專利名稱：三相電源電路檢測(cè)方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源安全技術(shù)，具體的說(shuō)是涉及ー種三相電源電路檢測(cè)方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在三相電源供電系統(tǒng)中，負(fù)載對(duì)電源的相序要求是特別嚴(yán)格的。三相電源缺相、逆相以及錯(cuò)誤的將其他電源線(例如零線)當(dāng)相線接入系統(tǒng)中，將對(duì)系統(tǒng)造成無(wú)法估計(jì)的損壞。例如，采用三相電源供電的三相電機(jī)，如果缺相將可能燒毀電機(jī)。目前采用的三相電源檢測(cè)方式為通過(guò)復(fù)雜的轉(zhuǎn)換電路將三相電源相序經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后進(jìn)行判斷，某些錯(cuò)誤的接線方式引發(fā)的故障不能檢測(cè)出來(lái)。例如，錯(cuò)誤的將零線當(dāng)三相相線(R、S、T)接入系統(tǒng)中，卻不能檢測(cè)出故障。主要存在的問(wèn)題是線路復(fù)雜并且不具備智能化，故障檢測(cè)不全面。在出現(xiàn)問(wèn) 題時(shí)需要人手エ關(guān)斷三相電源的電源開(kāi)關(guān)，從而不能很好的杜絕事故的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的問(wèn)題，就是針對(duì)目前三相電源檢測(cè)電路復(fù)雜且不具備智能化的問(wèn)題，故障檢測(cè)不全面。提出ー種三相電源電路檢測(cè)方法及其系統(tǒng)。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是三相電源電路檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟a.通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路將三相電源輸出的正弦信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)；b.通過(guò)控制単元分析并統(tǒng)計(jì)方波信號(hào)的信息；c.將統(tǒng)計(jì)的信息與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元內(nèi)的正確的三相電源輸出信號(hào)信息進(jìn)行對(duì)比；d.根據(jù)對(duì)比的結(jié)果進(jìn)行判斷，若對(duì)比結(jié)果為不同，則切斷電源開(kāi)關(guān)，并通過(guò)信息反饋裝置將結(jié)果反饋給操作員，若對(duì)比結(jié)果為相同，則接通電源開(kāi)關(guān)供電；e.回到步驟a。具體的，所述方波信號(hào)的信息為方波的高低電平持續(xù)時(shí)間。具體的，所述方波信號(hào)的信息為方波的高低電平持續(xù)時(shí)間和邏輯關(guān)系。具體的，步驟d還包括以下步驟dl.當(dāng)對(duì)比結(jié)果為不同吋，返回步驟a繼續(xù)檢測(cè)判斷，當(dāng)判斷結(jié)果連續(xù)超過(guò)固定次數(shù)均為不同吋，則切斷電源開(kāi)關(guān)，并通過(guò)信息反饋裝置將結(jié)果反饋給操作員；d2.當(dāng)對(duì)比結(jié)果為相同吋，返回步驟a繼續(xù)檢測(cè)判斷，當(dāng)判斷結(jié)果連續(xù)超過(guò)固定次數(shù)均為相同時(shí)，則接通電源開(kāi)關(guān)供電。三相電源電路檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括三相交流電源輸入端，用于為負(fù)載單元供電，提供正弦波形的電壓；電源開(kāi)關(guān)，分別與三相交流電源輸入端和控制單元連接，用于連通與關(guān)斷三相交流電源輸入端與負(fù)載單元的連接；
信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，與三相交流電源輸入端連接，將輸入的正弦波形轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)，并將方波信號(hào)提供給控制單元單元；控制單元，用于分析處理方波信號(hào)的信息，并通過(guò)與存儲(chǔ)的正確的波形信息比較判斷出三相交流電源是否輸入正確的電壓信號(hào)，從而控制電源開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷；存儲(chǔ)單元，與控制單元連接，用于存放正確的波形信息；反饋單元，與控制單元連接，用于為操作員提供直觀的反饋信息。具體的，所述存儲(chǔ)單元為flash存儲(chǔ)器。具體的，所述反饋単元為報(bào)警器。具體的，所述反饋単元為顯示器。具體的，所述反饋単元為報(bào)警器和顯示器?！ぞ唧w的，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換單元包括三相電源輸入端R、三相電源輸入端S、三相電源輸入端T、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第一光電稱合器Dl、第二光電稱合器D2、第一ニ極管VDl、第二ニ極管VD2、第一三極管Ql、第二三極管Q2、第一輸出端和第二輸出端；三相電源輸入端R與第二電阻R2的一端連接，三相電源輸入端S與第一ニ極管VDl的正極、第二ニ極管VD2的負(fù)極、第一光電耦合器Dl的2腳和第二光電耦合器D2的I腳連接，三相電源輸入端T與第七電阻R7的一端連接,第二電阻R2的另一端與第一光電率禹合器Dl的I腳和第一ニ極管VDl的負(fù)極連接，第七電阻R7的另一端與第二ニ極管VD2的正極和第二光電稱合器D2的2腳連接,第一光電稱合器Dl的3腳與第三電阻R3的一端連接、4腳與第一電阻Rl的一端連接，第三電阻R3的另一端與第四電阻R4的一端、第一三極管Ql的基極連接，第一電阻Rl的另一端和第一三極管Ql的集電極與第一輸出端連接，第ニ光電稱合器D2的3腳與第六電阻R6的一端連接、4腳與第五電阻R5的一端連接,第六電阻R6的另一端與第八電阻的一端、第二三極管Q2的基極連接，第五電阻R5的另一端和第二三極管Q2的集電極與第二輸出端連接，第一光電耦合器Dl的4腳、第一電阻Rl的一端、第二光電耦合器D2的4腳和第五電阻R5的一端均連接到VCC，第四電阻R4的另一端、第一三極管Ql的發(fā)射極、第八電阻R8的另一端和第二三極管Q2的發(fā)射極均接地。本發(fā)明的有益效果為，能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)三相電源電路的檢測(cè)，還能夠智能的分析出故障發(fā)生的原因，方便工作人員檢修與排查故障，從而極大的提高了三相電源使用的安全性和穩(wěn)定性。


圖I為本發(fā)明的三相電源電路檢測(cè)系統(tǒng)的邏輯框圖；圖2為本發(fā)明的信號(hào)轉(zhuǎn)換單元的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明所述的三相電源電路檢測(cè)方法，主要包括以下步驟首先通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路將三相電源輸出的正弦信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)，因?yàn)槿嚯娫词墙涣麟娫?，因此其輸出的是正弦信?hào)波，正弦信號(hào)波并不方便通過(guò)微處理器進(jìn)行信號(hào)分析與判斷，所以將其轉(zhuǎn)換為微處理器更容易識(shí)別與處理的方波；然后通過(guò)控制単元分析并統(tǒng)計(jì)方波信號(hào)的信息，這里的控制單元主要是指微處理器MCU，因?yàn)樾枰治鎏幚淼臄?shù)據(jù)量并不大，采用MCU完全可以實(shí)現(xiàn)目的；將統(tǒng)計(jì)的信息與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元內(nèi)的正確的三相電源輸出信號(hào)信息進(jìn)行對(duì)比，在進(jìn)行判斷前事先通過(guò)實(shí)驗(yàn)等手段采集到三相電源在正常工作時(shí)的波形信號(hào)，將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中備用，當(dāng)三相電源工作時(shí)MCU將實(shí)時(shí)分析采集到的波形信號(hào)并與正確的波形信息進(jìn)行對(duì)比；最后根據(jù)對(duì)比的結(jié)果進(jìn)行判斷，若對(duì)比結(jié)果為不同，則切斷電源開(kāi)關(guān)，并通過(guò)信息反饋裝置將結(jié)果反饋給操作員，若對(duì)比結(jié)果為相同，則接通電源開(kāi)關(guān)供電；重復(fù)整個(gè)方法持續(xù)的對(duì)三相電源輸入進(jìn)行檢測(cè)。一種可選的方案是，所述方波信號(hào)的信息為方波的高低電平持續(xù)時(shí)間，通過(guò)分析記錄方波的高低電平持續(xù)時(shí)間可作為方波的特征信息。一種優(yōu)選的方案是，所述方波信號(hào)的信息為方波的高低電平持續(xù)時(shí)間和邏輯關(guān)系，同時(shí)通過(guò)記錄其高低電平的持續(xù)時(shí)間和邏輯關(guān)系可使信息更全面，判斷更準(zhǔn)確。ー種具體的判斷方波信號(hào)是否正確的方法為當(dāng)對(duì)比結(jié)果為不同時(shí)，重復(fù)檢測(cè)當(dāng) 前波形信號(hào)進(jìn)行判斷，當(dāng)判斷結(jié)果連續(xù)超過(guò)固定次數(shù)均為不同吋，則切斷電源開(kāi)關(guān)，并通過(guò)信息反饋裝置將結(jié)果反饋給操作員；當(dāng)對(duì)比結(jié)果為相同時(shí)，重復(fù)檢測(cè)當(dāng)前波形進(jìn)行判斷，當(dāng)判斷結(jié)果連續(xù)超過(guò)固定次數(shù)均為相同時(shí)，則接通電源開(kāi)關(guān)供電。本方案的目的是為了進(jìn)ー步保證檢測(cè)的數(shù)據(jù)正確，盡可能的避免誤判。只有當(dāng)檢測(cè)到電源連接不正確次數(shù)連續(xù)超過(guò)一定數(shù)值(可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定)后，才最終確認(rèn)電源連接錯(cuò)誤。同理，在判斷電源連接正確時(shí)，也需要連續(xù)正確一定數(shù)值后才能最終確認(rèn)電源連接正確。具體的做法可以是當(dāng)前檢測(cè)到電源連接正確時(shí)，電源正確次數(shù)加一，清除電源連接不正確計(jì)數(shù)值；當(dāng)前檢測(cè)到電源連接不正確時(shí)，電源不正確次數(shù)加一，清除電源連接正確計(jì)數(shù)值。一種用于上述三相電源電路檢測(cè)方法的三相電源電路檢測(cè)系統(tǒng)，如圖I所述，包括三相交流電源輸入端，用于為負(fù)載單元供電，提供三相電源信號(hào)源；電源開(kāi)關(guān)，分別與三相交流電源輸入端和控制單元連接，用于連通與關(guān)斷三相交流電源輸入端與負(fù)載單元的連接；信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，與三相交流電源輸入端連接，將輸入的正弦波形轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)，并將方波信號(hào)提供給控制單元單元；控制單元，用于分析處理方波信號(hào)的信息，并通過(guò)與存儲(chǔ)的正確的波形信息比較判斷出三相交流電源是否輸入正確的電壓信號(hào)，從而控制電源開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷；存儲(chǔ)單元，與控制單元連接，用于存放正確的波形信息；反饋單元，與控制單元連接，用于為操作員提供直觀的反饋信息。ー種具體的存儲(chǔ)單元為flash存儲(chǔ)器，在小容量存儲(chǔ)方面，flash存儲(chǔ)器具有較多的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也可使用集成在控制單元MCU內(nèi)部的閃存。一種可選的方案是，所述反饋単元為報(bào)警器，報(bào)警器可通過(guò)聲音提示操作員電源出現(xiàn)故障。一種可選的方案是，所述反饋単元為顯示器，顯示器可通過(guò)直觀的數(shù)據(jù)顯示方法提示操作員電源出現(xiàn)故障?！N優(yōu)選的方案是，所述反饋単元為報(bào)警器和顯示器，同時(shí)采用報(bào)警器和顯示器更容易引起操作員的注意力，同時(shí)也使結(jié)果更直觀。ー種具體的信號(hào)轉(zhuǎn)換單元電路如圖2所示，包括三相電源輸入端R、三相電源輸入端S、三相電源輸入端T、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第一光電稱合器D1、第二光電稱合器D2、第一ニ極管VD1、第二ニ極管VD2、第一三極管Q1、第二三極管Q2、第一輸出端和第二輸出端；三相電源輸入端R與第二電阻R2的一端連接，三相電源輸入端S與第一ニ極管VDl的正極、第二ニ極管VD2的負(fù)極、第一光電耦合器Dl的2腳和第二光電耦合器D2的I腳連接，三相電源輸入端T與第七電阻R7的一端連接,第二電阻R2的另一端與第一光電率禹合器Dl的I腳和第一ニ極管VDl的負(fù)極連接，第七電阻R7的另一端與第二ニ極管VD2的正極和第二光電稱合器D2的2腳連接,第一光電稱合器Dl的3腳與第三電阻R3的一端連接、4腳與第一電阻Rl的一端連接，第三電阻R3的另一端與第四電阻R4的一端、第一三極管Ql的基極連接，第一電阻Rl的另一端和第一三極管Ql的集電極與第一輸出端連接，第ニ光電稱合器D2的3腳與第六電阻R6的一端連接、4腳與第五電阻R5的一端連接,第六電阻R6的另一端與第八電阻的一端、第二三極管Q2的基極連接，第五電阻R5的另一端和 第二三極管Q2的集電極與第二輸出端連接，第一光電耦合器Dl的4腳、第一電阻Rl的一端、第二光電耦合器D2的4腳和第五電阻R5的一端均連接到VCC，第四電阻R4的另一端、第一三極管Ql的發(fā)射極、第八電阻R8的另一端和第二三極管Q2的發(fā)射極均接地。信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的工作原理為第二電阻R2和第七電阻R7是起降壓限流的作用保證光耦放光部分工作在正常的電氣條件下；第一二極管VDl和第二ニ極管VD2分別提供一回路保護(hù)兩光耦。第一光電耦合器Dl和第二光電耦合器D2起隔離作用，并把光耦左側(cè)的信號(hào)傳遞到右側(cè)供MCU檢測(cè)。第一電阻Rl和第五電阻R5為上拉電阻，保證輸入信號(hào)的電平。第三電阻R3和第四R4使第一三極管Ql處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)下；第六電阻R6和第八電阻R8使第二三極管Q2處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)下。三相電源輸入端R與三相電源輸入端S通過(guò)回路加在第一光電耦合器Dl的I腳與2腳上，當(dāng)I腳和2腳的電勢(shì)差大于發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓時(shí),第一光電稱合器Dl發(fā)光使得4腳與3腳之間導(dǎo)通，從而驅(qū)動(dòng)第一三極管Ql的集電極與發(fā)射極導(dǎo)通。相當(dāng)于第一輸出端連接地，輸入電平就為O。當(dāng)三相電源輸入端S與三相電源輸入端T的電勢(shì)差小于0，即第二光電I禹合器D2的光I禹端反向加一個(gè)電壓，由于第二ニ極管VD2的正向電阻小于光率禹端的反向電阻，電流從第二ニ極管VD2的陽(yáng)極流向陰極。第ニ光電耦合器D2的4腳與3腳之間不導(dǎo)通，使得第二三極管Q2的集電極與發(fā)射極不導(dǎo)通。第二輸出端相當(dāng)于通過(guò)第五電阻R5連接到VCC。隨著時(shí)間的推移，三相電源輸入端R與三相電源輸入端S相之間的電勢(shì)差發(fā)生改變，使得第一光電耦合器Dl的I腳與2腳之間電勢(shì)差小于導(dǎo)通電壓，從而4腳與3腳截止，第一三極管Ql的集電極與發(fā)射極也不導(dǎo)通，第一輸出端相當(dāng)于通過(guò)第一電阻Rl連接到VCC，此時(shí)電平為高電平。其他波形同理分析。
權(quán)利要求
1.三相電源電路檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟 a.通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路將三相電源輸出的正弦信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)； b.通過(guò)控制単元分析 并統(tǒng)計(jì)方波信號(hào)的信息； c.將統(tǒng)計(jì)的信息與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元內(nèi)的正確的三相電源輸出信號(hào)信息進(jìn)行對(duì)比； d.根據(jù)對(duì)比的結(jié)果進(jìn)行判斷，若對(duì)比結(jié)果為不同，則切斷電源開(kāi)關(guān)，并通過(guò)信息反饋裝置將結(jié)果反饋給操作員，若對(duì)比結(jié)果為相同，則接通電源開(kāi)關(guān)供電； e.回到步驟a。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三相電源電路檢測(cè)方法，其特征在于，所述方波信號(hào)的信息為方波的高低電平持續(xù)時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三相電源電路檢測(cè)方法，其特征在于，所述方波信號(hào)的信息為方波的高低電平持續(xù)時(shí)間和邏輯關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三相電源電路檢測(cè)方法，其特征在于，步驟d還包括以下步驟 dl.當(dāng)對(duì)比結(jié)果為不同吋，返回步驟a繼續(xù)檢測(cè)判斷，當(dāng)判斷結(jié)果連續(xù)超過(guò)固定次數(shù)均為不同吋，則切斷電源開(kāi)關(guān)，并通過(guò)信息反饋裝置將結(jié)果反饋給操作員； d2.當(dāng)對(duì)比結(jié)果為相同時(shí)，返回步驟a繼續(xù)檢測(cè)判斷，當(dāng)判斷結(jié)果連續(xù)超過(guò)固定次數(shù)均為相同時(shí)，則接通電源開(kāi)關(guān)供電。
5.三相電源電路檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括 三相交流電源輸入端，用于為負(fù)載單元供電，提供正弦波形的電壓； 電源開(kāi)關(guān)，分別與三相交流電源輸入端和控制單元連接，用于連通與關(guān)斷三相交流電源輸入端與負(fù)載單元的連接； 信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，與三相交流電源輸入端連接，將輸入的正弦波形轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)，并將方波信號(hào)提供給控制單元單元； 控制單元，用于分析處理方波信號(hào)的信息，并通過(guò)與存儲(chǔ)的正確的波形信息比較判斷出三相交流電源是否輸入正確的電壓信號(hào)，從而控制電源開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷； 存儲(chǔ)單元，與控制單元連接，用于存放正確的波形信息； 反饋單元，與控制單元連接，用于為操作員提供直觀的反饋信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三相電源電路檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲(chǔ)單元為flash存儲(chǔ)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三相電源電路檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋単元為報(bào)警器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三相電源電路檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋単元為顯示器。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三相電源電路檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋単元為報(bào)警器和顯不器。
10.根據(jù)權(quán)利要求5 9任意一項(xiàng)所述的三相電源電路檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換單兀包括三相電源輸入端R、三相電源輸入端S、三相電源輸入端T、第一電阻R1、第ニ電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第一光電耦合器D1、第二光電耦合器D2、第一ニ極管VD1、第二ニ極管VD2、第一三極管Q1、第二三極管Q 2、第一輸出端和第二輸出端； 三相電源輸入端R與第二電阻R2的一端連接，三相電源輸入端S與第一ニ極管VDl的正極、第二ニ極管VD2的負(fù)極、第一光電耦合器Dl的2腳和第二光電耦合器D2的I腳連接，三相電源輸入端T與第七電阻R7的一端連接,第二電阻R2的另一端與第一光電稱合器Dl的I腳和第一ニ極管VDl的負(fù)極連接，第七電阻R7的另一端與第二ニ極管VD2的正極和第ニ光電稱合器D2的2腳連接,第一光電稱合器Dl的3腳與第三電阻R3的一端連接、4腳與第一電阻Rl的一端連接，第三電阻R3的另一端與第四電阻R4的一端、第一三極管Ql的基極連接，第一電阻Rl的另一端和第一三極管Ql的 集電極與第一輸出端連接，第二光電耦合器D2的3腳與第六電阻R6的一端連接、4腳與第五電阻R5的一端連接，第六電阻R6的另一端與第八電阻的一端、第二三極管Q2的基極連接，第五電阻R5的另一端和第二三極管Q2的集電極與第二輸出端連接，第一光電稱合器Dl的4腳、第一電阻Rl的一端、第二光電率禹合器D2的4腳和第五電阻R5的一端均連接到VCC，第四電阻R4的另一端、第一三極管Ql的發(fā)射極、第八電阻R8的另一端和第二三極管Q2的發(fā)射極均接地。
全文摘要
本發(fā)明涉及電源安全技術(shù)，具體的說(shuō)是涉及一種三相電源電路檢測(cè)方法及其系統(tǒng)。本發(fā)明提出的三相電源電路檢測(cè)方法為將三相電源輸出的正弦信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)，然后分析并統(tǒng)計(jì)方波信號(hào)的信息，最后將統(tǒng)計(jì)的信息與正確的三相電源輸出信號(hào)信息進(jìn)行對(duì)比從而判斷出電源是否出現(xiàn)問(wèn)題。本發(fā)明提出的三相電源電路檢測(cè)系統(tǒng)包括三相交流電源輸入端、電源開(kāi)關(guān)、用于轉(zhuǎn)換信號(hào)波的信號(hào)轉(zhuǎn)換單元、分析處理信號(hào)的控制單元、存儲(chǔ)單元和反饋單元。本發(fā)明的有益效果為，能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)三相電源電路的檢測(cè)，還能夠智能的分析出故障發(fā)生的原因，方便工作人員檢修與排查故障，從而極大的提高了三相電源使用的安全性和穩(wěn)定性。本發(fā)明適用于三相電源檢測(cè)電路。
文檔編號(hào)G01R31/28GK102841287SQ201210306578
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者張?zhí)旄? 劉運(yùn)中, 趙寰, 嚴(yán)剛 申請(qǐng)人:四川長(zhǎng)虹電器股份有限公司