一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置及其系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置及其系统，包括第一电流采样模块、第一电压转换模块、第一整流模块、第一滤波模块；第二电流采样模块、第二电压转换模块、第二整流模块、第二滤波模块；第三电流采样模块、第三电压转换模块、第三整流模块、第三滤波模块和逻辑判断模块。本发明专利技术的技术方案通过电流采样模块、电压转换模块、整流模块、滤波模块以及逻辑判断模块实现实时监测三相电机运行状态，具有结构简单、性能强等特点。

A monitoring and control device and system of three-phase motor phase loss based on current sampling

【技术实现步骤摘要】
一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置及其系统
本专利技术涉及监测及控制领域，特别是一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置及其系统。
技术介绍
在工业应用领域中，由于大功率电机的需求，通常采用三相定子绕组构成的电机，该种电机接入三相位交流电之后，定子产生一个匀速旋转的磁场。根据电磁感应定律，置于该磁场中的转子线圈产生感应电流，进而载流的转子将在旋转磁场的作用下产生电磁力，从而在电机转轴上产生电磁转矩，驱使电机旋转。相比于单相电机，三相电机启动力矩大，启动电流小，更适合在大功率场景下的应用。当三相电源中的一相电源断路时，如开关接触不良，三相电机仍具备启动力矩，所以电机仍然可以运转，称之为缺相运行。但是，电机的转速下降，另两相的定子电流增大，极容易产生温升烧毁电动机绕组，因此正常情况下，不允许三相电机运行在缺相状态下。此外，由于大功率电机通常成本比较高，电机的烧毁将对电机使用者产生不可估量的经济损失，因而从经济成本角度考虑，也应该使电机工作在额定工作状态下。为了避免电机的缺相运转，通常在三相电源中接入保险丝，采用熔丝熔断的机制保护电机。但是，该种方法并没有办法区分熔丝熔断是由于电机短路还是由于电机的缺相运行，这给维修人员确定电机故障原因增加了困难。此外，电机缺相运行时，其增加的电流远不及电机短路时产生的电流大，有可能在缺相状态下电机增加的电流在一段时间内不足以熔断保险丝，致使保护机制失效。对于采用变压器电压监测三相电机运行状态的方案，由于电压检测器件只能检查并联结点之前电路的状态，因而该种方案并不能完整的反映三相电源缺相运行时的各种可能状态。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置及其系统，能够实时监测三相电机的各相运行状态，结构简单，性能强。本专利技术解决其问题所采用的技术方案是：本专利技术的第一方面，提供一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置，包括第一电流采样模块、第一电压转换模块、第一整流模块、第一滤波模块；第二电流采样模块、第二电压转换模块、第二整流模块、第二滤波模块；第三电流采样模块、第三电压转换模块、第三整流模块、第三滤波模块、逻辑判断模块；所述第一电流采样模块、所述第二电流采样模块和所述第三电流采样模块分别用于采集三相电源各相的电流；所述第一电流采样模块依次通过所述第一电压转换模块和所述第一整流模块连接至所述第一滤波模块；所述第二电流采样模块依次通过所述第二电压转换模块和所述第二整流模块连接至所述第二滤波模块；所述第三电流采样模块依次通过所述第三电压转换模块和所述第三整流模块连接至所述第三滤波模块；所述逻辑判断模块输入端与所述第一滤波模块、所述第二滤波模块和所述第三滤波模块相连；所述逻辑判断模块输出端用于连接至三相电机。根据本专利技术第一方面所述的一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置，所述第一电流采样模块、所述第二电流采样模块和所述第三电流采样模块分别用于对流过三相电机每相定子的交流电流进行采样；所述第一电压转换模块、所述第二电压转换模块与所述第三电压转换模块分别用于将所述采样的三相电机每相定子的交流电流转换为交流电压；所述第一整流模块、所述第二整流模块和所述第三整流模块分别用于将所述交流电压进行整流，得到三种直流成分的电压波形；所述第一滤波模块、所述第二滤波模块和所述第三滤波模块分别用于滤除所述三种电压波形中的脉动交流成分，输出直流分量，经过模拟数字转换器将所述直流分量转换为数字信号，形成三路数字比特流；所述逻辑判断模块用于根据三路数字比特流响应发出使三相电机停止运行的控制信号。根据本专利技术第一方面所述的一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置，所述第一电流采样模块、所述第二电流采样模块和所述第三电流采样模块均由电流互感器构成。根据本专利技术第一方面所述的一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置，所述第一电压转换模块、所述第二电压转换模块和所述第三电压转换模块均由功率电阻组成。根据本专利技术第一方面所述的一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置，所述第一整流模块、所述第二整流模块和所述第三整流模块均由一个以上的二极管构成。根据本专利技术第一方面所述的一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置，所述第一滤波模块、所述第二滤波模块和所述第三滤波模块均包括由电阻、电容及电感构成的低通滤波器。根据本专利技术第一方面所述的一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置，所述逻辑判断模块用于根据三路数字比特流响应发出使三相电机停止运行的控制信号，包括用于触发警报，并使三相电机停止运行。根据本专利技术第一方面所述的一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置，还包括连接于所述逻辑判断模块的信号指示灯。本专利技术的第二方面，提供一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制系统，包括三相电源、三相电机和如上述第一方面的基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置，所述三相电源与所述第一电流采样模块、所述第二电流采样模块和所述第三电流采样模块相连，所述三相电机与所述逻辑判断模块输出端相连。本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：本专利技术采用了一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置及其系统，相比现有技术的技术方案，本专利技术的技术方案通过采用电流采样模块实时采样流经三相电机每相定子的交流电流，经过电压转换模块将采样的交流电流转换为交流电压，之后将所述交流电压通过整流模块整流，得到三种直流成分的电压波形，再通过滤波模块滤除所述三种电压波形中的脉动交流成分，获得反映流经三相电机每相定子电流幅值的直流电压，经过模拟数字转换器将所述直流电压转换为数字信号，形成三路数字比特流，最后通过逻辑判断模块根据三路数字比特流的响应，来分析三相电机的各相运行状态，在三相电机处于缺相状态下发出控制信号并触发警报，使三相电机停止运转，具有实时监测、结构简单、性能强等特点。附图说明下面结合附图和实例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术一个实施例所提供的一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置的结构示意图；图2是本专利技术所提供的关于熔丝熔断机制的三相电机缺相保护系统的结构示意图；图3是本专利技术所提供的关于电压检测的三相电机缺相检测控制系统的结构示意图；图4是本专利技术另一个实施例所提供的一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制系统的结构示意图。具体实施方式本部分将详细描述本专利技术的具体实施例，本专利技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本专利技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术保护范围的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置，其特征在于：包括第一电流采样模块、第一电压转换模块、第一整流模块、第一滤波模块；第二电流采样模块、第二电压转换模块、第二整流模块、第二滤波模块；第三电流采样模块、第三电压转换模块、第三整流模块、第三滤波模块、逻辑判断模块；/n所述第一电流采样模块、所述第二电流采样模块和所述第三电流采样模块分别用于采集三相电源各相的电流；所述第一电流采样模块依次通过所述第一电压转换模块和所述第一整流模块连接至所述第一滤波模块；所述第二电流采样模块依次通过所述第二电压转换模块和所述第二整流模块连接至所述第二滤波模块；所述第三电流采样模块依次通过所述第三电压转换模块和所述第三整流模块连接至所述第三滤波模块；所述逻辑判断模块输入端与所述第一滤波模块、所述第二滤波模块和所述第三滤波模块相连；所述逻辑判断模块输出端用于连接至三相电机。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置，其特征在于：包括第一电流采样模块、第一电压转换模块、第一整流模块、第一滤波模块；第二电流采样模块、第二电压转换模块、第二整流模块、第二滤波模块；第三电流采样模块、第三电压转换模块、第三整流模块、第三滤波模块、逻辑判断模块；
所述第一电流采样模块、所述第二电流采样模块和所述第三电流采样模块分别用于采集三相电源各相的电流；所述第一电流采样模块依次通过所述第一电压转换模块和所述第一整流模块连接至所述第一滤波模块；所述第二电流采样模块依次通过所述第二电压转换模块和所述第二整流模块连接至所述第二滤波模块；所述第三电流采样模块依次通过所述第三电压转换模块和所述第三整流模块连接至所述第三滤波模块；所述逻辑判断模块输入端与所述第一滤波模块、所述第二滤波模块和所述第三滤波模块相连；所述逻辑判断模块输出端用于连接至三相电机。


2.根据权利要求1所述的一种基于电流采样的三相电机缺相监测控制装置，其特征在于：所述第一电流采样模块、所述第二电流采样模块和所述第三电流采样模块分别用于对流过三相电机每相定子的交流电流进行采样；
所述第一电压转换模块、所述第二电压转换模块与所述第三电压转换模块分别用于将所述采样的三相电机每相定子的交流电流转换为交流电压；
所述第一整流模块、所述第二整流模块和所述第三整流模块分别用于将所述交流电压进行整流，得到三种直流成分的电压波形；
所述第一滤波模块、所述第二滤波模块和所述第三滤波模块分别用于滤除所述三种电压波形中的脉动交流成分，输出直流分量，经过模拟数字转换器将所述直流分量转换为数字信号，形成三路数字比特流；
所述逻辑判断模块用于根据三路数字比特流...

【专利技术属性】
技术研发人员：李百尧，赵嘉豪，周彩文，
申请(专利权)人：广东智科电子股份有限公司，广东伊莱智科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44