CN207164135U - 高压液态综合软性启动功率检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的高压液态综合软性启动功率检测装置，包括电压信号处理电路、电流信号处理电路、相位检测电路、功率计量电路，电压信号处理电路、电流信号处理电路连接相位检测电路，相位检测电路连接功率计量电路，有效的解决了目前软启动功率的检测分别采用检测电网侧电压过零点与流经电机三相中的电流过零点，造成检测功率不准确的问题。本实用新型结构简单，将采集的电压信号、电流信号转换为脉冲周期信号，检测相位相同时，经复合管三极管Q3、Q4电平转换后输出有效高电平到脉冲测量芯片，进行计量，最后由乘法器相乘后得出功率信号，避免了电压、电流过零点检测，测量不准确的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及过载检测技术领域，特别是高压液态综合软性启动功率检测装置。
背景技术
高压液态软启动是将液态启动器串入电动机的三相定子回路中，电动机启动时，电动机定子电流流过液电阻使液电阻发热，温度升高，电阻逐步降低，在电动机启动电流基本恒定的情况下，电动机端电压逐步升高，从而使电动机启动转矩逐步增大，实现电动机平滑启动。
目前软启动功率的检测分别采用检测电网侧电压过零点与流经电机三相中的电流过零点，通过两者的相位差得出实时功率，电流过零点判断阈值没有明显的界限，零点附件的电流检测精度差，导致检测的功率不准确。
因此本实用新型提供一种的新的方案来解决此问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供高压液态综合软性启动功率检测装置，有效的解决了目前软启动功率的检测分别采用检测电网侧电压过零点与流经电机三相中的电流过零点，造成检测功率不准确的问题。
为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：包括电压信号处理电路、电流信号处理电路、 相位检测电路、功率计量电路，其特征在于，电压信号处理电路、电流信号处理电路连接相位检测电路，相位检测电路连接功率计量电路；
所述功率计量电路包括脉冲测量芯片IC1，脉冲测量芯片IC1的引脚1、引脚8连接三极管Q4的集电极，脉冲测量芯片IC1的引脚5连接地，脉冲测量芯片IC1的引脚3连接同或门Q1的B端、运算放大器AR2的输出端，脉冲测量芯片IC1的引脚4连接同或门Q1的A端、稳压管Z1的正极，脉冲测量芯片IC1的引脚7连接乘法器IC1的引脚6，脉冲测量芯片IC1的引脚6连接乘法器IC1的引脚1，乘法器IC1的引脚2连接电源+15V，乘法器IC1的引脚5连接电源-15V，乘法器IC1的引脚7、引脚8、引脚9、引脚10连接地，乘法器IC1的引脚4输出功率信号。
优选的，电流信号处理电路包括电流互感器H2，电流互感器H2的引脚1连接地，电流互感器H2的引脚2分别连接电阻R5的一端、二极管D1的正极，电阻R5的另一端分别连接电容C3的一端、电阻R6的一端，电容C3的另一端分别连接运算放大器AR1的反相输入端、电阻R7的一端，电阻R7的另一端分别连接运算放大器AR1的输出端、运算放大器AR2的同相输入端，电阻R6的另一端分别连接接地电容C2的一端、运算放大器AR1的同相输入端，运算放大器AR2的反相输入端连接地，运算放大器AR2的引脚4连接电源-5V，运算放大器AR2的引脚7连接电源+5V，运算放大器AR2的引脚1连接电位器RW1的一端，电位器RW1的另一端连接运算放大器AR2的引脚8，二极管D1的负极分别连接接地电容C4的一端、运算放大器AR3的同相输入端，运算放大器AR3的反相输入端分别连接电阻R8的一端、电阻R9的一端，电阻R8的另一端连接电源+5V，电阻R9的另一端连接地；
所述电压信号处理电路包括电压互感器H1，电压互感器H1的引脚2连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接光电耦合器OP1的引脚1、光电耦合器OP2的引脚2，电压互感器H1的引脚1连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端分别连接光电耦合器OP1的引脚2、光电耦合器OP2的引脚1，光电耦合器OP1的引脚4通过电阻R3连接电源+5V，光电耦合器OP1的引脚3连接光电耦合器OP2的引脚4，光电耦合器OP2的引脚3连接地。
优选的，所述相位电路包括同或门Q1，同或门Q1的A端分别连接稳压管Z1的正极、稳压管Z2的负极、接地电阻R4的一端、接地电容C1的一端，稳压管Z1的负极连接电源+5V，压管Z2的正极连接地，同或门Q1的B端连接运算放大器AR2的输出端、脉冲测量芯片IC1的引脚3，同或门Q1的Y端连接与门Q2的A端，与门Q2的B端连接运算放大器AR3的输出端，与门Q2的输出端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接地，三极管Q1的集电极连接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极连接电源+5V。
本实用新型结构简单，将采集的电压信号、电流信号转换为脉冲周期信号，检测相位相同时，经复合管三极管Q3、Q4电平转换后输出有效高电平到脉冲测量芯片，进行计量，最后由乘法器相乘后得出功率信号，避免了电压、电流过零点检测，测量不准确的问题。
附图说明
图1为本实用新型电路连接模块图。
图2为本实用新型电路连接原理图。
具体实施方式
为有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
实施例一，高压液态综合软性启动功率检测装置，电压信号处理电路将采集的电压信号通过光电耦合器进行电压转换和电流信号处理电路将采集的电流信号滤波处理、阈值比较后，分别送到相位检测电路和功率计量电路中，相位检测电路检测相位相同时，经三极管Q3输出有效高电平到功率计量电路，功率计量电路对脉冲电压、电流信号计量，得出脉冲周期信号，乘法器相乘后得出功率信号；
所述功率计量电路用于根据采集的脉冲电压、电流信号计量，得出脉冲周期信号，包括脉冲测量芯片IC1，脉冲测量芯片IC1的引脚1、引脚8连接电源+5V，脉冲测量芯片IC1的引脚5连接地，脉冲测量芯片IC1的引脚3为电流采样信号输入端，由同或门Q1的Y端输出信号提供，脉冲测量芯片IC1的引脚4为电压采样信号输入端，运算放大器AR3的输出端提供，脉冲测量芯片IC1的引脚7连接乘法器IC1的引脚6，脉冲测量芯片IC1的引脚6连接乘法器IC1的引脚1，乘法器IC1的引脚2连接电源+15V，乘法器IC1的引脚5连接电源-15V，乘法器IC1的引脚7、引脚8、引脚9、引脚10连接地，乘法器IC1的引脚4输出功率信号。
实施例二，在实施例一的基础上，电流信号处理电路将采集的电流信号一路经滤波后送到异或门的输入端和脉冲测量芯片的输入端，一路经阈值比较后送到与门电路的输入端，包括电流互感器H2，装在电动机任一相线上，电流互感器H2的引脚1连接地，电流互感器H2的引脚2输出软启动时的电流信号，一路通过限流电阻R5连接到电容C2、电容C3、电阻R6、电阻R7、运算放大器AR1组成的低通滤波电路，滤除外界突发脉冲、高次谐波和噪声干扰后经运算放大器AR2、电位器RW1组成的反相器反相后分别送到脉冲测量芯片IC1的引脚3和同或门Q1的B输入端，另一路经二极管D1滤波后送到运算放大器AR3、电阻R8、电阻R9、电容C4组成的阈值比较电路，电流达到阈值电流时，运算放大器AR3输出高电平到与门Q2的B输入端；所述电压信号处理电路将采集的电压信号经光电耦合器电压转换、稳压管稳压、RC滤波后分别送到异或门的输入端和脉冲测量芯片的输入端，包括电压互感器H1，感应的电动机相线上的交流电压，分别经电阻R1、电阻R2送到串联的光电耦合器OP1、光电耦合器OP2的输入端进行光电隔离，转换为脉冲电压。
实施例三，在实施例一的基础上，所述相位电路用于对电压、电流脉冲的相位进行检测，输出高低电平到与门电路，包括同或门Q1，光电耦合器转换后的脉冲电压信号经稳压管Z1和稳压管Z2钳位、电阻R4和电容C1滤波后，送入同或门Q1的A端，同或门Q1的B端连接运算放大器AR2的输出端，当同或门Q1的A端和B端的信号相位一致时，同或门Q1输出高电平到与门的输入端，当检测电流达到阈值电流时，运算放大器AR3输出高电平到与门Q2的B输入端，此时与门Q2的Y输出端输出高电平，经复合管Q3、Q4电平转换后把+5V电源加到脉冲测量芯片IC1的电源端，脉冲测量芯片IC1对采集的脉冲电压、电流信号计量。
本实用新型在进行使用的时候，电压信号处理电路将采集的电压信号分别经电阻R1、电阻R2送到串联的光电耦合器OP1、光电耦合器OP2的输入端进行光电隔离，转换为脉冲电压,和电流信号处理电路将采集的电流信号经电容C2、电容C3、电阻R6、电阻R7、运算放大器AR1组成的低通滤波电路，滤除干扰，运算放大器AR2、电位器RW1组成的反相器反相、运算放大器AR3、电阻R8、电阻R9、电容C4组成的阈值比较电路阈值比较后，分别送到相位检测电路和功率计量电路中，相位检测电路中同或门检测相位相同时且检测电流达到阈值电流时，与门Q2的Y输出端输出高电平，经复合管Q3、Q4电平转换后把+5V电源加到脉冲测量芯片IC1的电源端，脉冲测量芯片IC1对采集的脉冲电压、电流信号计量，得出脉冲周期信号，最后由乘法器相乘后得出功率信号。
以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。
Claims (4)
1.高压液态综合软性启动功率检测装置，包括电压信号处理电路、电流信号处理电路、相位检测电路、功率计量电路，其特征在于，电压信号处理电路、电流信号处理电路连接相位检测电路，相位检测电路连接功率计量电路；
所述功率计量电路包括脉冲测量芯片IC1，脉冲测量芯片IC1的引脚1、引脚8连接三极管Q4的集电极，脉冲测量芯片IC1的引脚5连接地，脉冲测量芯片IC1的引脚3连接同或门Q1的B端、运算放大器AR2的输出端，脉冲测量芯片IC1的引脚4连接同或门Q1的A端、稳压管Z1的正极，脉冲测量芯片IC1的引脚7连接乘法器IC1的引脚6，脉冲测量芯片IC1的引脚6连接乘法器IC1的引脚1，乘法器IC1的引脚2连接电源+15V，乘法器IC1的引脚5连接电源-15V，乘法器IC1的引脚7、引脚8、引脚9、引脚10连接地，乘法器IC1的引脚4输出功率信号。
2.根据权利要求1所述的高压液态综合软性启动功率检测装置，其特征在于，电流信号处理电路包括电流互感器H2，电流互感器H2的引脚1连接地，电流互感器H2的引脚2分别连接电阻R5的一端、二极管D1的正极，电阻R5的另一端分别连接电容C3的一端、电阻R6的一端，电容C3的另一端分别连接运算放大器AR1的反相输入端、电阻R7的一端，电阻R7的另一端分别连接运算放大器AR1的输出端、运算放大器AR2的同相输入端，电阻R6的另一端分别连接接地电容C2的一端、运算放大器AR1的同相输入端，运算放大器AR2的反相输入端连接地，运算放大器AR2的引脚4连接电源-5V，运算放大器AR2的引脚7连接电源+5V，运算放大器AR2的引脚1连接电位器RW1的一端，电位器RW1的另一端连接运算放大器AR2的引脚8，二极管D1的负极分别连接接地电容C4的一端、运算放大器AR3的同相输入端，运算放大器AR3的反相输入端分别连接电阻R8的一端、电阻R9的一端，电阻R8的另一端连接电源+5V，电阻R9的另一端连接地；
所述电压信号处理电路包括电压互感器H1，电压互感器H1的引脚2连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接光电耦合器OP1的引脚1、光电耦合器OP2的引脚2，电压互感器H1的引脚1连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端分别连接光电耦合器OP1的引脚2、光电耦合器OP2的引脚1，光电耦合器OP1的引脚4通过电阻R3连接电源+5V，光电耦合器OP1的引脚3连接光电耦合器OP2的引脚4，光电耦合器OP2的引脚3连接地。
3.根据权利要求1所述的高压液态综合软性启动功率检测装置，其特征在于，所述相位检测电路包括同或门Q1，同或门Q1的A端分别连接稳压管Z1的正极、稳压管Z2的负极、接地电阻R4的一端、接地电容C1的一端，稳压管Z1的负极连接电源+5V，压管Z2的正极连接地，同或门Q1的B端连接运算放大器AR2的输出端、脉冲测量芯片IC1的引脚3，同或门Q1的Y端连接与门Q2的A端，与门Q2的B端连接运算放大器AR3的输出端，与门Q2的输出端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接地，三极管Q1的集电极连接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极连接电源+5V。
4.根据权利要求1所述的高压液态综合软性启动功率检测装置，其特征在于，所述脉冲测量芯片IC1的型号为HLW8012。
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|---|---|---|---|---|
| CN109633259A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-04-16 | 蓝海智能科技有限公司 | 一种无刷电机功率检测方法 |
| WO2021135097A1 (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-08 | 新风光电子科技股份有限公司 | 四象限变频器能量回馈控制电路 |
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2017
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