三相交流电源的缺相检测装置和电力电子系统制造方法及图纸

一种三相交流电源的缺相检测装置和电力电子系统，电源具有第一至第三输出端，缺相检测装置包括：第一至第三检测支路，三个检测支路上各自串联第一至第三电阻，三个检测支路两两耦接于三个输出端之间，第一和第二输出端之间的电压记为第一线电压，第二和第三输出端之间的电压记为第二线电压，第一和第三输出端之间的电压记为第三线电压；电压检测模块和/或相位检测模块，二者分别适于对三个线电压的幅度和相位进行检测；在电压检测模块检测到三个线电压中两个的幅度具有预设的比例关系且二者幅度之和与另一个相等时，和/或在相位检测模块检测到三个线电压的相位一致时，判定电源缺相。采用本发明专利技术方案可提高针对三相交流电源缺相情况的检测速度。

Phase-absent Detection Device and Power Electronics System for Three-phase AC Power Supply

A phase-absence detection device and power electronic system for three-phase AC power supply. The power supply has the first to third output terminals. The phase-absence detection devices include: the first to third detection branch, three detection branches connected in series with the first to third resistors, three detection branches coupled between two output terminals, the voltage between the first and second output terminals is recorded as the first line voltage, and the second line voltage is recorded as the second line voltage. The voltage between the third output and the second is the second line voltage, and the voltage between the first and third output is the third line voltage; the voltage detection module and/or the phase detection module are suitable for detecting the amplitude and phase of the three line voltages, respectively; the voltage detection module detects that the two amplitudes of the three line voltages have a preset proportional relationship and the sum of their amplitudes. When the other is equal, and/or when the phase detection module detects the phase consistency of the three line voltages, the power supply is judged to be out of phase. The scheme of the invention can improve the detection speed for the phase absence of three-phase AC power supply.

【技术实现步骤摘要】
三相交流电源的缺相检测装置和电力电子系统
本专利技术涉及电源缺相检测
，尤其涉及一种三相交流电源的缺相检测装置和电力电子系统。
技术介绍
电子电子系统中多采用三相交流电源作为激励源。三相交流电源能够产生三个具有相同频率、相同振幅、在相位上彼此相差120度的正弦交流电流或电压。为考虑电力电子系统运行的安全性，在电力电子系统中通常设置至少两个三相交流电源，将其中一个作为正常供电的电源，另一个作为备用电源；此外，还设置自动切换开关(AutomaticTransferSwitch，简称ATS)，在正常供电的电源发生故障(例如缺相)时，采用ATS将备用电源切换至供电通路中，使其代替缺相的电源为负载设备供电。图1示出一种现有技术中的电力电子系统，其可以包括电源(也即三相交流电源)1、电源(也即三相交流电源)2、ATS1、ATS2以及负载设备1至3。其中，负载设备1至3例如可以为交流/直流变换器，但不限于此；一般情况下，采用电源1为负载设备1至3供电，电源2作为备用电源，二者的三相输出分别为U、V和W；在电源1出现故障(例如缺相)时需要快速地由ATS1和ATS2配合切换到电源2。因此，电力电子系统中需要设置针对三相交流电源的缺相检测装置，及时地对缺相故障进行检测，以控制ATS1和ATS2进行电源的及时切换，以保证负载设备1至3正常运行。在现有技术中，中国专利文献CN200720074853.5和日本专利文献2008-187874分别公开了一种三相交流电源的故障检测装置，然而，二者在针对三相交流电源缺相情况的检测上明显具有检测速度慢的缺陷。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是如何提高针对三相交流电源缺相情况的检测速度。针对上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种三相交流电源的缺相检测装置，所述三相交流电源具有第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述缺相检测装置包括：第一检测支路，耦接于所述第一输出端和第二输出端之间，所述第一检测支路上串联有第一电阻，所述第一输出端和第二输出端之间的电压记为第一线电压；第二检测支路，耦接于所述第二输出端和第三输出端之间，所述第二检测支路上串联有第二电阻，所述第二输出端和第三输出端之间的电压记为第二线电压；第三检测支路，耦接于所述第一输出端和第三输出端之间，所述第三检测支路上串联有第三电阻，所述第一输出端和第三输出端之间的电压记为第三线电压；电压检测模块和/或相位检测模块，所述电压检测模块适于对所述第一线电压、第二线电压和第三线电压的幅度进行检测，所述相位检测模块适于对所述第一线电压、第二线电压和第三线电压的相位进行检测；其中，在所述电压检测模块检测到所述第一线电压、第二线电压和第三线电压其中两个的幅度具有预设的比例关系，且二者的幅度之和与其中另一个的幅度相等时，和/或，在所述相位检测模块检测到所述第一线电压、第二线电压和第三线电压的相位一致时，判定所述三相交流电源缺相。可选地，所述第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值相等。可选地，所述相位检测模块包括：第一二极管，串联于所述第一检测支路；第二二极管，串联于所述第二检测支路；第三二极管，串联于所述第三检测支路；其中，在所述第一二极管、第二二极管和第三二极管的导通状态指示所述第一线电压、第二线电压和第三线电压的相位一致时，判定所述三相交流电源缺相。可选地，所述第一二极管的正极直接或者间接地耦接所述第一输出端，所述第一二极管的负极直接或者间接地耦接所述第二输出端；所述第二二极管的正极直接或者间接地耦接所述第二输出端，所述第二二极管的负极直接或者间接地耦接所述第三输出端；所述第三二极管的正极直接或者间接地耦接所述第一输出端，所述第三二极管的负极直接或者间接地耦接所述第三输出端；其中，在所述第一二极管、第二二极管和第三二极管同时导通或同时截止时，判定所述三相交流电源缺相。可选地，所述第一二极管、第二二极管和第三二极管的正向导通电压小于所述三相交流电源所输出的交流电压的峰峰值的一半。可选地，所述相位检测模块包括：第四二极管，所述第四二极管的正极耦接所述第一二极管的负极，所述第四二极管的负极耦接所述第一二极管的正极；第五二极管，所述第五二极管的正极耦接所述第二二极管的负极，所述第五二极管的负极耦接所述第二二极管的正极；第六二极管，所述第六二极管的正极耦接所述第三二极管的负极，所述第六二极管的负极耦接所述第三二极管的正极；其中，在所述第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管的导通状态指示所述第一线电压、第二线电压和第三线电压的相位一致时，判定所述三相交流电源缺相。可选地，所述第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管均为发光二极管。可选地，所述缺相检测装置还包括：第一电流互感器，其一次绕组串联于所述第一检测支路；第二电流互感器，其一次绕组串联于所述第二检测支路；第三电流互感器，其一次绕组串联于所述第三检测支路；其中，所述电压检测模块根据流经所述第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器的二次绕组的电流的大小对所述第一线电压、第二线电压和第三线电压的幅度进行检测，所述相位检测模块根据流经所述第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器的二次绕组的电流的相位对所述第一线电压、第二线电压和第三线电压的相位进行检测。可选地，所述电压检测模块包括：第一数字信号处理模块，适于获取所述第一线电压、第二线电压和第三线电压，并对所述第一线电压、第二线电压和第三线电压的幅度进行检测；所述相位检测模块包括：第二数字信号处理模块，适于获取所述第一线电压、第二线电压和第三线电压，并对所述第一线电压、第二线电压和第三线电压的相位进行检测。可选地，所述缺相检测装置还包括：控制模块，输出开关控制信号，所述开关控制信号接入电源切换开关的控制端，在所述三相交流电源缺相时，所述开关控制信号控制所述电源切换开关变更开关状态。针对上述技术问题，本专利技术实施例还提供了一种电力电子系统，所述电力电子系统包括：被测三相交流电源、备用三相交流电源、负载设备以及上述三相交流电源的缺相检测装置；其中，所述被测三相交流电源适于为所述负载设备供电，在所述缺相检测装置检测到所述被测三相交流电源缺相时，所述备用三相交流电源代替所述被测三相交流电源为所述负载设备供电。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：本专利技术实施例提供一种三相交流电源的缺相检测装置，通过在三相交流电源的三个输出端两两之间设置检测支路，三个检测支路上各自串联电阻，在采用的电压检测模块检测出三相交流电源的三个线电压中两个的幅度具有预设的比例关系且二者幅度之和与另一个相等，和/或采用的相位检测模块检测三相交流电源的三个线电压的相位一致时，判定电源缺相，可以有效地提高针对三相交流电源缺相情况的检测速度。由于三相交流电源缺相所引起的所述第一线电压、第二线电压和第三线电压幅度和相位的变化是基于对所述第一电阻、第二电阻和第三电阻的响应得到的，且阻性器件不具有延迟效应，因此可以有效地提高针对三相交流电源缺相情况的检测速度。进一步地，本专利技术方案还可以通过对各个线电压的幅度检测判断出所述三相交流电源中的哪一路缺相，为后续对电源故障排查和维修带来方便。进一步地，本专利技术实施例的缺相检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相交流电源的缺相检测装置，所述三相交流电源具有第一输出端、第二输出端和第三输出端，其特征在于，所述缺相检测装置包括：第一检测支路，耦接于所述第一输出端和第二输出端之间，所述第一检测支路上串联有第一电阻，所述第一输出端和第二输出端之间的电压记为第一线电压；第二检测支路，耦接于所述第二输出端和第三输出端之间，所述第二检测支路上串联有第二电阻，所述第二输出端和第三输出端之间的电压记为第二线电压；第三检测支路，耦接于所述第一输出端和第三输出端之间，所述第三检测支路上串联有第三电阻，所述第一输出端和第三输出端之间的电压记为第三线电压；电压检测模块和/或相位检测模块，所述电压检测模块适于对所述第一线电压、第二线电压和第三线电压的幅度进行检测，所述相位检测模块适于对所述第一线电压、第二线电压和第三线电压的相位进行检测；其中，在所述电压检测模块检测到所述第一线电压、第二线电压和第三线电压其中两个的幅度具有预设的比例关系，且二者的幅度之和与其中另一个的幅度相等时，和/或，在所述相位检测模块检测到所述第一线电压、第二线电压和第三线电压的相位一致时，判定所述三相交流电源缺相。

【技术特征摘要】
1.一种三相交流电源的缺相检测装置，所述三相交流电源具有第一输出端、第二输出端和第三输出端，其特征在于，所述缺相检测装置包括：第一检测支路，耦接于所述第一输出端和第二输出端之间，所述第一检测支路上串联有第一电阻，所述第一输出端和第二输出端之间的电压记为第一线电压；第二检测支路，耦接于所述第二输出端和第三输出端之间，所述第二检测支路上串联有第二电阻，所述第二输出端和第三输出端之间的电压记为第二线电压；第三检测支路，耦接于所述第一输出端和第三输出端之间，所述第三检测支路上串联有第三电阻，所述第一输出端和第三输出端之间的电压记为第三线电压；电压检测模块和/或相位检测模块，所述电压检测模块适于对所述第一线电压、第二线电压和第三线电压的幅度进行检测，所述相位检测模块适于对所述第一线电压、第二线电压和第三线电压的相位进行检测；其中，在所述电压检测模块检测到所述第一线电压、第二线电压和第三线电压其中两个的幅度具有预设的比例关系，且二者的幅度之和与其中另一个的幅度相等时，和/或，在所述相位检测模块检测到所述第一线电压、第二线电压和第三线电压的相位一致时，判定所述三相交流电源缺相。2.根据权利要求1所述的缺相检测装置，其特征在于，所述第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值相等。3.根据权利要求2所述的缺相检测装置，其特征在于，所述相位检测模块包括：第一二极管，串联于所述第一检测支路；第二二极管，串联于所述第二检测支路；第三二极管，串联于所述第三检测支路；其中，在所述第一二极管、第二二极管和第三二极管的导通状态指示所述第一线电压、第二线电压和第三线电压的相位一致时，判定所述三相交流电源缺相。4.根据权利要求3所述的缺相检测装置，其特征在于，所述第一二极管的正极直接或者间接地耦接所述第一输出端，所述第一二极管的负极直接或者间接地耦接所述第二输出端；所述第二二极管的正极直接或者间接地耦接所述第二输出端，所述第二二极管的负极直接或者间接地耦接所述第三输出端；所述第三二极管的正极直接或者间接地耦接所述第一输出端，所述第三二极管的负极直接或者间接地耦接所述第三输出端；其中，在所述第一二极管、第二二极管和第三二极管同时导通或同时截止时，判定所述三相交流电源缺相。5.根据权利要求4所述的缺相检测装置，其特征在于，所述第一二极管、第二二极管和第三二极管的正向导通电压小于所述三相交流电源所输出的交流电压的峰峰值的一半。6.根据权利要求4所述的缺相检测装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：左雄，杨汉忠，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP