CN213813787U - 一种三相动力电缺相和相序检测电路 - Google Patents
一种三相动力电缺相和相序检测电路 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种三相动力电缺相和相序检测电路，包括三路检测通路，分别用于检测三相电中的任意两相；检测通路包括电平信号输出电路和波形整理电路，电平信号输出电路根据接入的两相电的电压差产生相应的电平信号，波形整理电路对该电平信号进行波形整理、得到电平波信号，由终端处理器根据电平波信号发生的变化判断缺相和相序变化情况。通过上述设计，可以对三相电的供电状态进行实时监控，对于缺相或相序错误等问题可以及时发现并识别，从而及时采取检修措施、避免因供电故障引起机械设备运行故障的发生，可有效降低安全事故发生率、提高系统运行的安全性和稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于电路检测技术领域，特别涉及一种三相动力电缺相和相序检测电路。
背景技术
在工业生产中，绝大部分的供电方式是交流三相电，即U、V、W三相电两两之间相差120°电度角。以U-V-W的接线顺序为例，U为第一相、V为第二相、W为第三相，正常接法时V相滞后U相120°电度角，W相滞后V相120°电度角，W相滞后U相240度电度角。如果调换任意两项的接线，则相序会反转、导致设备运行异常，例如相序反转会引起电机转向改变、从而导致故障发生。当三相中的一项或两项发生接线松动或掉线时，则会引起缺相，从而导致设备断电或停转等故障。因此，如果不能及时监测到缺相或相序错误，将会引起故障甚至事故的发生，从而给生产带来巨大损失。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种三相动力电缺相和相序检测电路。
本实用新型具体技术方案如下：
本实用新型提供了一种三相动力电缺相和相序检测电路，包括三路检测通路，三路所述检测通路分别用于检测三相电中的任意两相；所述检测通路包括电平信号输出电路和波形整理电路，所述电平信号输出电路根据接入的两相电的电压差产生相应的电平信号，所述波形整理电路对所述电平信号进行波形整理，由终端处理器根据波形发生的变化判断缺相和相序变化情况。
进一步地，所述电平信号输出电路包括光耦，所述光耦的输入端连接有整流二极管，所述整流二极管通过限流电阻与所述三相电中的任意两项连接；所述波形整理电路包括施密特触发器，所述施密特触发器的输入端连接所述光耦的输出端、输出端接入所述终端处理器。
进一步地，所述检测通路包括U-V检测通路、W-V检测通路以及U-W检测通路，所述U-V检测通路包括光耦U14和施密特触发器U1E，所述光耦U14的引脚1连接整流二极管D14的负极、引脚2连接Phase-V、引脚3接地、引脚4通过电阻R24接入电源、并通过电阻R23连接所述施密特触发器U1E的输入端，所述引脚3和所述引脚4之间并联有电容C34，所述整流二极管D14的正极通过限流电阻R18连接Phase-U，所述光耦U14的引脚1和引脚2之间还并联有二极管D13，所述二极管D13的正极连接所述引脚2、负极连接所述引脚1；
所述W-V检测通路包括光耦U13和施密特触发器U1F，所述光耦U13的引脚1连接整流二极管D12的负极、引脚2连接Phase-V、引脚3接地、引脚4通过电阻R22接入电源、并通过电阻R21连接所述施密特触发器U1F的输入端，所述引脚3和所述引脚4之间并联有电容C33，所述整流二极管D12的正极通过限流电阻R16连接Phase-W，所述光耦U13的引脚1和引脚2之间还并联有二极管D11，所述二极管D11的正极连接所述引脚2、负极连接所述引脚1；
所述U-W检测通路包括光耦U15和施密特触发器U1D，所述光耦U15的引脚1连接整流二极管D10的负极、引脚2连接Phase-W、引脚3接地、引脚4通过电阻R19接入电源、并通过电阻R20连接所述施密特触发器U1D的输入端，所述引脚3和所述引脚4之间并联有电容C31，所述整流二极管D10的正极通过限流电阻R13连接Phase-W，所述光耦U15的引脚1和引脚2之间还并联有二极管D5，所述二极管D5的正极连接所述引脚2、负极连接所述引脚1。
进一步地，还包括用于为所述施密特触发器U1E、U1F以及U1D供电的施密特触发器U1G，所述施密特触发器U1G的正极接入电源、负极接地，且正极和负极之间并联有电容C35.
本实用新型的有益效果如下：本实用新型提供了一种三相动力电缺相和相序检测电路，包括三路检测通路，分别用于检测三相电中的任意两相；检测通路包括电平信号输出电路和波形整理电路，电平信号输出电路根据接入的两相电的电压差产生相应的电平信号，波形整理电路对该电平信号进行波形整理、得到电平波信号，由终端处理器根据电平波信号发生的变化判断缺相和相序变化情况。通过上述设计，可以对三相电的供电状态进行实时监控，对于缺相或相序错误等问题可以及时发现并识别，从而及时采取检修措施、避免因供电故障引起机械设备运行故障的发生，可有效降低安全事故发生率、提高系统运行的安全性和稳定性。
附图说明
图1为实施例所述的三相动力电缺相和相序检测电路的结构示意图；
图2为实施例所述的三相动力电缺相和相序检测电路的电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，本实用新型实施例1提供了一种三相动力电缺相和相序检测电路，包括三路检测通路，三路检测通路分别用于检测三相电中的任意两相；检测通路包括电平信号输出电路1和波形整理电路2，电平信号输出电路1根据接入的两相电的电压差产生相应的电平信号，波形整理电路2对电平信号进行波形整理，由终端处理器根据波形发生的变化判断缺相和相序变化情况。
具体地，电平信号输出电路1包括光耦，光耦的输入端连接有整流二极管，整流二极管通过限流电阻与三相电中的任意两项连接；波形整理电路2包括施密特触发器，施密特触发器的输入端连接光耦的输出端、输出端接入终端处理器。
如图2所示，具体实施时，检测通路包括U-V检测通路、W-V检测通路以及U-W检测通路，U-V检测通路包括光耦U14(选用TLP281型号)和施密特触发器U1E，光耦U14的引脚1连接整流二极管D14(选用IN4007型号)的负极、引脚2连接Phase-V、引脚3接地、引脚4通过电阻R24(10kΩ)接入电源、并通过电阻R23(300Ω)连接施密特触发器U1E的输入端，引脚3和引脚4之间并联有电容C34(0.1u/50V)，整流二极管D14的正极通过限流电阻R18(680kΩ)连接Phase-U，光耦U14的引脚1和引脚2之间还并联有二极管D13(选用IN4007型号)，二极管D13的正极连接引脚2、负极连接引脚1；
W-V检测通路包括光耦U13(选用TLP281型号)和施密特触发器U1F，光耦U13的引脚1连接整流二极管D12(选用IN4007型号)的负极、引脚2连接Phase-V、引脚3接地、引脚4通过电阻R22(10kΩ)接入电源、并通过电阻R21(300Ω)连接施密特触发器U1F的输入端，引脚3和引脚4之间并联有电容C33(0.1u/50V)，整流二极管D12的正极通过限流电阻R16(680kΩ)连接Phase-W，光耦U13的引脚1和引脚2之间还并联有二极管D11(选用IN4007型号)，二极管D11的正极连接引脚2、负极连接引脚1；
U-W检测通路包括光耦U15(选用TLP281型号)和施密特触发器U1D，光耦U15的引脚1连接整流二极管D10(选用IN4007型号)的负极、引脚2连接Phase-W、引脚3接地、引脚4通过电阻R19(10kΩ)接入电源、并通过电阻R20(300Ω)连接施密特触发器U1D的输入端，引脚3和引脚4之间并联有电容C31(0.1u/50V)，整流二极管D10的正极通过限流电阻R13(680kΩ)连接Phase-W，光耦U15的引脚1和引脚2之间还并联有二极管D5(选用IN4007型号)，二极管D5的正极连接引脚2、负极连接引脚1。
具体实施时，采用MC14106BD型号的反相器作为波形整理电路的主要组成部分，此时施密特触发器U1E、U1F以及U1D均封装在同一组件汇总，此时反相器中还封装有用于为施密特触发器U1E、U1F以及U1D供电的施密特触发器U1G，施密特触发器U1G的正极接入电源、负极接地，且正极和负极之间并联有电容C35(0.1u/50V)。
本电路在工作时，将三相电两两组合，串联限流电阻和蒸馏二极管，接入光耦的输入端，此时三相电U、V、W两两之间相差120°电度角。例如，U-V检测通路中，当U相电压大于V相时，光耦U14的输出端(引脚3)产生一段低电平脉冲，该低电平脉冲进入施密特触发器U1E进行波形整理，得到低电平波信号；当V相电压小于V相时，则产生高电平波信号；W-V检测通路和U-W检测通路同理。由此可知，在三相电没有缺相且相序不变的情况下，三段脉冲的相位相差120°电度角，持续时间相等，输出的是三路有规律连续变化的电平波信号，称为理想信号；当其中一项缺相时，与之相关的两路信号会发生变化，终端处理器(CPU)将其与理想信号进行比对后，可以进行故障判断；当相序发生变化时，三路电平波信号也会随之改变，通过CPU的高速实时电平采样可以读出没路信号的波形图，再与理想信号进行比较，即可进行故障判断。
通过上述设计，可以对三相电的供电状态进行实时监控，对于缺相或相序错误等问题可以及时发现并识别，从而及时采取检修措施、避免因供电故障引起机械设备运行故障的发生，可有效降低安全事故发生率、提高系统运行的安全性和稳定性。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种三相动力电缺相和相序检测电路，其特征在于，包括三路检测通路，三路所述检测通路分别用于检测三相电中的任意两相；所述检测通路包括电平信号输出电路(1)和波形整理电路(2)，所述电平信号输出电路(1)根据接入的两相电的电压差产生相应的电平信号，所述波形整理电路(2)对所述电平信号进行波形整理，由终端处理器根据波形发生的变化判断缺相和相序变化情况。
2.如权利要求1所述的三相动力电缺相和相序检测电路，其特征在于，所述电平信号输出电路(1)包括光耦，所述光耦的输入端连接有整流二极管，所述整流二极管通过限流电阻与所述三相电中的任意两项连接；所述波形整理电路(2)包括施密特触发器，所述施密特触发器的输入端连接所述光耦的输出端、输出端接入所述终端处理器。
3.如权利要求2所述的三相动力电缺相和相序检测电路，其特征在于，所述检测通路包括U-V检测通路、W-V检测通路以及U-W检测通路，所述U-V检测通路包括光耦U14和施密特触发器U1E，所述光耦U14的引脚1连接整流二极管D14的负极、引脚2连接Phase-V、引脚3接地、引脚4通过电阻R24接入电源、并通过电阻R23连接所述施密特触发器U1E的输入端，所述引脚3和所述引脚4之间并联有电容C34，所述整流二极管D14的正极通过限流电阻R18连接Phase-U，所述光耦U14的引脚1和引脚2之间还并联有二极管D13，所述二极管D13的正极连接所述引脚2、负极连接所述引脚1；
所述W-V检测通路包括光耦U13和施密特触发器U1F，所述光耦U13的引脚1连接整流二极管D12的负极、引脚2连接Phase-V、引脚3接地、引脚4通过电阻R22接入电源、并通过电阻R21连接所述施密特触发器U1F的输入端，所述引脚3和所述引脚4之间并联有电容C33，所述整流二极管D12的正极通过限流电阻R16连接Phase-W，所述光耦U13的引脚1和引脚2之间还并联有二极管D11，所述二极管D11的正极连接所述引脚2、负极连接所述引脚1；
所述U-W检测通路包括光耦U15和施密特触发器U1D，所述光耦U15的引脚1连接整流二极管D10的负极、引脚2连接Phase-W、引脚3接地、引脚4通过电阻R19接入电源、并通过电阻R20连接所述施密特触发器U1D的输入端，所述引脚3和所述引脚4之间并联有电容C31，所述整流二极管D10的正极通过限流电阻R13连接Phase-W，所述光耦U15的引脚1和引脚2之间还并联有二极管D5，所述二极管D5的正极连接所述引脚2、负极连接所述引脚1。
4.如权利要求3所述的三相动力电缺相和相序检测电路，其特征在于，还包括用于为所述施密特触发器U1E、U1F以及U1D供电的施密特触发器U1G，所述施密特触发器U1G的正极接入电源、负极接地，且正极和负极之间并联有电容C35。
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| CN113687151A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-23 | 合肥美的暖通设备有限公司 | 缺相检测方法、装置、驱动电路、电机、电器设备和介质 |
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