CN203119444U - 一种相序检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了电气保护领域的一种相序检测装置，包括三个降压电阻、三个发光二极管、三个光耦、六斯密特触发器、单片机和继电器，所述的三个降压电阻对应连接所述的三个发光二极管的输入端，所述的三个发光二极管的输出端对应连接所述的三个光耦的正极，所述的三个光耦的发射极同时连接上拉电源Ud，所述的三个光耦的集电极对应连接所述六斯密特触发器的三个输入端，所述六斯密特触发器的三个输出端对应连接所述单片机的三个数据输入端，所述单片机的时钟输入端接收时钟脉冲信号，所述单片机的输出端连接所述继电器。其技术效果是:该相序检测装置制造成本和功耗低，体积小，检测速率和检测精度高，并具备故障指示和保护功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气保护领域的一种相序检测装置。
背景技术
在相电源发生故障造成缺相或使用时相序有误时，三相用电设备的正常工作一般都会受到影响，严重时会造成设备故障甚至损坏。
基于上述原因，对于电源缺相或者相序错误，用电设备一般都有一些监控和防范措施，对三相电源监控的主要内容包括两个部分，一是开机时对将要进入负载的三相电源的相序进行测试，二是在负载工作过程中对三相电源的各相进行全程缺相监控。然而这些措施通常比较简单，在电源发生故障时响应迟缓，加之检测元件检测的结果不够准确，调整精度较低，操作不够方便，其保护效果不够理想。三相电源发生故障后无故障指示，检修也不很方便。此外，普通保护电路无法对相序是否正确做出指示或自动完成相序的改变。对于有固定相序的负载，为了确定相序，通常先要将三相电源接入负载，然后观察电机的转向以确定相序的正负或者用多踪示波器确定相序，但这些方法都较麻烦或不太安全，有的还需专用设备，很不适合一些频繁变换使用地点的仪器设备。
早期的相序检测装置由电容、电阻组成，用指示灯指示缺相。这样的相序检测装置虽然结构简单，由于这种相序检测装置需要电容值较大电容的，增大了其功耗和体积，指示灯灯的亮度还需人工判别，无法实现自动检测。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种相序检测装置，它功耗和体积小，相序检测速率和精度高。
实现上述目的的一种技术方案是：一种相序检测装置，包括三个降压电阻、三个发光二极管、三个光耦、六斯密特触发器、单片机和继电器，所述的三个降压电阻对应连接所述的三个发光二极管的输入端，所述的三个发光二极管的输出端对应连接所述的三个光耦的正极，所述的三个光耦的发射极同时连接上拉电源Ud，所述的三个光耦的集电极对应连接所述六斯密特触发器的三个输入端，所述六斯密特触发器的三个输出端对应连接所述单片机的三个数据输入端，所述单片机的时钟输入端接收时钟脉冲信号，所述单片机的输出端连接所述继电器。
进一步的，所述的三个光耦的负极和集电极分别设有接地保护装置。
进一步的，所述的三个光耦的负极同时连接PEN线，所述的三个光耦的集电极分别连接一个接地电阻。
进一步的，所述的三个降压电阻都是有两个电阻R并联而成的。
进一步的，所述的三个发光二极管的触发电压为5V，所述上拉电源Ud提供的上拉电压也为5V。
进一步的，所述的三个光耦为TLP124型光耦。
进一步的，所述的继电器相序继电器。
采用了本实用新型的一种相序检测装置的技术方案，即在三相电源和继电器之间设置三个降压电阻、三个发光二极管、三个光耦、六斯密特触发器、单片机，从而组成相序检测装置的技术方案。其技术效果是：该相序检测装置制造成本和功耗低，体积小，检测速率和检测精度高，并具备故障指示和保护功能。
附图说明
图1为本实用新型的一种相序检测装置的结构示意图。
图2为实用新型的一种相序检测装置的继电器面板示意图。
具体实施方式
请参阅图1和图2，本实用新型的发明人为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：
请参阅图1和图2，本实用新型的一种相序检测装置包括从三相电源上分别引出的第一降压电阻11、第二降压电阻21和第三降压电阻31，第一发光二极管12、第二发光二极管22、第三发光二极管32、第一光耦13、第二光耦23、第三光耦33、六斯密特触发器4、单片机5和继电器6。
本实施例中使用的单片机5为美国Microchip的PIC12C508型单片机。本实施例中使用的第一光耦13、第二光耦23和第三光耦33为日本东芝公司生产的TLP124型光耦。本实施例中使用的继电器6为上海半宇机电设备有限公司生产的TVR2000-1型相序继电器或者TVR2000Z(C)-1型相序继电器。六斯密特触发器4为深圳泽泰科技有限公司生产的CD40106六斯密特触发器。
其中第一降压电阻11、第二降压电阻21、第三降压电阻31、第一发光二极管12、第二发光二极管22、第三发光二极管32构成该相序检测装置的输入端。六斯密特触发器4、单片机5和继电器6构成该相序检测装置的输出端。第一光耦13、第二光耦23、第三光耦33隔离该相序检测装置的输入端和输出端，以防止该相序检测装置的输入端和输出端之间发生信号干扰。
第一降压电阻11连接第一发光二极管12的输入端，第一发光二极管12的输出端连接第一光耦13的正极。第二降压电阻21连接第二发光二极管22的输入端，第二发光二极管22的输出端连接第二光耦23的正极。第三降压电阻31连接第三发光二极管32的输入端，第三发光二极管32的输出端连接第三光耦33的正极。第一降压电阻11、第二降压电阻21和第三降压电阻31的作用在于：使第一发光二极管12、第二发光二极管22、第三发光二极管32输入端的电压降到它们的触发电压5V。
第一光耦13的负极、第二光耦23的负极和第三光耦33的负极同时连接PEN线（中性接地保护线），当然第一光耦13的负极、第二光耦23的负极和第三光耦33的负极也可通过其它的接地保护装置来进行接地保护。
第一光耦13的发射极、第二光耦23的发射极和第三光耦33的发射极同时连接提供上拉电压的上拉电源Ud，本实施例中，上拉电源Ud所提供的上电压为5V。
第一光耦13的集电极接有第一接地电阻14，第二光耦23的集电极接有第二接地电阻24，第三光耦33的集电极接有第三接地电阻34，当然第一光耦13的集电极、第二光耦23的集电极和第三光耦33的集电极也可通过其它的接地保护装置进行接地保护。本实施例中，第一接地电阻14、第二接地电阻24和第三接地电阻34的电阻值均为2000Ω。
六斯密特触发器4是由相互串联的第一斯密特触发器U3A和第六斯密特触发器U3F、相互串联的第二斯密特触发器U3B和第五斯密特触发器U3E，以及相互串联的第三斯密特触发器U3C和第四斯密特触发器U3D并联而成的。六斯密特触发器4的接地端和电源端都设置在第一斯密特触发器U3A上。
第一光耦13的集电极、第二光耦23的集电极和第三光耦13的集电极对应连接六斯密特触发器4的三个输入端，即第一光耦13的集电极连接第三斯密特触发器U3C的输入端、第二光耦23的集电极连接第二斯密特触发器U3B的输入端，第三光耦33的集电极连接第一斯密特触发器U3A的输入端。
六斯密特触发器4的三个输出端对应连接单片机5的三个数据输入端，即第四斯密特触发器U3D的输出端连接单片机5的第一数据输入端RA1，第五斯密特触发器U3E的输出端连接单片机5的第二数据输入端RA2，第六斯密特触发器U3F的输出端连接单片机5的第三数据输入端RA3。单片机5上还设有一个时钟输入端RA0，用于连接低频振荡器，以接收时钟脉冲信号。单片机5的输出端连接一个继电器6。
由于六斯密特触发器4的三个输出端对应输出了三个方波数字信号，单片机5的第一数据输入端RA1、第一数据输入端RA2和第三数据输入端RA3对应接收六斯密特触发器4的三个输出端输出的三个方波数字信号。
首先，单片机5根据三个方波数字信号的波形，判断三相电源是否缺相，如果缺相，则单片机5输出释放继电器6的第一释放信号，继电器6释放，继电器6面板上的UA相电源指示灯L1，UB相电源指示灯L2和UC相电源指示灯L3至少有一个熄灭，继电器6面板上的红灯61闪烁，继电器6进入断相保护状态。
如果单片机5判断三相电源不缺相，继电器6面板上的UA相电源指示灯L1，UB相电源指示灯L2和UC相电源指示灯L3全亮，单片机5则判断三相电源是正相序还是负相序，如果判断结果是正相序，然后，单片机5将该信息与单片机5的存储芯片上存储的系统设置进行比较，若系统设置是正相序，则单片机5输出正相序吸合信号，继电器6吸合，并进入正相序工作状态，继电器6面板上的绿灯62常亮。反之，则单片机5输出正相序释放信号，继电器6释放，并进入正相序断电保护状态，继电器6面板上的绿灯闪烁。
如果单片机5判断结果是负相序，然后，单片机5将该信息与单片机5的存储芯片上存储的系统设置进行比较，若果系统设置是负相序，则单片机5输出负相序吸合信号，继电器6吸合，并进入负相序工作状态，继电器6面板上的橙灯63常亮。反之，则单片机5输出负相序释放信号，继电器6释放，并进入负相序断电保护状态，继电器6面板上的橙灯63闪烁。
本实用新型的一种相序检测装置，通过光耦隔离相序检测装置的输入端和输出端，降低了相序检测装置的制造成本和功耗，缩小了相序检测装置的体积，通过六斯密特触发器4将模拟正弦信号转变为方波数字信号，提高了相序检测的速率和准确性。通过继电器6实现了故障显示功能和对设备的保护功能。本实用新型的一种相序检测装置可广泛用于配电柜、动力箱、开关箱、和电器控制箱，特别适用于移动式电源箱。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
Claims (7)
1.一种相序检测装置，其特征在于：该相序检测装置包括三个降压电阻、三个发光二极管、三个光耦、六斯密特触发器（4）、单片机（5）和继电器（6），所述的三个降压电阻对应连接所述的三个发光二极管的输入端，所述的三个发光二极管的输出端对应连接所述的三个光耦的正极，所述的三个光耦的发射极同时连接上拉电源（Ud），所述的三个光耦的集电极对应连接所述六斯密特触发器（4）的三个输入端，所述六斯密特触发器（4）的三个输出端对应连接所述单片机（5）的三个数据输入端，所述单片机（5）的时钟输入端接收时钟脉冲信号，所述单片机（5）的输出端连接所述继电器（6）。
2.根据权利要求1所述的一种相序检测装置，其特征在于：所述的三个光耦的负极和集电极分别设有接地保护装置。
3.根据权利要求2所述的一种相序检测装置，其特征在于：所述的三个光耦的负极同时连接PEN线，所述的三个光耦的集电极分别连接一个接地电阻。
4.根据权利要求1或2或3所述一种相序检测装置，其特征在于：所述的三个降压电阻都是由两个电阻（R）并联而成的。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种相序检测装置，其特征在于：所述的三个发光二极管的触发电压为5V，所述上拉电源（Ud）提供的上拉电压也为5V。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种相序检测装置，其特征在于：所述的三个光耦为TLP124型光耦。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种相序检测装置，其特征在于：所述的继电器（6）为相序继电器。
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| CN104360173A (zh) * | 2014-08-12 | 2015-02-18 | 东莞市润星机械科技有限公司 | 一种三相交流电相序检测的方法 |
| CN106093608A (zh) * | 2016-08-09 | 2016-11-09 | 湖北泰和电气有限公司 | 三相交流电机相序检测装置 |
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