一种用于检测三相交流电相序和不对称电压的方法及电路技术

本发明专利技术提供一种用于检测三相交流电相序和不对称电压的方法及电路，首先，电源电路将２２０Ｖ市电降压整流后输出５Ｖ直流电压为过零检测电路、数据处理电路提供工作电压，过零检测电路通过采集线电压ＵＡＢ和线电压ＵＡＣ的相位波形，并变换处理后将数据输入数据处理电路内，数据处理电路将接收后的数据进行分析，并比较两个信号的过零点，若线电压ＵＡＢ超前线电压ＵＡＣ?６０°，表明相序为正相序，若线电压ＵＡＣ超前线电压ＵＡＢ?６０°，则为反相序，当线电压ＵＡＢ和ＵＡＣ之间的角度小于６０°时，则三相电压不平衡的判断，并输出相应的驱动信号给相序变换执行机构或报警装置。采用本方案后能自动检测并调整三相交流电的相序及不对称电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测电路
，尤其是指一种用于检测三相交流电相序和不对称 电压的方法及电路。
技术介绍
目前，许多设备在工作运行时对三相交流电的相序有一定要求，即只允许单方向 运转，如逆向运转可能会造成损坏。而三相交流电的相序通常是未知的，即使设备已按正 常相序运行，在维修或电力线路施工时，有可能会出现相序换相的情况，从而造成设备的损 坏。因此，急需一种能够对三相交流电的相序进行检测并修正的电路，从而避免因相序错位 而带来的危害。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供用于检测三相交流电相序和不对称 电压的方法及电路。为实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案为一种用于检测三相交流电相序和 不对称电压的方法，首先，电源电路将220V市电降压整流后输出5V直流电压为过零检测 电路、数据处理电路提供工作电压，过零检测电路通过采集线电压Uab和线电压Uac的相位 波形，并变换处理后将数据输入数据处理电路内，数据处理电路将接收后的数据进行分析， 并比较两个信号的过零点，若线电压Uab超前线电压UA。60°，表明相序为正相序，若线电压 Uac超前线电压Uab 60°，则为反相序，当线电压UAB*UA。之间的角度小于60°时，则三相电 压不平衡的判断，并输出相应的驱动信号给相序变换执行机构或报警装置。完成上述所述方法的电路包括有电源电路、过零检测电路、数据处理电路，其中， 电源电路分别与过零检测电路、数据处理电路相连接，过零检测电路与数据处理电路相连 接，所述的过零检测电路包括有第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六 电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻，第一变压器、第 二变压器，第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容、第二电容，其中， 第一电阻的一端接电源A相，另一端接第一变压器初级的一端，第一变压器另一端接第二 电阻，第二电阻另一端接电源B相，第一变压器次级两端分别接第三电阻、第四电阻的一 端，第三电阻、第四电阻另一端分别接第一电压比较器的输入端，第一二极管、第二二极管 反向并联后再跨接在第一电压比较器的输入端，第一电压比较器输出端和第九电阻、第十 电阻一端相连后与数据处理电路连接，第九电阻的另一端接电源电路，第十电阻的另一端 接地，第一电容与第十电阻并联在第一电压比较器输出端，第五电阻的一端接电源A相，另 一端接第二变压器初级的一端，第二变压器另一端接第六电阻，第六电阻另一端接电源C 相，第二变压器次级两端分别接第七电阻、第八电阻一端，第七电阻、第八电阻另一端分别 接第二电压比较器的输入端，第三二极管、第四二极管反向并联后再跨接在第二电压比较 器的输入端，第二电压比较器输出端与第十一电阻、第十二电阻的一端相连后再与数据处理电路连接，第十一电阻的另一端接电源电路，第十二电阻的另一端接地，第二电容和第 十二电阻并联在第二电压比较器输出端。所述的电源电路包括有压敏电阻，第三变压器、桥式整流滤波、三端稳压器，其中， 压敏电阻两端分别与电源连接后再连接至第三变压器初级的一端，第三变压器次级两端与 桥式整流滤波的输入端相连接，桥式整流滤波的输出端与三端稳压器的输入端相连接，第 三电容、第五电容并联在三端稳压器的输入端，三端稳压器的输出端与并联后的第四电容、 第六电容连接后分别与过零检测电路、数据处理电路相连接。 所述的数据处理电路包括有芯片、第八电容、三极管、第十四电阻、第十五电阻、第 十六电阻、第十七电阻，其中，芯片的第二脚、第三脚分别与第一电压比较器、第二电压比较 器的输出端相连接，芯片的第二十脚分别与第六电容、第十四电阻一端相连接，第十四电阻 另一端与第十五电阻一端相连接，第十五电阻另一端与第十六电阻、第七电容、晶振、极性 电容一端相连接后再连接至第八电容的一端，第八电容的另一端连接在芯片的第二十脚 上，三极管的其中两脚连接在第十四电阻两端，第三脚与第十六电阻、第十七电阻一端相连 接，第十七电阻另一端与第七电容一端连接后再连接至芯片的第十六脚上，晶振其中两脚 分别与芯片的第十七脚、第十八脚相连接，极性电容另一端与芯片的第十九脚相连接。本专利技术在采用了上述方案后，电源电路将市电220V降压整流后输出5V直流过零 检测电路和数据处理电路提供工作电压。其中，电源电路内的压敏电阻可以防止雷击及电 网过电压侵入。220V交流电经第三变压器降压后得到10. 5V交流电压，然后经桥式整流滤 波后输出12V直流电压。12V电压经三端稳压器稳压及第三电容、第五电容滤波后输出5V 直流电压，此电压作为过零检测电路和数据处理电路的工作电压；过零检测电路是将电网 380V线电压Uab经第一电阻、第二电阻降压限流后得到IOV交流电压，经第一变压器隔离后 输出IOV交流电压，第一变压器为1 1隔离变压器，此电压送到芯片的输入端。其中第三 电阻、第四电阻起降压限流作用，第一二极管、第二二极管起限幅保护作用，将输入信号限 幅在0. 7V，防止芯片输入口过压损坏。芯片作为电压比较器使用，当信号在正弦波的正半周 时，反相输入端电压高于同相输入端电压，此时电压比较器输出低电平；当信号在正弦波的 负半周时，反相输入端电压低于同相输入端电压，此时电压比较器输出高电平，即交流电每 次过零后，电压比较器输出信号翻转一次，输出一个和正弦波过零点同步的方波信号，此方 波信号直接送入单片机进行数据处理；与此同时，线电压Uac的过零检测信号也送入数据处 理电路。数据处理电路将两个线电压信号IU、Uac的过零点时间相比较后便可作出相序是 正序、反序或三相电压不平衡的判断，并输出相应的驱动信号给相序变换执行机构或报警直ο附图说明图1为本专利技术整体结构方框原理图。图2为本专利技术电路原理图。图3为本专利技术正相序时的相位波形结构示意图。图4为本专利技术反相序时的相位波形结构示意图。图5为本专利技术三相电压不对称时的相位波形结构示意图。具体实施例方式下面结合附图1和附图5对本专利技术作进一步说明，本专利技术的较佳实施例为本实施例所述的用于检测三相交流电相序及不对称电压的方法为首先，电源电路1将220V市电 降压整流后输出5V直流电压为过零检测电路2、数据处理电路3提供工作电压，过零检测电 路2通过采集线电压Uab和线电压Uac的相位波形，并变换处理后将数据输入数据处理电路 3内，数据处理电路3将接收后的数据进行分析，并比较两个信号的过零点，若线电压Uab超 前线电压Ua。60°，表明相序为正相序，若线电压Ua。超前线电压Uab 60°，则为反相序，当线 电压Uab和Uac之间的角度小于60°时，则三相电压不平衡。完成上述所述方法的电路包括有电源电路1、过零检测电路2、数据处理电路3，其 中，电源电路1分别与过零检测电路2、数据处理电路3相连接，过零检测电路2与数据处理 电路3相连接，所述的电源电路1包括有压敏电阻ZNR，第三变压器T3、桥式整流滤波DO、三 端稳压器VR1，其中，压敏电阻ZNR两端分别与电源连接后再连接至第三变压器T3初级的一 端，第三变压器T3次级两端与桥式整流滤波DO的输入端相连接，桥式整流滤波DO的输出 端与三端稳压器VRl的输入端相连接，第三电容C3、第五电容C5并联在三端稳压器VRl的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测三相交流电相序和不对称电压的方法，其特征在于：首先，电源电路（１）将２２０Ｖ市电降压整流后输出５Ｖ直流电压为过零检测电路（２）、数据处理电路（３）提供工作电压，过零检测电路（２）通过采集线电压Ｕ↓［ＡＢ］和线电压Ｕ↓［ＡＣ］的相位波形，并变换处理后将数据输入数据处理电路（３）内，数据处理电路（３）将接收后的数据进行分析，并比较两个信号的过零点，若线电压Ｕ↓［ＡＢ］超前线电压Ｕ↓［ＡＣ］６０°，表明相序为正相序，若线电压Ｕ↓［ＡＣ］超前线电压Ｕ↓［ＡＢ］６０°，则为反相序，当线电压Ｕ↓［ＡＢ］和Ｕ↓［ＡＣ］之间的角度小于６０°时，则三相电压不平衡的判断，并输出相应的驱动信号给相序变换执行机构或报警装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄涛，罗高诚，余梦林，肖静，吴明剑，
申请(专利权)人：佛山市中格威电子有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]