CN204156762U - 一种电子软起动器的三相电机电流过零检测装置 - Google Patents

Abstract

一种电子软起动器的三相电机电流过零检测装置，其特征在于，包括依次连接的晶闸管电路1、整流电路2、光耦电路3、滤波电路4、反相电路5；晶闸管电路包括由6个可控硅晶闸管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6组成；整流电路为包括由二极管D1、D2、D3和D4构成的整流桥，以及所述整流桥用以对从电机定子中采集的交流信号整流，形成脉动的直流信号；经整流后的直流信号经光耦电路，将整流后的脉动直流信号变成脉冲信号，并将输入端与输出端进行隔离；所述输出的脉冲信号经低通滤波器滤除电源侧的干扰信号之后输送至反相电路5做进一步整形；本装置具有较强的抗工业干扰能力。

Description

一种电子软起动器的三相电机电流过零检测装置

技术领域

本实用新型涉及自动化检测领域，尤其涉及电子软起动器的三相电机电流过零检测装置。

背景技术

电子软起动器所工作的三相电机是感性负载***，输入至电机中的电压与电流具有一定的相位差，即电流滞后电压一个续流角。三相电机定子电流过零的检测不仅可以有效的测出电机功率因数角，更可为晶闸管触发导通的提供时间参考点，避免定子电流未截止时重复触发而导致***损坏，其在整个电子软起动器设计中具有非常重要的作用。目前，传统使用的电流过零检测装置大部分是采用以电流互感器为核心构成的相关电路，因互感器易受工作环境干扰，该方式存在抗干扰性能差的缺陷，对于工控外界环境比较恶劣的情况下不适用。

实用新型内容

为克服上述问题，本实用新型提出了一种电子软起动器的三相电机电流过零检测装置。

本实用新型的技术方案为:

一种电子软起动器的三相电机电流过零检测装置，其特征在于，包括依次连接的晶闸管电路1、整流电路2、光耦电路3、滤波电路4、反相电路5；

晶闸管电路包括由6个可控硅晶闸管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6组成，其中VT1与VT2的阳极与阴极两两连接，VT3与VT4的阳极与阴极两两连接，VT5、VT6的阳极与阴极两两连接；

整流电路为包括由二极管D1、D2、D3和D4构成的整流桥，以及所述整流桥用以对从电机定子中采集的交流信号整流，形成脉动的直流信号；

经整流后的直流信号经光耦电路，将整流后的脉动直流信号变成脉冲信号，并将输入端与输出端进行隔离；所述输出的脉冲信号经低通滤波器滤除电源侧的干扰信号之后输送至反相电路5做进一步整形；

反相电路5由反相器构成。

进一步，所述整流电路还包括并联连接在D1、D2、D3和D4两端的电容C1、C2、C4和C5，电容C1、C2、C4和C5用于防止二极管两端电压突变，保护整流二极管。

进一步，在整流电路前连接有功率电阻R1，起着限流作用，用于保护后续电路。

进一步，光耦电路包括高速光耦6N139、以及与光耦6N139相连接的电容C6、电阻R2和电容C7。

进一步，所述反相电路由2个反相器串联组成。

本实用新型的优点在于，本设计采用快速光耦，反相器、和少量电阻、电容、二极管构成检测电路，通过将输入接在两个配对的晶闸管上，即可进行三相电机电流过零信号的提取，因采用高速光耦和反相器，该电路具有较强的抗工业干扰能力。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是整流电路、光耦电路、滤波电路、反相电路电路图；

图3是晶闸管电路接线示意图；

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，三相电机电流过零检测装置，包括依次连接的晶闸管电路1、整流电路2、光耦电路3、滤波电路4、反相电路5。

如图2所示为晶闸管电路1的接线示意图，电动机的输出端与晶闸管电路1相连接，晶闸管电路包括由6个可控硅晶闸管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6组成，其中VT1与VT2的阳极与阴极两两连接，VT3与VT4的阳极与阴极两两连接，VT5、VT6的阳极与阴极两两连接。在触发相序中，共阴极组的VT1、VT3和VT5之间互差120°，共阳极组的VT4、VT6和VT2之间互差120°，接在同一相的两管，如VT1与VT4、VT3与VT6、VT5与VT2之间互差180°，晶闸管的触发顺序为AB、BC和CA，共阴极组的元件在各自的电源电压正半周时导通，而共阳极组的元件则在其电源电压负半周时导通。

如图2所示，整流电路为包括由二极管D1、D2、D3和D4构成的整流桥，以及并联连接在D1、D2、D3和D4两端的电容C1、C2、C4和C5，电容C1、C2、C4和C5用于防止二极管两端电压突变，保护整流二极管；所述整流桥用以对从电机定子中采集的交流信号整流，形成脉动的直流信号。其中，在整流电路前连接有功率电阻R1，起着限流作用，用于保护后续电路；

经整流后的直流信号经光耦电路，将整流后的脉动直流信号变成脉冲信号，并将输入端与输出端进行隔离；所述输出的脉冲信号经R4、C8组成的低通滤波器滤除电源侧的干扰信号之后。

光耦电路包括高速光耦6N139、以及与高速光耦6N139相连接的电容C6、电阻R2和电容C7，电容C6、电阻R2和电容C7用于和6N139形成相应的应用电路，以达到6N139的功能。R3为上拉电阻，用于形成幅值为0-VCC的饱和脉冲信号。

因经滤波之后的信号是非理想的波形信号，为避免单片机检测错误而误触发晶闸管，将经滤波的信号送至反相电路做进一步整形，反相电路由74LS14串联组成。

三相电机过零检测电路其工作原理如下：当AB相触发后，VT1与VT4导通，三相电机定子中存在变化的电流，此时该信号经过桥式整流电路整流后，6N139导通，则输出端为低电平。三相电电压过零后，经过一定时间后，晶闸管VT1与VT4截止，三相电机定子中无电流。则6N139截至，则74LS14输入侧则为近VCC的高电平，而整个电路的输出端为电压为VCC。当其它相导通和截止时，也会导致整个电路输出0-VCC的脉冲信号，该脉冲信号的上升沿即为三相电机电流过零的时刻。通过该信号输入至电子软起动器的控制器的INTM中断引脚，每当上升沿到来时，即刻引起单片机控制产生中断，即可检测到三相电机电流过零的时刻。

本装置采用快速光耦，反相器、和少量电阻、电容、二极管构成检测电路，通过将输入接在两个配对的晶闸管上，即可进行三相电机电流过零信号的提取，因采用高速光耦和反相器，该电路具有较强的抗工业干扰能力。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (5)

1.一种电子软起动器的三相电机电流过零检测装置，其特征在于，包括依次连接的晶闸管电路(1)、整流电路(2)、光耦电路(3)、滤波电路(4)、反相电路(5)；

晶闸管电路包括由6个可控硅晶闸管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6组成，其中VT1与VT2的阳极与阴极两两连接，VT3与VT4的阳极与阴极两两连接，VT5、VT6的阳极与阴极两两连接；

整流电路为包括由二极管D1、D2、D3和D4构成的整流桥，以及所述整流桥用以对从电机定子中采集的交流信号整流，形成脉动的直流信号；

经整流后的直流信号经光耦电路，将整流后的脉动直流信号变成脉冲信号，并将输入端与输出端进行隔离；所述输出的脉冲信号经低通滤波器滤除电源侧的干扰信号之后输送至反相电路(5)做进一步整形；

反相电路(5)由反相器构成。

2.根据权利要求1所述的一种电子软起动器的三相电机电流过零检测装置，其特征在于，所述整流电路还包括并联连接在D1、D2、D3和D4两端的电容C1、C2、C4和C5，电容C1、C2、C4和C5用于防止二极管两端电压突变，保护整流二极管。

3.根据权利要求1所述的一种电子软起动器的三相电机电流过零检测装置，其特征在于，在整流电路前连接有功率电阻R1，起着限流作用，用于保护后续电路。

4.根据权利要求1所述的一种电子软起动器的三相电机电流过零检测装置，其特征在于，光耦电路包括高速光耦6N139、以及与光耦6N139相连接的电容C6、电阻R2和电容C7。

5.根据权利要求1所述的一种电子软起动器的三相电机电流过零检测装置，其特征在于，所述反相电路由2个反相器串联组成。