CN203981742U - 一种三相交流电流采集电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及煤矿井下中性点不接地供电系统，具体的说是一种三相交流电流采集电路，应用于继电保护电路中的三相交流电流采集电路，就是根据煤矿井下供电线路中三相电流之和为零的原理，通过电流互感器采集三相中任意两相：A相和C相的电流得到与两相电流成正比的交流电压信号Ua和Uc后，应用放大倍数为1的反相加法器将Ua和Uc相加后反相，获得与第三相电流成正比的交流电压信号Uc。相比传统的检测方法，减少了电流互感器的数量，降低了成本，增加了继电保护装置的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤矿井下中性点不接地供电系统，具体的说是一种三相交流电流采集电路，就是根据煤矿井下供电线路中三相电流之和为零的原理，通过电流互感器采集三相中任意两相：A相和C相的电流得到与两相电流成正比的交流电压信号Ua和Uc后，应用放大倍数为1的反相加法器将Ua和Uc相加后反相，获得与第三相电流成正比的交流电压信号Uc。相比传统的检测方法，减少了电流互感器的数量，降低了成本，增加了继电保护装置的可靠性。
背景技术
煤矿井下继电保护装置中对主回路的三相电流进行监测，根据电机的额定电流对起动器进行电流整定，实现煤矿井下电动机的过载、相不平衡、缺相等保护。传统应用中使用三个电流互感器采集电动机的三相电流，通过后续的整流、滤波及AD转换后，根据三相电流的大小通过模拟电动机发热及散热的数学模型，推算出电动机实际的工作温度，当电机温度过高时将停止电动机运行，起到保护电动机的作用。所以电动机三相电流检测的精度将直接影响煤矿井下设备的安全。
发明内容
本实用新型的目的是将通过电流互感器采集到的任意两相电流信号，通过反向加法器电路，把两相的电流信号运用叠加原理，叠加得到第三相的电流信号，以此来得到代表主回路三相交流电的电流值。
本实用新型所采用的技术方案是：通过两个电流互感器TA1、TA2分别采集任意两相(A相和C相)的电流，在电流互感器的两端分别并联电阻R1和电阻R2，将互感器输出与A相、C相电流成正比的交流电流信号转换为交流电压信号Ua、Uc；然后将Ua、Uc输入到由运算放大器N1A与R3、R4、R5、R6组成的放大倍数为1的反相加法器电路中，N1A为运算放大器电路LM324，其中Ua通过电阻R3加到运算放大器负极N1A的2脚，另一路电压信号Uc经电阻R4加到运算放大器负极N1A的2脚，运算放大器正极N1A的3脚通过电阻R5接地，运算放大器负极N1A的2脚经电阻R6与运算放大器输出端N1A的1脚连接；运算放大器输出N1A的1脚得到与另外一相(B相)成正比的交流电压信号Ub。
根据煤矿井下供电系统中性点不接地，三相电流之和为零的原理，即：Ua+Ub+Uc＝0，运用加法器电路，将采集到的任意两相电流信号，通过反向加法器运算电路，叠加得到第三路电流信号，最终输出与A、B、C三相电流成正比的交流电压信号Ua，Ub，Uc。
本实用新型的实际效果是；只需要对两相电流进行监测，就可以得到第三相的电流值，减少了电流互感器的数量，简化了继电保护装置的整体结构，增加装置整体的可靠性，可适用于煤矿井下其它电器设备中。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行详细说明。
附图说明
图1：本实用新型电气原理图。
图2：本实用新型输出的三相交流电压的波形图。
具体实施方式
本实用新型将A相、C相导线分别穿过电流互感器TA1、TA2后，感应出与流过A相、C相交流电流成正比、同相位的小电流信号，通过安装在TA1、TA2上的精密电阻R1和R2的取样后，将感应的交流电流信号转换为交流电压信号Ua和Uc，与R1、R2并联的双向稳压管V1和V2用于Ua和Uc幅值过高的保护。Ua施加到电阻R3的输入端，Uc施加到电阻R4的输入端，R3、R4、R5、R6和N1A组成放大倍数为1的加法器电路，其中N1A为运算放大器电路LM324，N1A的4脚外加+12V电源，N1A的12脚外加-12V电源，N1A的3脚为运算放大器的正极，通过R5接到电源地，R3和R6的公共端接到运算放大器负极N1A的2脚，加法器的输出信号Uc从N1A的1脚输出。
根据反相加法器的运算公式：
当R3＝R4＝R6时，Uc＝-(Ua+Ub)
图2中，Ua与Uc是通过电流互感器采集经电阻转换得到的电压波形，Ub为Ua与Uc叠加得到的波形。
Claims (1)
1.一种三相交流电流采集电路，其特征在于：通过两个电流互感器TA1、TA2分别采集任意两相(A相和C相)的电流，在电流互感器的两端分别并联电阻R1和电阻R2，将互感器输出与A相、C相电流成正比的交流电流信号转换为交流电压信号Ua、Uc；然后将Ua、Uc输入到由运算放大器N1A与R3、R4、R5、R6组成的放大倍数为1的反相加法器电路中，N1A为运算放大器电路LM324，其中Ua通过电阻R3加到运算放大器负极N1A的2脚，另一路电压信号Uc经电阻R4加到运算放大器负极N1A的2脚，运算放大器正极N1A的3脚通过电阻R5接地，运算放大器负极N1A的2脚经电阻R6与运算放大器输出端N1A的1脚连接；运算放大器输出N1A的1脚得到与另外一相(B相)成正比的交流电压信号Ub。
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| CN201420365887.XU Active CN203981742U (zh) | 2014-07-04 | 2014-07-04 | 一种三相交流电流采集电路 |
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| CN (1) | CN203981742U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104635032A (zh) * | 2015-02-26 | 2015-05-20 | 北华大学 | 一种三相电流无线检测装置 |
| CN105353194A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-24 | 广东电网有限责任公司梅州供电局 | 三相中性点不接地系统的电压采样装置 |
| CN106329471A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-01-11 | 常州尼诺光电科技有限公司 | 自动可恢复式漏电保护断路开关及其工作方法 |
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2014
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| CN104635032A (zh) * | 2015-02-26 | 2015-05-20 | 北华大学 | 一种三相电流无线检测装置 |
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| CN105353194B (zh) * | 2015-11-30 | 2017-12-22 | 广东电网有限责任公司梅州供电局 | 三相中性点不接地系统的电压采样装置 |
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