一种三相交流电源相序缺相检测电路和方法技术

本申请提供一种三相交流电源相序缺相检测电路和方法，通过依据第一相线与中性点之间的电位差，输出与第一相线的电位相匹配的第一波形信号，依据第三相线与中性点之间的电位差，输出与第三相线的电位相匹配的第二波形信号，当上述三相交流电源中的一相或多相发生缺相时，所述第一波形信号和第二波形信号的波形会发生相应变化，因此可通过检测所述第一波形信号和第二波形信号的波形信息，即可判断所述三相交流电源是否缺相，并且，所述三相交流电的相序可以通过所述第一波形信号和第二波形信号中的波形变化顺序和时刻进行判定，通过检测第一波形信号和第二波形信号中的波形变换顺序和时刻，即可判断所述三相交流电源的相序。

Phase and phase detection circuit and method for three-phase AC power supply

The invention provides a three-phase power supply phase detection circuit and method, through the potential between phase and neutral point according to the first difference, the first waveform signal potential output and the first phase matching, according to the potential between the third phase and neutral point potential difference, second waveform signal output and third phase matching and when the three-phase alternating current power supply in one or more phase occurs phase, the first signal and second signal waveform will change accordingly, so it can be detected by the first signal and second wave signals, we can determine the three-phase AC power supply is out of phase, and the three-phase alternating current, the phase sequence can be determined by the first signal and second signal waveform waveform changes in sequence and time by detecting the The phase sequence and the time of a waveform signal and a second waveform signal can be used to judge the phase sequence of the three-phase AC power supply.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气工程
，具体涉及一种三相交流电源相序缺相检测电路和方法。
技术介绍
三相电缺相就是在供电线路当中，其中一路或两路电源线无电压、电压低或供电线路断路。如果不及时对设备进行保护动作，会造成负载设备的电机抖动不能正常工作或电机转动无力且噪音大等状况。更甚者，负载设备的控制器被烧毁。如果相序错误，则会导致两个电源短路或设备反转。因此，对需要采用三相交流电的负载设备进行缺相和相序检测电路，以避免由于电源接线故障，导致负载设备出现故障。如果相序接错，或者电流取样的相位和电压取样的相位同相的话，都会造成功率因数检测不准，会出现不能自动投入的情况，也会出现过补偿的现象。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种三相交流电源相序缺相检测电路和方法，以实现三相交流电源的相序和缺相检测。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种三相交流电源相序缺相检测电路，所述三相交流电源的三相电星形连接，电路包括：设置在三相交流电源第一相线和中性点之间的第一检测电路，所述第一检测电路被配置为：依据所述第一相线与中性点之间的电位差，输出与第一相线的电位相匹配的第一波形信号；设置在三相交流电源第三相线和中性点之间的第二检测电路，所述第二检测电路被配置为：依据所述第三相线与中性点之间的电位差，输出与第三相线的电位相匹配的第二波形信号；与所述第一检测电路和第二检测电路的输出端相连的控制器，所述控制器被配置为：通过比较所述第一波形信号和第二波形信号判断三相交流电源的相序以及是否缺相。优选的，上述三相交流电源相序缺相检测电路中，所述第一检测电路和/或第二检测电路，包括：开关支路和第一压降电路，所述第一压降电路的第一端与电源相连，第二端通过所述开关支路接地；所述第一压降电路的第二端作为波形信号输出端，输出波形信号；所述开关支路被配置为：当检测到所述中性点和与开关支路连接的相线的电位差大于预设值时，使得所述第一压降电路与地之间通路。优选的，上述三相交流电源相序缺相检测电路中，所述开关支路为光耦器；所述第一检测电路中，所述光耦器的发光器件的输入端与第一相线相连，发光器件的第二端接中性点，受光器件的输入端与所述第一压降电路的第二端相连，受光器件的输出端接地；所述第二检测电路中，所述光耦器的发光器件的输入端与中性点相连，发光器件的第二端与第三相线相连，受光器件的输入端与所述第一压降电路的第二端相连，受光器件的输出端接地。优选的，上述三相交流电源相序缺相检测电路中，还包括：设置在所述第一相线与第一检测电路之间的第二压降电路；设置在所述第二相线与中性点之间的第三压降电路；设置在所述第三相线与第二检测电路之间的第四压降电路。优选的，上述三相交流电源相序缺相检测电路中，所述第二压降电路、第三压降电路和第四压降电路为至少由电阻、X电容或Y电容组成的压降电路。优选的，上述三相交流电源相序缺相检测电路中，所述第二压降电路、第三压降电路和第四压降电路的等效电阻值相等。优选的，上述三相交流电源相序缺相检测电路中，还包括：设置在所述第一相线与第二相线之间的第一单向通路，所述第一单向通路的导通方向与所述第一检测电路中的光耦器中的发光器件的导通方向相反；设置在所述第二相线与第三相线之间的第二单向通路，所述第二单向通路的导通方向与所述第二检测电路中的光耦器中的发光器件的导通方向相反。优选的，上述三相交流电源相序缺相检测电路中，所述控制器，包括：计时器，用于当检测到所述第一波形信号下降沿到来时记录当前时刻t1，当检测到所述第一波形信号上升沿到来时记录当前时刻t2，在t2时刻后、第一波形信号的下一个下降沿到来之前的时间段内，检测到所述第二波形信号下降沿到来时记录当前时刻t3，当检测到所述第二波形信号上升沿到来时记录当前时刻t4；相位计算单元，用于依据公式计算所述第一波形信号和第二波形信号的相位差ΔT；相序判断单元，用于判断ΔT与或的差值是否在预设范围之内，如果是，判定所述三相交流电源相序为正序，判断ΔT与或的差值是否在预设范围之内，如果是，判定所述三相交流电源相序为负序，其中T为三相交流电源的周期；缺相判断单元，用于当判断ΔT与或0的差值在预设范围之内，或，在预设时间段内所述第一波形信号或第二波形信号无跳变时，判定所述三相交流电源缺相。一种三相交流电源相序缺相检测方法，所述三相交流电源的三相电星形连接，所述方法包括：依据所述三相交流电的第一相线和中性点的电位差，生成与第一相线的电位相匹配的第一波形信号；依据所述三相交流电的中性点和第三相线的电位差，生成与第三相线的电位相匹配的第二波形信号；当检测到所述第一波形信号下降沿到来时记录当前时刻t1，当检测到所述第一波形信号上升沿到来时记录当前时刻t2，在t2时刻后、第一波形信号的下一个下降沿到来之前的时间段内，检测到所述第二波形信号下降沿到来时记录当前时刻t3，当检测到所述第二波形信号上升沿到来时记录当前时刻t4；依据公式计算所述第一波形信号和第二波形信号的相位差ΔT；判断ΔT与或的差值是否在预设范围之内，如果是，判定所述三相交流电源相序为正序，其中T为三相交流电源的周期；判断ΔT与或的差值是否在预设范围之内，如果是，判定所述三相交流电源相序为负序；当判断ΔT与或0的差值在预设范围之内，或，在预设时间段内所述第一波形信号或第二波形信号无跳变时，判定所述三相交流电源缺相。优选的，上述三相交流电源相序缺相检测方法中，所述依据所述三相交流电的第一相线和中性点的电位差，生成与第一相线的电位相匹配的第一波形信号，包括：实时检测所述第一相线的电位，判断所述第一相线的电位是否高于中性点的电位预设值，如果是，输出高电平信号，否则，输出低电平信号；依据所述三相交流电的第二相线和第三相线的电位差，检测并生成与第三相线的电位相匹配的第二波形信号，包括：实时检测所述第三相线的电位，判断中性点的电位是否高于第三相线的电位预设值，如果是，输出高电平信号，否则输出低电平信号，由所述高电平信号和低电平信号形成所述第二波形信号。基于上述技术方案，本专利技术实施例提供的三相交流电源相序缺相检测电路和方法，依据第一相线与中性点之间的电位差，输出与第一相线的电位相匹配的第一波形信号，依据第三相线与中性点之间的电位差，输出与第三相线的电位相匹配的第二波形信号，当上述三相交流电源中的一相或多相发生缺相时，所述第一波形信号和第二波形信号的波形会发生相应变化，因此可通过检测所述第一波形信号和第二波形信号的波形信息，即可判断所述三相交流电源是否缺相，并且，所述三相交流电的相序可以通过所述第一波形信号和第二波形信号中的波形变化顺序和时刻进行判定，通过检测第一波形信号和第二波形信号中的波形变换顺序和时刻，即可判断所述三相交流电源的相序。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例公开的一种三相交流电源相序缺相检测电路的结构树示意图；图2为本申请另一实施例公开的一种三相交流电源相序缺相检测电路的结构示意图；图3为本申请另一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相交流电源相序缺相检测电路，所述三相交流电源的三相电星形连接，其特征在于，电路包括：设置在三相交流电源第一相线和中性点之间的第一检测电路，所述第一检测电路被配置为：依据所述第一相线与中性点之间的电位差，输出与第一相线的电位相匹配的第一波形信号；设置在三相交流电源第三相线和中性点之间的第二检测电路，所述第二检测电路被配置为：依据所述第三相线与中性点之间的电位差，输出与第三相线的电位相匹配的第二波形信号；与所述第一检测电路和第二检测电路的输出端相连的控制器，所述控制器被配置为：通过比较所述第一波形信号和第二波形信号判断三相交流电源的相序以及是否缺相。

【技术特征摘要】
1.一种三相交流电源相序缺相检测电路，所述三相交流电源的三相电星形连接，其特征在于，电路包括：设置在三相交流电源第一相线和中性点之间的第一检测电路，所述第一检测电路被配置为：依据所述第一相线与中性点之间的电位差，输出与第一相线的电位相匹配的第一波形信号；设置在三相交流电源第三相线和中性点之间的第二检测电路，所述第二检测电路被配置为：依据所述第三相线与中性点之间的电位差，输出与第三相线的电位相匹配的第二波形信号；与所述第一检测电路和第二检测电路的输出端相连的控制器，所述控制器被配置为：通过比较所述第一波形信号和第二波形信号判断三相交流电源的相序以及是否缺相。2.根据权利要求1所述的三相交流电源相序缺相检测电路，其特征在于，所述第一检测电路和/或第二检测电路，包括：开关支路和第一压降电路，所述第一压降电路的第一端与电源相连，第二端通过所述开关支路接地；所述第一压降电路的第二端作为波形信号输出端，输出波形信号；所述开关支路被配置为：当检测到所述中性点和与开关支路连接的相线的电位差大于预设值时，使得所述第一压降电路与地之间通路。3.根据权利要求2所述的三相交流电源相序缺相检测电路，其特征在于，所述开关支路为光耦器；所述第一检测电路中，所述光耦器的发光器件的输入端与第一相线相连，发光器件的第二端接中性点，受光器件的输入端与所述第一压降电路的第二端相连，受光器件的输出端接地；所述第二检测电路中，所述光耦器的发光器件的输入端与中性点相连，发光器件的第二端与第三相线相连，受光器件的输入端与所述第一压降电路的第二端相连，受光器件的输出端接地。4.根据权利要求3所述的三相交流电源相序缺相检测电路，其特征在于，还包括：设置在所述第一相线与第一检测电路之间的第二压降电路；设置在所述第二相线与中性点之间的第三压降电路；设置在所述第三相线与第二检测电路之间的第四压降电路。5.根据权利要求4所述的三相交流电源相序缺相检测电路，其特征在于，所述第二压降电路、第三压降电路和第四压降电路为至少由电阻、X电容或Y电容组成的压降电路。6.根据权利要求4所述的三相交流电源相序缺相检测电路，其特征在于，所述第二压降电路、第三压降电路和第四压降电路的等效电阻值相等。7.根据权利要求3所述的三相交流电源相序缺相检测电路，其特征在于，还包括：设置在所述第一相线与第二相线之间的第一单向通路，所述第一单向通路的导通方向与所述第一检测电路中的光耦器中的发光器件的导通方向相反；设置在所述第二相线与第三相线之间的第二单向通路，所述第二单向通路的导通方向与所述第二检测电路中的光耦器中的发光器件的导通方向相反。8.根据权利要求3所述的三相交流...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东花，谢仕勇，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44