-02-26 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种n相电源的缺相检测装置及其检测方法 |
CN109406890A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-03-01 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 三相交流输入缺相检测方法、系统、设备及存储介质 |
CN111999568A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-11-27 | 杭州益川电子有限公司 | 一种变频驱动器用三相输入缺相检测系统 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2458632Y (zh) * | 2000-12-28 | 2001-11-07 | 北京通力环电气股份有限公司 | 三相输入开关整流器缺相检测器 |
CN203365558U (zh) * | 2013-07-23 | 2013-12-25 | Tcl空调器(中山)有限公司 | 三相电缺相检测电路及装置 |
CN204116466U (zh) * | 2014-10-14 | 2015-01-21 | 深圳市南方通用电气有限公司 | 用于三相电的相序和缺相检测电路 |
CN204243725U (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-01 | 新誉集团有限公司 | 一种缺相监测保护电路 |
CN204681080U (zh) * | 2015-06-17 | 2015-09-30 | 深圳市科姆龙电气技术有限公司 | 变频器三相输入缺相保护电路 |
CN205787755U (zh) * | 2016-06-01 | 2016-12-07 | 杭州良石智能技术有限公司 | 一种plc的交流掉电检测电路 |
CN206673559U (zh) * | 2017-05-04 | 2017-11-24 | 深圳市马汀科技有限公司 | 一种缺相监测保护电路 |
CN206804741U (zh) * | 2017-04-24 | 2017-12-26 | 天津方圆电气有限公司 | 新型三相交流缺相保护电路 |
CN207764305U (zh) * | 2017-12-28 | 2018-08-24 | 北京动力源科技股份有限公司 | 一种检测三相交流电源缺相的电路 |
-
2017
- 2017-12-28 CN CN201711461590.8A patent/CN108037377A/zh active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2458632Y (zh) * | 2000-12-28 | 2001-11-07 | 北京通力环电气股份有限公司 | 三相输入开关整流器缺相检测器 |
CN203365558U (zh) * | 2013-07-23 | 2013-12-25 | Tcl空调器(中山)有限公司 | 三相电缺相检测电路及装置 |
CN204116466U (zh) * | 2014-10-14 | 2015-01-21 | 深圳市南方通用电气有限公司 | 用于三相电的相序和缺相检测电路 |
CN204243725U (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-01 | 新誉集团有限公司 | 一种缺相监测保护电路 |
CN204681080U (zh) * | 2015-06-17 | 2015-09-30 | 深圳市科姆龙电气技术有限公司 | 变频器三相输入缺相保护电路 |
CN205787755U (zh) * | 2016-06-01 | 2016-12-07 | 杭州良石智能技术有限公司 | 一种plc的交流掉电检测电路 |
CN206804741U (zh) * | 2017-04-24 | 2017-12-26 | 天津方圆电气有限公司 | 新型三相交流缺相保护电路 |
CN206673559U (zh) * | 2017-05-04 | 2017-11-24 | 深圳市马汀科技有限公司 | 一种缺相监测保护电路 |
CN207764305U (zh) * | 2017-12-28 | 2018-08-24 | 北京动力源科技股份有限公司 | 一种检测三相交流电源缺相的电路 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
黄明琪 等: "《微电脑可编程序控制器使用原理及程序设计》", vol. 1, 31 May 1992, 贵州科技出版社, pages: 34 - 35 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109030965A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-12-18 | 桂林航天工业学院 | 一种带组网功能的三相电缺相检测装置 |
CN109030965B (zh) * | 2018-05-31 | 2024-02-09 | 桂林航天工业学院 | 一种带组网功能的三相电缺相检测装置 |
CN109038484A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-12-18 | 天钥光电(湖北)股份有限公司 | 三相缺电监测装置 |
CN109038484B (zh) * | 2018-07-25 | 2023-11-21 | 天钥光电(湖北)股份有限公司 | 三相缺电监测装置 |
CN109406890A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-03-01 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 三相交流输入缺相检测方法、系统、设备及存储介质 |
CN109406890B (zh) * | 2018-11-23 | 2021-07-27 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 三相交流输入缺相检测方法、系统、设备及存储介质 |
CN109387708A (zh) * | 2018-12-08 | 2019-02-26 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种n相电源的缺相检测装置及其检测方法 |
CN111999568A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-11-27 | 杭州益川电子有限公司 | 一种变频驱动器用三相输入缺相检测系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108037377A (zh) | 一种检测三相交流电源缺相的方法及电路 | |
CN207764305U (zh) | 一种检测三相交流电源缺相的电路 | |
CN102426302B (zh) | 一种三相电源输入缺相检测电路 | |
CN105548814B (zh) | 一种配网线路接地故障判断方法和系统 | |
CN103399252B (zh) | 端口插接的检测装置和检测方法 | |
CN201233423Y (zh) | 电网电压检测装置 | |
CN101546962A (zh) | 电源装置 | |
CN208035987U (zh) | 低压辅助电源检测装置和充电桩 | |
CN104990644A (zh) | 用于冰箱的温度传感器的故障检测装置、方法 | |
CN201689147U (zh) | 一种晶闸管整流桥触发角监测装置 | |
CN102841287B (zh) | 三相电源电路检测方法及其系统 | |
CN107481541A (zh) | 一种信号灯线路搭接故障检测方法 | |
CN209356609U (zh) | 一种智能电压故障检测装置 | |
CN107807325B (zh) | 基于多状态理论的铁路轨道电路可靠性分析系统及其方法 | |
CN205643483U (zh) | 一种电压检测电路及系统 | |
CN110244176A (zh) | 一种高压连接器故障检测系统和高压用电系统 | |
CN204008948U (zh) | 多功能线缆检测装置 | |
CN215375738U (zh) | 一种线束检测装置及线束检测系统 | |
CN110726956B (zh) | 漏电检测电路及装置 | |
CN205786799U (zh) | 双电源开关控制器的电压检测电路 | |
CN109541334A (zh) | 变频器测试方法及测试装置 | |
CN105841776B (zh) | 水位检测电路及其自检方法和烹饪器具 | |
CN204166102U (zh) | 一种强电驱动的开关状态检测电路 | |
CN109633349B (zh) | 一种快速检测异常电压位置的装置 | |
CN106680655A (zh) | 一种用于检测直流继电器线圈并联二极管的装置及其方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |