测量电流有效值装置和系统制造方法及图纸

本申请提供一种测量装置，用于测量交流电流的有效值，其特征在于包括：充放电电路、输入电路和充放电控制电路。输入电路的输出上的电压用于向所述充放电电路进行充电，根据所述充放电电路上的充电电压获得电流有效值；充放电控制电路用于控制所述输入电路和充放电电路；在一个测量周期中，充放电控制电路的控制使得：(i)输入电路对所述充放电电路(108)进行充电，(ii)充放电电路上的充电电压被保持，(iii)在所述充电电压被输出后，对所述充放电电路放电。

Device and system for measuring current effective value

The invention provides a measuring device for measuring the effective value of alternating current, which is characterized in that the charging and discharging circuit, the input circuit and the charging and discharging control circuit are included. The voltage on the output of the input circuit is used to charge the charging and discharging circuit, and the current effective value is obtained according to the charging voltage on the charging and discharging circuit; the charging and discharging control circuit is used to control the input circuit and the charging and discharging circuit; and in a measurement period, the control of the charging and discharging control circuit causes: (i) input electricity. The circuit charges the charging and discharging circuit (108), (ii) the charging voltage on the charging and discharging circuit is maintained, (iii) the charging and discharging circuit is discharged after the charging voltage is output.

【技术实现步骤摘要】
测量电流有效值装置和系统
本专利技术涉及一种测量电流有效值的装置和系统，特别是涉及一种测量电机在运行中电流有效值的装置和系统。
技术介绍
在使用交流电机传动的应用中，电动机的电流有效值是一个重要的运行参数。例如，在人机界面上需要显示电网侧或电机侧的三相电流有效值；在变频器或伺服驱动器中，需要计算出三相电流有效值，并根据计算出的三相电流有效值来判断电机是否过载，已达到控制并保护电机的目的；判断电机运行时，电机三相电流是否平衡，也需要根据三相电流有效值来判断。所以，需要一种改进的测量电机运行中三相电流有效值的装置和系统，该系统需要具有成本低、速度高、精度好的特点。
技术实现思路
鉴于以上问题，本申请涉及一种测量装置，用于测量交流电流的有效值，其特征在于包括：充放电电路；输入电路，所述输入电路的输出上的电压用于向所述充放电电路进行充电，根据所述充放电电路上的充电电压获得电流有效值；充放电控制电路，所述充放电控制电路用于控制所述输入电路和充放电电路；其中，在一个测量周期中，所述充放电控制电路的控制使得：(i)输入电路对所述充放电电路进行充电，(ii)所述充放电电路上的充电电压被保持，(iii)在所述充电电压被输出后，对所述充放电电路放电。如上所述的测量装置，其特征在于所述的测量装置还包括：采集电路，所述采集电路与所述输入电路的输入相连；所述充放电电路具有放电通路，所述采集电路用于将交流电流转换成交流电压，所述充放电控制电路使得所述输入电路的输出与充放电电路的输入可控地相连，并且使得充放电电路与放电通路可控地相连，所述充放电控制电路使得所述充放电电路通过所述放电通路放电。如上所述的测量装置，其特征在于：所述测量装置在多个测量周期中运行，每个测量周期包括：(i)充电阶段，(ii)放电阶段，和(iii)保持阶段，所述保持阶段处于所述充电阶段和放电阶段之间，在所述充电阶段内，所述充放电控制电路使得输入电路对所述充放电电路进行充电，在所述放电阶段内，所述充放电控制电路使得所述放电电路进行放电，在所述保持阶段，所述充放电控制电路使得所述放电电路保持其上的充电电压。如上所述的测量装置，其特征在于：在所述充电阶段内，输入电路对所述充放电电路输入多个具有不同峰值的交流电压，在所述充放电控制电路的控制下，所述充放电电路保持交流电压中的最大峰值。如上所述的测量装置，其特征在于所述的测量装置还包括：整流电路，所述整流电路用于将所述交流电压变成单极性的电压，所述整流电路的输入与所述输入电路的输出相连接，所述整流电路的输出向所述充放电电路提供所述单极性的充电电压。如上所述的测量装置，其特征在于所述测量装置还包括：处理装置，用于控制所述充放电控制电路并用于获取在充放电电路上电压值。如上所述的测量装置，其特征在于所述处理装置在所述保持周期获取在充放电电路上充电电压值。如上所述的测量装置，其特征在于所述充放电控制电路包括：充电控制电路，用于控制所述输入电路，使得所述采集电路的输出电压输出到所述输入电路或者阻止所述采集电路的输出电压输出到述输入电路。如上所述的测量装置，其特征在于所述充放电控制电路还包括：放电通路；放电控制电路，用于将所述放电通路与所述放电控制电路连接或断开，在所述放电通路与所述放电控制电路断开时，使得所述充放电电路上的充电电压被保持，在所述放电通路与所述放电控制电路连接时，所述充放电电路通过所述放电通路进行放电。如上所述的测量装置，其特征在于：所述处理装置来设置所述测量周期的充电阶段、放电阶段和保持阶段，在所述充电阶段，所述处理装置控制所述充电控制电路，使得所述充电控制电路将所述采集电路的输出电压连接到所述输入电路，在所述放电阶段，所述处理装置控制所述充电控制电路，使得所述充电控制电路阻止将所述采集电路的输出电压连接到所述输入电路，并且控制所述放电控制电路使得所述放电控制电路将所述放电通路与所述充放电电路连通，在所述保持阶段内，所述处理装置控制所述充电控制电路，使得所述充电控制电路阻止将所述采集电路的输出电压连接到所述输入电路，并且控制所述放电控制电路，使得所述放电控制电路将所述放电通路与所述放电控制电路断开，以保持所述充放电电路上的充电电压。如上所述的测量装置，其特征在于所述输入电路包括：第一运算放大器；所述第一运算放大器的输入与所述采集电路的输出相连接。如上所述的测量装置，其特征在于：所述整流电路包括二极管S1；所述输入电路还包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的输出与所述二极管S1的正极相连，所述二极管S1的负极与所述充放电电路相连；所述第一运算放大器的输出与所述第二运算放大器的输入可控制地相连接，所述第二运算放大器的输出与所述整流电路的输入相连接。如上所述的测量装置，其特征在于：所述充电控制电路包括控制元件Q1，所述控制元件Q1具有控制输入端和两个输出端，所述控制输入端与充电阶段控制信号B相连接，所述控制输出连接在所述第一运算放大器的输出和所述第二运算放大器的输入之间。如上所述的测量装置，其特征在于：所述控制元件Q1为三极管或场效应管Q1，所述三极管或场效应管的控制端与所述充电阶段控制信号B相连接，所述三极管或场效应管的两个输出端中的一个连接在所述第一运算放大器的输出和所述第二运算放大器的输入之间。如上所述的测量装置，其特征在于：所述放电控制电路包括开关元件Q2，所述开关元件Q2具有控制输入端和两个输出端，所述控制输入端与放电周期控制信号A相连接，所述两个输出中的一个与所述充放电电路相连接。如上所述的测量装置，其特征在于：所述开关元件Q2为三极管或场效应管，所述三极管或场效应管的控制端与所述放电周期控制信号A相连接，所述三极管或场效应管的两个输出端中的一个与所述充放电电路相连接。如上所述的测量装置，其特征在于：充放电电路包括电容和电阻。如上所述的测量装置，其特征在于：所述处理装置配置为读取充放电电路在保持阶段的充电电压，并将所述充放电电路在保持阶段的充电电压转换为所述充放电电路上的电流幅值，再将所述充放电电路上的电流幅值除以一个常数，以得到所述交流电流的有效值。如上所述的测量装置，其特征在于：所述常数为根号2。如上所述的测量装置，其特征在于：所述交流电流的有效值被配置用于控制电机的驱动电流。如上所述的测量装置，其特征在于所述测量装置还包括：输出电路，所述输出电路的输入与所述充放电电路相连，所述输出电路的输出与所述处理装置相连。如上所述的测量装置，其特征在于括：所述处理装置还包括A/D转换电路，所述A/D转换电路与所述充放电电路相连,用于将从充放电电路上获得的电压转换成数字信号。如上所述的测量装置，其特征在于所述采样电路包括：传感器，所述传感器感测所述交流电流的变化，并对应于感测到的交流电流的变化输出交流电压；电阻，用于输出交流电压。如上所述的测量装置，其特征在于：所述测量装置用于测量电机运行中的一相交流电流的有效值。根据本申请的第二方面，还提供一种测量电机运行中三相交流电流有效值的系统，其特征在于系统所述包括：三个测量装置，分别用于测量电机运行中三相中每一相交流电流有效值；所述三个测量装置中的每一个如上所述的结构；所述测量到的三相交流电流有效值用于控制所述电机运行。根据本申请的第三方面，还提供一种测量电机运行中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量装置(101.1)，用于测量交流电流的有效值，其特征在于包括：充放电电路(108)；输入电路(104)，所述输入电路(104)的输出(112)上的电压用于向所述充放电电路(108)进行充电，根据所述充放电电路(108)上的充电电压获得电流有效值；充放电控制电路(110)，所述充放电控制电路(110)用于控制所述输入电路(104)和充放电电路(108)；其中，在一个测量周期中，所述充放电控制电路(110)的控制使得：(i)输入电路(104)对所述充放电电路(108)进行充电，(ii)所述充放电电路(108)上的充电电压被保持，(iii)在所述充电电压被输出后，对所述充放电电路(108)放电。

【技术特征摘要】
1.一种测量装置(101.1)，用于测量交流电流的有效值，其特征在于包括：充放电电路(108)；输入电路(104)，所述输入电路(104)的输出(112)上的电压用于向所述充放电电路(108)进行充电，根据所述充放电电路(108)上的充电电压获得电流有效值；充放电控制电路(110)，所述充放电控制电路(110)用于控制所述输入电路(104)和充放电电路(108)；其中，在一个测量周期中，所述充放电控制电路(110)的控制使得：(i)输入电路(104)对所述充放电电路(108)进行充电，(ii)所述充放电电路(108)上的充电电压被保持，(iii)在所述充电电压被输出后，对所述充放电电路(108)放电。2.如权利要求1所述的测量装置(101.1)，其特征在于所述的测量装置(101.1)还包括：采集电路(102)，所述采集电路(102)与所述输入电路(104)的输入(111)相连；所述充放电电路(108)具有放电通路，所述采集电路(102)用于将交流电流转换成交流电压，所述充放电控制电路(110)使得所述输入电路(104)的输出与充放电电路(108)的输入可控地相连，并且使得充放电电路(108)与放电通路可控地相连，所述充放电控制电路(110)使得所述充放电电路(108)通过所述放电通路放电。3.如权利要求1所述的测量装置(101.1)，其特征在于：所述测量装置(101.1)在多个测量周期中运行，每个测量周期包括：(i)充电阶段，(ii)放电阶段，和(iii)保持阶段，所述保持阶段处于所述充电阶段和放电阶段之间，在所述充电阶段内，所述充放电控制电路(110)使得输入电路(104)对所述充放电电路(108)进行充电，在所述放电阶段内，所述充放电控制电路(110)使得所述放电电路(108)进行放电，在所述保持阶段，所述充放电控制电路(110)使得所述放电电路(108)保持其上的充电电压。4.如权利要求1所述的测量装置(101.1)，其特征在于：在所述充电阶段内，输入电路(104)对所述充放电电路(108)输入多个具有不同峰值的交流电压，在所述充放电控制电路(110)的控制下，所述充放电电路(108)保持交流电压中的最大峰值。5.如权利要求1所述的测量装置(101.1)，其特征在于所述的测量装置(101.1)还包括：整流电路(228)，所述整流电路(228)用于将所述交流电压变成单极性的电压，所述整流电路(228)的输入与所述输入电路(104)的输出相连接，所述整流电路(228)的输出向所述充放电电路(108)提供所述单极性的充电电压。6.如权利要求1所述的测量装置(101.1)，其特征在于所述测量装置还包括：处理装置(122)，用于控制所述充放电控制电路(110)并用于获取在充放电电路(108)上的电压值。7.如权利要求6所述的测量装置(101.1)，其特征在于，所述处理装置(122)在所述保持周期获取在充放电电路(108)上的充电电压值。8.如权利要求1所述的测量装置(101.1)，其特征在于，所述充放电控制电路(110)包括：充电控制电路(214)，用于控制所述输入电路(104)，使得所述采集电路(102)的输出电压输出到所述输入电路(104)或者阻止所述采集电路(102)的输出电压输出到所述输入电路(104)。9.如权利要求8所述的测量装置(101.1)，其特征在于，所述充放电控制电路(110)还包括：放电通路(222)；放电控制电路(220)，用于将所述放电通路(222)与所述放电控制电路(220)连接或断开，在所述放电通路(222)与所述放电控制电路(220)断开时，使得所述充放电电路(108)上的充电电压被保持，在所述放电通路(222)与所述放电控制电路(220)连接时，所述充放电电路(108)通过所述放电通路(222)进行放电。10.如权利要求9所述的测量装置(101.1)，其特征在于：所述处理装置(122)来设置所述测量周期的充电阶段、放电阶段和保持阶段，在所述充电阶段，所述处理装置(122)控制所述充电控制电路(214)，使得所述充电控制电路(214)将所述采集电路(102)的输出电压连接到所述输入电路(104)，在所述放电阶段，所述处理装置(122)控制所述充电控制电路(214)，使得所述充电控制电路(214)阻止将所述采集电路(102)的输出电压连接到所述输入电路(104)，并且控制所述放电控制电路(214)使得所述放电控制电路(214)将所述放电通路(122)与所述充放电电路(108)连通，在所述保持阶段内，所述处理装置(122)控制所述充电控制电路(214)，使得所述充电控制电路(214)阻止将所述采集电路(102)的输出电压连接到所述输入电路(104)，并且控制所述放电控制电路(220)，使得所述放电控制电路(220)将所述放电通路(222)与所述放电控制电路(220)断开，以保持所述充放电电路(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志媛，王增增，张云峰，
申请(专利权)人：江森自控空调冷冻设备无锡有限公司，江森自控楼宇设备科技无锡有限公司，江森自控科技公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32