CN107294403A - 一种三相输入缺相检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电气故障检测领域，尤其涉及一种三相输入缺相检测电路，包括：输入电路，包括用于获取三相电压的三个相电压输入端；相电压采样电路，包括三个相电压采样单元；每个相电压采样单元分别包括连接有一第一电容的一采样输出端和一中性端；三个相电压采样单元的中性端相连接；处理电路，包括三个处理单元，每个处理单元包括一整流桥；每个整流桥的两个整流输入端分别连接对应的采样输出端和中性端；输出电路，包括三个输出单元，每个输出单元包括一光耦；每个光耦的耦合输入回路分别连接对应的整流桥的整流输出端；每个光耦的耦合输出回路用于输出缺相检测信号；无需使用工频变压器，电路简单，成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及电气故障检测领域，尤其涉及一种三相输入缺相检测电路。
背景技术
目前广泛使用的单元级联高压变频器，在运行中偶尔会出现个别功率单元三相输入缺相运行的故障。该故障对变频器带来如下危害：其一、造成单元输出波动大；其二、容易损坏整流桥；其三、如果故障没有及时发现并排除，变频器长时间连续运行，会烧毁输入移相变压器绕组，并可能烧毁整台移相变压器，甚至可能损坏整套高压变频器，使得高压变频器的工作可靠性大大降低，这不仅给生产安全带来了极大的隐患，同时也会给用户带来较大的经济损失。因此，迫切需要一个运行可靠并能及时正确检测功率单元输入缺相的检测装置。缺相检测电路由于涉及到高压检测、高低压隔离技术、三相输入无中线等原因，而成为功率单元故障检测中的技术难点之一。
目前单元级联高压变频器采用的电气拓扑结构中，功率单元之间三相输入电压彼此相互独立。功率单元从移相变压器取电后经过三相全桥整流、滤波、低压回路电源工作，再根据控制***的指令进行PWM斩波变频，输出电压、频率均可调的交流电。在正常工作过程中，控制***需要动态检测单元运行中可能会出现的各种故障，如电源输入侧缺相、过压、过流；功率器件过流；光纤通讯故障；控制电路欠压、过压或失电；功率单元过温等，必须准确及时地做出判断并做出相应的保护以及显示出故障信息提示用户作相应的故障处理。
传统的缺相检测方法电路图，由工频隔离变压器隔离三相电压，三相变压器的原边星接，输入为功率单元的输入电压，每个变压器的次边连接整流滤波电路，整流滤波电路连接电压比较电路，根据整流、滤波后的电压大小判断有无缺相。这种方法的优点是电气隔离度高、运行可靠；缺点是需要笨重的工频变压器、电路复杂等。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种三相输入缺相检测电路，其中，包括：
输入电路，包括用于获取三相电压的三个相电压输入端；
相电压采样电路，包括三个相电压采样单元，每个所述相电压采样单元的采样输入端分别连接对应的所述相电压输入端；
每个所述相电压采样单元分别包括连接有一第一电容的一采样输出端和一中性端；三个所述相电压采样单元的所述中性端相连接；
处理电路，包括三个处理单元，每个所述处理单元包括一整流桥；每个所述整流桥的两个整流输入端分别连接对应的所述采样输出端和所述中性端；
输出电路，包括三个输出单元，每个所述输出单元包括一光耦；每个所述光耦的耦合输入回路分别连接对应的所述整流桥的整流输出端；每个所述光耦的耦合输出回路用于输出缺相检测信号。
上述的三相输入缺相检测电路，其中，每个所述相电压采样单元包括一第二电容，所述第二电容连接于所述采样输入端和所述采样输出端之间。
上述的三相输入缺相检测电路，其中，每个所述相电压采样单元的所述中性端上分别连接有一第一电阻；
每个所述中性端通过所述第一电阻相连接。
上述的三相输入缺相检测电路，其中，每个所述处理单元还包括一双向稳压管，所述双向稳压管连接于所述整流桥的两个所述整流输入端之间。
上述的三相输入缺相检测电路，其中，每个所述处理单元还包括一第三电容，所述第三电容连接于所述整流桥的两个所述整流输出端之间。
上述的三相输入缺相检测电路，其中，每个所述光耦的所述耦合输入回路上还串接有一第二电阻。
上述的三相输入缺相检测电路，其中，每个所述光耦的所述耦合输出回路的一端连接有一电源；
所述耦合输出回路未连接所述电源的一端用于输出所述缺相检测信号。
有益效果：本发明提出的一种三相输入缺相检测电路无需使用工频变压器，电路简单，成本低廉。
附图说明
图1为本发明一实施例中三相输入缺相检测电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
在一个较佳的实施例中，如图1所示，提出了一种三相输入缺相检测电路，其中，可以包括：
输入电路1，包括用于获取三相电压的三个相电压输入端11；
相电压采样电路2，包括三个相电压采样单元21，每个相电压采样单元21的采样输入端分别连接对应的相电压输入端；
每个相电压采样单元21分别包括连接有一第一电容(图1中为D7，D8，D9)的一采样输出端和一中性端；三个相电压采样单元的中性端相连接；
处理电路3，包括三个处理单元31，每个处理单元31包括一整流桥，即图1中的整流桥D1，D2，D3；每个整流桥的两个整流输入端分别连接对应的采样输出端和中性端；每个整流桥可以是由二极管组成的；
输出电路4，包括三个输出单元41，每个输出单元41包括一光耦，即图1中为U1，U2，U3；每个光耦的耦合输入回路分别连接对应的整流桥的整流输出端；每个光耦的耦合输出回路用于输出缺相检测信号。
上述技术方案中，通过输入电路1采集到的三相电压，例如A相，B相，C相的电压，依次经过相电压采样电路2、处理电路3、输出电路4，最后经过耦合输出回路中的Ua，Ub，Uc三个端口输出缺相检测信号；由于相电压采样单元21的中性端连接在一起，形成了Y型连接方式。
在一个较佳的实施例中，如图1所示，每个相电压采样单元21包括一第二电容，即图1中的电容C1，C2，C3，第二电容连接于采样输入端和采样输出端之间。
在一个较佳的实施例中，如图1所示，每个相电压采样单元21的中性端上分别连接有一第一电阻，即图1中的电阻R1，R2，R3；
每个中性端通过第一电阻相连接，从而形成Y型连接。
在一个较佳的实施例中，如图1所示，每个处理单元31还包括一双向稳压管，即图1中的稳压管D4，D5，D6，双向稳压管连接于整流桥的两个整流输入端之间。
在一个较佳的实施例中，如图1所示，每个处理单元31还可以包括一第三电容，即图1中的电容C7，C8，C9，第三电容连接于整流桥的两个整流输出端之间，用于对高频信号进行过滤。
在一个较佳的实施例中，如图1所示，每个光耦的耦合输入回路上还串接有一第二电阻，即图1中的电阻R4，R5，R6。
在一个较佳的实施例中，如图1所示，每个光耦的耦合输出回路的一端连接有一电源VCC；
耦合输出回路未连接电源VCC的一端用于输出缺相检测信号。
上述技术方案中，以A相为例，当A相输入电压时，则最终在输出回路上输出Ua，若A相缺相，则无法输出具有标准电平值的Ua，此时通过对Ua的跟踪能够得到A相的情况，B相输入和C相输入的检测过程也是类似的，在此不再赘述。
通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。
Claims (7)
1.一种三相输入缺相检测电路，其特征在于，包括：
输入电路，包括用于获取三相电压的三个相电压输入端；
相电压采样电路，包括三个相电压采样单元，每个所述相电压采样单元的采样输入端分别连接对应的所述相电压输入端；
每个所述相电压采样单元分别包括连接有一第一电容的一采样输出端和一中性端；三个所述相电压采样单元的所述中性端相连接；
处理电路，包括三个处理单元，每个所述处理单元包括一整流桥；每个所述整流桥的两个整流输入端分别连接对应的所述采样输出端和所述中性端；
输出电路，包括三个输出单元，每个所述输出单元包括一光耦；每个所述光耦的耦合输入回路分别连接对应的所述整流桥的整流输出端；每个所述光耦的耦合输出回路用于输出缺相检测信号。
2.根据权利要求1所述的三相输入缺相检测电路，其特征在于，每个所述相电压采样单元包括一第二电容，所述第二电容连接于所述采样输入端和所述采样输出端之间。
3.根据权利要求1所述的三相输入缺相检测电路，其特征在于，每个所述相电压采样单元的所述中性端上分别连接有一第一电阻；
每个所述中性端通过所述第一电阻相连接。
4.根据权利要求1所述的三相输入缺相检测电路，其特征在于，每个所述处理单元还包括一双向稳压管，所述双向稳压管连接于所述整流桥的两个所述整流输入端之间。
5.根据权利要求1所述的三相输入缺相检测电路，其特征在于，每个所述处理单元还包括一第三电容，所述第三电容连接于所述整流桥的两个所述整流输出端之间。
6.根据权利要求1所述的三相输入缺相检测电路，其特征在于，每个所述光耦的所述耦合输入回路上还串接有一第二电阻。
7.根据权利要求1所述的三相输入缺相检测电路，其特征在于，每个所述光耦的所述耦合输出回路的一端连接有一电源；
所述耦合输出回路未连接所述电源的一端用于输出所述缺相检测信号。
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