一种三相电压监控继电器的控制系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种三相电压监控继电器的控制系统和方法，包括电源模块、主控制器、输入模块和输出模块，主控制器设置有ADC模数转换器，用于将模拟信号转变为数字信号，输入模块设置有可调电位器，用于根据不同被测电源电压值和测量要求进行参数调整和设置，主控制器设置有FFT傅里叶快速变换算法，用于将所述数字信号进行FFT运算，缺相断相可以通过AD值来判断，相序可通过相位差来判断，欠压，过压通过三相电源的幅值来比较，电压不平衡通过幅值和相位差来比较。位差来比较。位差来比较。

【技术实现步骤摘要】
一种三相电压监控继电器的控制系统和方法


[0001]本专利技术涉及电学领域，具体涉及一种三相电压监控继电器的控制系统和方法。

技术介绍

[0002]三相电压监控继电器广泛应用于起重机，升降机，吊车，机床，电梯，控制设备等各个行业，市场用量大，要求抗干扰能力强，同时能够完成过、欠电压不平衡以及反相、缺相监测。
[0003]目前国内厂家产品抗谐波干扰能力有所欠缺，且在测量不同电源规格或参数时往往需要使用几台设备去完成，所以设计一款抗谐波干扰能力强且能够满足多种应用场合需要的三相电压监控继电器，有很大的市场前景。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种三相电压监控继电器的控制系统，包括电源模块、主控制器、输入模块和输出模块，主控制器设置有ADC模数转换器，用于将模拟信号转变为数字信号，其特征在于，所述输入模块设置有可调电位器，用于根据不同被测电源电压值和测量要求进行参数调整和设置，所述主控制器采用FFT傅里叶快速变换算法，用于将所述数字信号进行FFT运算。
[0005]优选的：电源模块包括电源芯片，用于将被测电源降压后给系统供电。
[0006]优选的：输出模块设置有继电器，主控制器与继电器相连接，用于连通或断开主电路。
[0007]优选的：输出模块还设置有多个警示灯，用于通过警示灯不同工作状态和颜色指示被测电源情况和继电器工作状态。
[0008]优选的：输入模块还设置有三相电压输入端，三相电压输入端与主控制器连接。
[0009]一种三相电压监控继电器的控制方法，系统开始工作后，工作流程为：
[0010]S601、系统初始化，初始化完成后给定时器发送初始化结束信号；
[0011]S602、定时器接收到初始化结束信号，开始配置定时器，配置完成后，给主控制器发送配置完成信号；
[0012]S603、主控制器接受到配置完成信号，进行可调电位器值计算，得出设定参数；
[0013]S604、主控制器获取到设定参数后，进行三相电压AD采样及FFT计算，得出采样值与计算值；
[0014]S605、主控制器获取到采样值和计算值会，进行监控信号的状态判断及输出控制判断。
[0015]优选的：定时器分为第一定时器和第二定时器，第一定时器用于闪灯和输出延时的定时设置，第二定时器用于定时采样三相电压的AD值并存储。
[0016]优选的：FFT计算流程为：
[0017]S801、初始化复数数据，将采样到的AD值赋值给复数的实部，虚部赋值为0；
[0018]S802、进行FFT运算，得到新的复数数组；
[0019]S803、利用FFT分析的对称性计算出前N/2个点的模值；
[0020]S808、从复数模值中取出最大的点，即为信号的中心频率点；
[0021]S805、获取幅值和相位，从FFT变换后的复数数组中求最大的模值点，计算出对应的幅值和初始相位，然后计算出L3和L1两路之间的相位差。
[0022]优选的：监控信号的状态判断流程为：
[0023]S901、判断L3及L1是否为未接入状态，判断为是则输出状态为断电，判断为否则进入下一步骤；
[0024]S902、判断L3是否为未接入状态，判断为是则输出状态为缺相，判断为否则进入下一步骤；
[0025]S903、判断L3
‑
L1相位差是否大于180度，判断为是则输出状态为反相，判断为否则进入下一步骤；
[0026]S904、判断L3及L1幅值是否大于过压值，判断为是则输出状态为过压，判断为否则进入下一步骤；
[0027]S905、判断L3及L1幅值是否小于过压值，判断为是则输出状态为欠压，判断为否则进入下一步骤；
[0028]S906、判断三相是否为不平衡，判断为是则输出状态为电压不平衡，判断为否则输出状态为电压正常；
[0029]优选的：输出控制逻辑为：
[0030]S1001、判断是否断相，判断为是则第一警示灯灭、第二警示灯灭以及输出继电器关，判断为否则进入下一步骤；
[0031]S1002、判断是否缺相和错相，判断为是则第一警示灯闪、第二警示灯灭以及输出继电器关，判断为否则进入下一步骤；
[0032]S1003、判断是否过压、欠压和电压不平衡，判断为是则第一警示灯亮、第二警示灯闪以及输出继电器延时关，判断为否则第一警示灯亮、第二警示灯亮以及输出继电器开。
[0033]本专利技术的技术效果和优点：
[0034]1.通过FFT精准分析信号，抗谐波干扰能力强。
[0035]2.缺相断相可以通过AD值来判断，相序可通过相位差来判断，欠压，过压通过三相电源的幅值来比较，电压不平衡通过幅值和相位差来比较，能根据各国的电源规格选择不同的基准电压，可调节过欠压百分比及输出延时时间，满足客户的多种应用场合需求。
附图说明
[0036]图1是本申请实施例提供的一种三相电压监控继电器的控制系统和方法的系统结构框图；
[0037]图2是本申请实施例提供的一种三相电压监控继电器的控制系统和方法中产品接线示意图；
[0038]图3是本申请实施例提供的一种三相电压监控继电器的控制系统和方法中主控制器工作流程图示意图；
[0039]图4是本申请实施例提供的一种三相电压监控继电器的控制系统和方法中计算设
定参数的公式；
[0040]图5是本申请实施例提供的一种三相电压监控继电器的控制系统和方法中示波器测量到三相电压波形图；
[0041]图6是本申请实施例提供的一种三相电压监控继电器的控制系统和方法中原始AD采样数据波形图；
[0042]图7是本申请实施例提供的一种三相电压监控继电器的控制系统和方法中matlab仿真图；
[0043]图8是本申请实施例提供的一种三相电压监控继电器的控制系统和方法中状态判断流程图；
[0044]图9是本申请实施例提供的一种三相电压监控继电器的控制系统和方法中输出控制流程图。
具体实施方式
[0045]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本专利技术限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本专利技术的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本专利技术从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
[0046]请参阅图1～2，在本实施例中提供一种三相电压监控继电器的控制系统，包括电源模块、主控制器、输入模块和输出模块，系统由被监控的电源供电，同时三相电源引入到产品内部实时监测，通过继电器输出控制保证主电路中的设备运行。请参阅图2，L1、L2和L3为三相电源线，在L1、L2、L3中，L2的电压值最小，作为相对参考地，11、12和14接线口与继电器相连接。
[0047]电源模块包括电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相电压监控继电器的控制系统，包括电源模块、主控制器、输入模块和输出模块，所述主控制器设置有ADC模数转换器，用于将模拟信号转变为数字信号，其特征在于，所述输入模块设置有可调电位器，用于根据不同被测电源电压值和测量要求进行参数调整和设置，所述主控制器采用FFT傅里叶快速变换算法，用于将所述数字信号进行FFT运算。2.根据权利要求1所述的一种三相电压监控继电器的控制系统，其特征在于，所述电源模块包括电源芯片，用于将被测电源降压后给系统供电。3.根据权利要求1所述的一种三相电压监控继电器的控制系统，其特征在于，所述输出模块设置有继电器，所述主控制器与所述继电器相连接，用于连通或断开主电路。4.根据权利要求3所述的一种三相电压监控继电器的控制系统，其特征在于，所述输出模块还设置有多个警示灯，用于通过警示灯指示被测电源情况和继电器工作状态。5.根据权利要求1所述的一种三相电压监控继电器的控制系统，其特征在于，所述输入模块还设置有三相电压输入端，所述三相电压输入端与所述主控制器连接。6.一种三相电压监控继电器的控制方法，其特征在于，系统开始工作后，工作流程为：S601、系统初始化，初始化完成后给定时器发送初始化结束信号；S602、定时器接收到初始化结束信号，开始配置定时器，配置完成后，给主控制器发送配置完成信号；S603、主控制器接受到配置完成信号，进行可调电位器值计算，得出设定参数；S604、主控制器获取到设定参数后，进行三相电压AD采样及FFT计算，得出采样值与计算值；S605、主控制器获取到采样值和计算值会，进行监控信号的状态判断及输出控制判断。7.根据权利要求6所述的一种三相电压监控继电器的控制方法，其特征在于，所述定时器分为第一定时器和第二定时器，第一定时器用于闪灯和输出延时的定时设置，第二定时器用于定时采样三相电压的AD值并存储。8.根据权利要求6所述的一种三相...

【专利技术属性】
技术研发人员：文水英，
申请(专利权)人：托菲传感技术上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：