一種三相輸入缺相檢測電路的製作方法

2024-03-06 12:42:15 1

本發明涉及電氣故障檢測領域，尤其涉及一種三相輸入缺相檢測電路。

背景技術：

目前廣泛使用的單元級聯高壓變頻器，在運行中偶爾會出現個別功率單元三相輸入缺相運行的故障。該故障對變頻器帶來如下危害：其一、造成單元輸出波動大；其二、容易損壞整流橋；其三、如果故障沒有及時發現並排除，變頻器長時間連續運行，會燒毀輸入移相變壓器繞組，並可能燒毀整臺移相變壓器，甚至可能損壞整套高壓變頻器，使得高壓變頻器的工作可靠性大大降低，這不僅給生產安全帶來了極大的隱患，同時也會給用戶帶來較大的經濟損失。因此，迫切需要一個運行可靠並能及時正確檢測功率單元輸入缺相的檢測裝置。缺相檢測電路由於涉及到高壓檢測、高低壓隔離技術、三相輸入無中線等原因，而成為功率單元故障檢測中的技術難點之一。

目前單元級聯高壓變頻器採用的電氣拓撲結構中，功率單元之間三相輸入電壓彼此相互獨立。功率單元從移相變壓器取電後經過三相全橋整流、濾波、低壓迴路電源工作，再根據控制系統的指令進行pwm斬波變頻，輸出電壓、頻率均可調的交流電。在正常工作過程中，控制系統需要動態檢測單元運行中可能會出現的各種故障，如電源輸入側缺相、過壓、過流；功率器件過流；光纖通訊故障；控制電路欠壓、過壓或失電；功率單元過溫等，必須準確及時地做出判斷並做出相應的保護以及顯示出故障信息提示用戶作相應的故障處理。

傳統的缺相檢測方法電路圖，由工頻隔離變壓器隔離三相電壓，三相變壓器的原邊星接，輸入為功率單元的輸入電壓，每個變壓器的次邊連接整流濾波電路，整流濾波電路連接電壓比較電路，根據整流、濾波後的電壓大小判斷有無缺相。這種方法的優點是電氣隔離度高、運行可靠；缺點是需要笨重的工頻變壓器、電路複雜等。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提出了一種三相輸入缺相檢測電路，其中，包括：

輸入電路，包括用於獲取三相電壓的三個相電壓輸入端；

相電壓採樣電路，包括三個相電壓採樣單元，每個所述相電壓採樣單元的採樣輸入端分別連接對應的所述相電壓輸入端；

每個所述相電壓採樣單元分別包括連接有一第一電容的一採樣輸出端和一中性端；三個所述相電壓採樣單元的所述中性端相連接；

處理電路，包括三個處理單元，每個所述處理單元包括一整流橋；每個所述整流橋的兩個整流輸入端分別連接對應的所述採樣輸出端和所述中性端；

輸出電路，包括三個輸出單元，每個所述輸出單元包括一光耦；每個所述光耦的耦合輸入迴路分別連接對應的所述整流橋的整流輸出端；每個所述光耦的耦合輸出迴路用於輸出缺相檢測信號。

上述的三相輸入缺相檢測電路，其中，每個所述相電壓採樣單元包括一第二電容，所述第二電容連接於所述採樣輸入端和所述採樣輸出端之間。

上述的三相輸入缺相檢測電路，其中，每個所述相電壓採樣單元的所述中性端上分別連接有一第一電阻；

每個所述中性端通過所述第一電阻相連接。

上述的三相輸入缺相檢測電路，其中，每個所述處理單元還包括一雙向穩壓管，所述雙向穩壓管連接於所述整流橋的兩個所述整流輸入端之間。

上述的三相輸入缺相檢測電路，其中，每個所述處理單元還包括一第三電容，所述第三電容連接於所述整流橋的兩個所述整流輸出端之間。

上述的三相輸入缺相檢測電路，其中，每個所述光耦的所述耦合輸入迴路上還串接有一第二電阻。

上述的三相輸入缺相檢測電路，其中，每個所述光耦的所述耦合輸出迴路的一端連接有一電源；

所述耦合輸出迴路未連接所述電源的一端用於輸出所述缺相檢測信號。

有益效果：本發明提出的一種三相輸入缺相檢測電路無需使用工頻變壓器，電路簡單，成本低廉。

附圖說明

圖1為本發明一實施例中三相輸入缺相檢測電路的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步說明。

在一個較佳的實施例中，如圖1所示，提出了一種三相輸入缺相檢測電路，其中，可以包括：

輸入電路1，包括用於獲取三相電壓的三個相電壓輸入端11；

相電壓採樣電路2，包括三個相電壓採樣單元21，每個相電壓採樣單元21的採樣輸入端分別連接對應的相電壓輸入端；

每個相電壓採樣單元21分別包括連接有一第一電容(圖1中為d7，d8，d9)的一採樣輸出端和一中性端；三個相電壓採樣單元的中性端相連接；

處理電路3，包括三個處理單元31，每個處理單元31包括一整流橋，即圖1中的整流橋d1，d2，d3；每個整流橋的兩個整流輸入端分別連接對應的採樣輸出端和中性端；每個整流橋可以是由二極體組成的；

輸出電路4，包括三個輸出單元41，每個輸出單元41包括一光耦，即圖1中為u1，u2，u3；每個光耦的耦合輸入迴路分別連接對應的整流橋的整流輸出端；每個光耦的耦合輸出迴路用於輸出缺相檢測信號。

上述技術方案中，通過輸入電路1採集到的三相電壓，例如a相，b相，c相的電壓，依次經過相電壓採樣電路2、處理電路3、輸出電路4，最後經過耦合輸出迴路中的ua，ub，uc三個埠輸出缺相檢測信號；由於相電壓採樣單元21的中性端連接在一起，形成了y型連接方式。

在一個較佳的實施例中，如圖1所示，每個相電壓採樣單元21包括一第二電容，即圖1中的電容c1，c2，c3，第二電容連接於採樣輸入端和採樣輸出端之間。

在一個較佳的實施例中，如圖1所示，每個相電壓採樣單元21的中性端上分別連接有一第一電阻，即圖1中的電阻r1，r2，r3；

每個中性端通過第一電阻相連接，從而形成y型連接。

在一個較佳的實施例中，如圖1所示，每個處理單元31還包括一雙向穩壓管，即圖1中的穩壓管d4，d5，d6，雙向穩壓管連接於整流橋的兩個整流輸入端之間。

在一個較佳的實施例中，如圖1所示，每個處理單元31還可以包括一第三電容，即圖1中的電容c7，c8，c9，第三電容連接於整流橋的兩個整流輸出端之間，用於對高頻信號進行過濾。

在一個較佳的實施例中，如圖1所示，每個光耦的耦合輸入迴路上還串接有一第二電阻，即圖1中的電阻r4，r5，r6。

在一個較佳的實施例中，如圖1所示，每個光耦的耦合輸出迴路的一端連接有一電源vcc；

耦合輸出迴路未連接電源vcc的一端用於輸出缺相檢測信號。

上述技術方案中，以a相為例，當a相輸入電壓時，則最終在輸出迴路上輸出ua，若a相缺相，則無法輸出具有標準電平值的ua，此時通過對ua的跟蹤能夠得到a相的情況，b相輸入和c相輸入的檢測過程也是類似的，在此不再贅述。

通過說明和附圖，給出了具體實施方式的特定結構的典型實施例，基於本發明精神，還可作其他的轉換。儘管上述發明提出了現有的較佳實施例，然而，這些內容並不作為局限。

對於本領域的技術人員而言，閱讀上述說明後，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權利要求書應看作是涵蓋本發明的真實意圖和範圍的全部變化和修正。在權利要求書範圍內任何和所有等價的範圍與內容，都應認為仍屬本發明的意圖和範圍內。