一种三相电流检测方法及检测电路技术

本发明专利技术涉及电缆技术领域，尤其涉及一种三相电流检测方法及检测电路，具体公开了一种三相电流检测方法，包括以下步骤：将整流后的电流经过采样电阻转换为包含三相电流正向峰值凸包的波形电压；通过采样调理电路对波形电压进行采样；通过控制模块获取采样电压在

【技术实现步骤摘要】
一种三相电流检测方法及检测电路


[0001]本专利技术涉及电缆
，尤其涉及一种三相电流检测方法及检测电路
。

技术介绍

[0002]在电机保护器
、
软起动器等应用中，通常需要采集电机的运行电流，并判断是否存在缺相及三相不平衡等
。
[0003]现有技术中通常采用的方式是通过三路采样调理电路及
AD
芯片分别采集三相电流的值，通过计算获得三相电流的有效值，并根据这个有效值来计算缺相和不平衡，在这个过程中采用了三组
AD
芯片来进行辅助采集，增加了整个电路的复杂度
。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术存在的不足，提供如下技术方案：
[0005]一种三相电流检测方法，包括以下步骤：
[0006]S1
：将三相电流输入至三相桥式整流器中进行整流，将整流后的电流经过采样电阻转换为包含三相电流正向峰值凸包的波形电压
。
[0007]S2
：通过采样调理电路对波形电压进行采样，并将采样电压调理为
AD
芯片可接受的电压范围
。
[0008]S3
：通过控制模块获取采样电压在
AD
芯片的采样通道周波范围的凸包峰值，并根据采集的过零点来计算三相电流的有效值
。
[0009]S4
：通过控制模块根据采样结果以及计算得到的三相电流有效值来判断缺相状态与三相不平衡状态
。
[0010]作为上述技术方案的改进，所述控制模块包括信号提取模块
、
三相电流读取模块
、
三相不平衡判断模块以及缺相判断模块
。
[0011]作为上述技术方案的改进，所述步骤
S3
包括以下步骤：
[0012]S31
：通过三相电流读取模块读取
AD
芯片的采样通道每个周波范围内的凸包峰值
。
[0013]S32
：通过信号提取模块采集三相电流的过零点
。
[0014]作为上述技术方案的改进，所述步骤
S4
包括以下步骤：
[0015]S41
：根据三相电流的凸包峰值与过零点来获取采样电阻上的电压值，并根据采样电阻的电阻值获取三相电流的有效值
。
[0016]S42
：预设不平衡阈值，当三相电流有效值之间的差异大于预设的不平衡阈值时，输出三相不平衡状态
。
[0017]S43
：预设判定值，根据整个周波的采样结果来获取变异系数，当变异系数超过预设的判定值时，输出缺相状态
。
[0018]作为上述技术方案的改进，所述变异系数的获取依赖于下式：
[0019][0020]其中，
I
i
为采样电流的变异系数，
n
为一个周波内的采样次数，
x
i
为第
i
个采样的凸包峰值，为一个周波内所有采样的凸包峰值的平均值
[0021]一种三相电流检测电路，采用如前述方案中任一项所述的一种三相电流检测方法进行检测，包括：
[0022]整流电路，用于对输入的三相电流进行整流；
[0023]采样电阻
R1
，用于将整流后的转换为包含三相电流正向峰值凸包的波形电压；
[0024]采样调理电路，用于对波形电压进行采样，并将采样电压调理为
AD
芯片可接受的电压范围；
[0025]控制模块，用于获取三相电流的有效值，并对三相电流的三相不平衡状态以及缺相状态进行判断
。
[0026]作为上述技术方案的改进，所述整流电路包括至少两组整流器
(B1
，
B2)
，所述整流器
B1
的两个
AC
管脚与所述整流器
B2
的一个
AC
管脚接收输入的三相电流，所述整流器
B1
与整流器
B2
的正极相互连接，所述整流器
B1
与整流器
B2
的正极连接点接采样电阻
R1
，所述采样电阻
R1
的另一侧接地
。
[0027]作为上述技术方案的改进，所述采样调理电路包括：
[0028]运放
(IC1A
，
IC1B)、
电阻
(R2
，
R3
，
R4
，
R5
，
R6
，
R7
，
R8
，
R80)、
电容
(C1
，
C2
，
C3)、
稳压二极管
(DZ1
，
DZ2)
，所述电阻
R2
的两端连接整流电路的负极连接点和运放
IC1A
的2脚，所述电阻
R3
的两端连接所述运放
IC1A
的2脚和1脚，所述电阻
R4
的一端接运放
IC1A
的3脚，所述电阻
R4
的另一端接地，所述电阻
R5
的一端接运放
IC1A
的1脚，所述电阻
R5
的另一端接所述电阻
R6
，所述电阻
R6
的另一端接运放
IC1B
的6脚，所述电阻
R7
的一端与所电阻
R5、
电阻
R6
的连接点连接，所述电阻
R7
的另一端接运放
IC1B
的7脚，所述电阻
R8
的一端接运放
IC1B
的5脚，所述电阻
R8
的另一端接地；所述电阻
R80
的一端接运放
IC1B
的7脚，所述电阻
R80
的另一端接采样单元的输入管脚，所述稳压二极管
DZ1
与稳压二极管
DZ2
反向串联，所述稳压二极管
DZ1
的另一端接运放
IC1A
的2脚，所述稳压二极管
DZ2
的另一端接地；所述电容
C1
的一端接整流电路
、
采样电阻电路以及电阻
R2
的连接点，所述电容
C1
的另一端接地，所述电容
C2
与电阻
R3
并联，所述电容
C3
与电阻
R7
并联
。
[0029]作为上述技术方案的改进，所述控制模块包括信号提取模块
、
三相电流读取模块<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种三相电流检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：将三相电流输入至三相桥式整流器中进行整流，将整流后的电流经过采样电阻转换为包含三相电流正向峰值凸包的波形电压；
S2
：通过采样调理电路对波形电压进行采样，并将采样电压调理为
AD
芯片可接受的电压范围；
S3
：通过控制模块获取采样电压在
AD
芯片的采样通道周波范围的凸包峰值，并根据采集的过零点来计算三相电流的有效值；
S4
：通过控制模块根据采样结果以及计算得到的三相电流有效值来判断缺相状态与三相不平衡状态
。2.
根据权利要求1所述的一种三相电流检测方法，其特征在于：所述控制模块包括信号提取模块
、
三相电流读取模块
、
三相不平衡判断模块以及缺相判断模块
。3.
根据权利要求2所述的一种三相电流检测方法，其特征在于：所述步骤
S3
包括以下步骤：
S31
：通过三相电流读取模块读取
AD
芯片的采样通道每个周波范围内的凸包峰值；
S32
：通过信号提取模块采集三相电流的过零点
。4.
根据权利要求2所述的一种三相电流检测方法，其特征在于：所述步骤
S4
包括以下步骤：
S41
：根据三相电流的凸包峰值与过零点来获取采样电阻上的电压值，并根据采样电阻的电阻值获取三相电流的有效值；
S42
：预设不平衡阈值，当三相电流有效值之间的差异大于预设的不平衡阈值时，输出三相不平衡状态；
S43
：预设判定值，根据整个周波的采样结果来获取变异系数，当变异系数超过预设的判定值时，输出缺相状态
。5.
根据权利要求4所述的一种三相电流检测方法，其特征在于：所述变异系数的获取依赖于下式：其中，
I
i
为采样电流的变异系数，
n
为一个周波内的采样次数，
x
i
为第
i
个采样的凸包峰值，为一个周波内所有采样的凸包峰值的平均值
。6.
一种三相电流检测电路，采用如权利要求1‑5任一项所述的一种三相电流检测方法进行检测，其特征在于，包括：整流电路，用于对输入的三相电流进行整流；采样电阻
R1
，用于将整流后的转换为包含三相电流正向峰值凸包的波形电压采样调理电路，用于对波形电压进行采样，并将采样电压调理为
AD
芯片可接受的电压范围；控制模块，用于获取三相电流的有效值，并对三相电流的三相不平衡状态以及缺相状态进行判断
。
7.
根据权利要求6所述的一种三相电流检测电路，其特征在于：所述整流电路包括至少两组整流器
(B1
，
B2)
，所述整流器
B1
的两个
AC
管脚与所述整流器
B2
的一个
AC
管脚接收输入的三相电流，所述整流器
B1
与整流器
B2
的正极相互连接，所述整流器
B1
与整流器
B2
的正极连接点接...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁碧波，
申请(专利权)人：安徽海普克电气有限公司，
类型：发明
国别省市：