專利名稱：缺相及相序檢測、保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種缺相及相序檢測、保護裝置，可應(yīng)用于三相柜式空調(diào)、大型冷凍設(shè)備、石化、電力、電子、機械等領(lǐng)域中，可有效地確保其正確的運轉(zhuǎn)和安全。
現(xiàn)有技術(shù)，在有源情況下采用的是集成電路、放大器，用以檢測三相電路、平衡方法或用集成電路、電壓差的方式測量。主要缺陷在于不可靠，電路復(fù)雜、體積大，電源在使用中常發(fā)生損壞，造成正常機器的誤動作，因此它的使用價值受影響。
本實用新型的目的在于針對上述存在的缺陷，提出一種采用電源矢量原理，集缺相和相序檢測為一體的性能可靠、成本低廉、頗受用戶歡迎使用的缺相及相序檢測、保護裝置。
本實用新型的技術(shù)解決方案有缺相及相序檢測器及取樣器和保護器、電源組成；缺相及相序檢測器是有A、B、C三相，其中B相的電阻支路接A相移相支路，C相的電阻支路接B相移相支路，A相的電阻支路接C相移相支路；缺相及相序檢測器中的移相支路是由電阻和電容串接或并接構(gòu)成；取樣器的三只二極管D的正端分別與缺相及相序檢測器的輸出端a、b、c，而二極管D的負(fù)端為取樣電路的一個輸出端，它與另一個輸出端零線N之間串接電阻RL；取樣器三三個輸入端a、b、c分別連接二極管D1-D6中的二只串接二極管的連接點，二極管的正、端為取樣器的輸出端，輸出端間串接電阻RL；取樣器輸出端間的電阻RL的取值為1KΩ-4.7KΩ；保護器有繼電器觸頭輸出或雙向可控硅無觸點輸出或光隔體三極管輸出；電源是有A、B、C三相分別與二極管D7-D12中的二只串接二極管的連接點，

圖1中的三只電容C1組成三相降壓電路；每相電阻支路上的電阻R與取樣器輸出端間串接的電阻RL的阻值關(guān)系R＞＞RL。
本實用新型的優(yōu)點1、該電路的檢測和取樣部分全部為無源器件(電阻、電容、二極管)，其可靠性和穩(wěn)定性極高。由于電路阻抗高，所以靜態(tài)功耗低(小于5W)。其中圖1電路提供內(nèi)部電源而進一步提高可靠性和方便性。
2、由于采用電流矢量原理，集缺相和相序檢測為一體，其缺相和相序檢測率均達(dá)100％而且無實際死區(qū)存在。三相電壓不平衡深度可達(dá)75％(即相電壓從220伏降到50伏)。
3、電路中采用虛中心點技術(shù)，因此本裝置可在無零線系統(tǒng)，即三相三線系統(tǒng)中運行和使用。當(dāng)然其實地電路〔如圖3a〕只能在三相四線系統(tǒng)中使用。
4、由于R＞＞RL，所以檢測電路近于恒流源，故障時信號電流只有幾個毫安，不怕信號輸出端短路，這對使用這一技術(shù)而只需提供故障電流并需傳送遠(yuǎn)距離時尤為重要，而且輸出阻抗的允許范圍較大，達(dá)0～5KΩ。
5、不受被對象(如電機)功率、電流的大小限制。適用范圍為任何380V三相電路中的電動機、空調(diào)機等。
附圖1是本實用新型的實施例圖，是具有內(nèi)部電源繼電器輸出缺相及相序檢測和保護電路。
附圖2是本實用新型中的缺相及相序檢測器中的檢測器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中的2a是串接移相支路、2b是并聯(lián)移相支路。
附圖3是本實用新型中的缺相及相序檢測器中的取樣器結(jié)構(gòu)示意圖，其中的3a是實中心點示意圖(一定要三相四線)，3b是虛中心點示意圖。
以下結(jié)合附圖進一步描述本實用新型的技術(shù)解決方案在圖2電路中，B相電阻支路與A相移相支路相連，而C相電阻支路與B相移相支路相連，A相電阻支路與C相移相支路相連。即實現(xiàn)了輸出端a、b、c支路中電流等于零的條件。如果三相電源未按圖2相序要求而接錯，例如A、B對調(diào)接入，或者三相中缺一相則它的電流矢量關(guān)系被破壞，圖2的輸出端a、b、c中必將有支路電流可輸出(一般至少有二條輸出支路可輸出電流)，從而提供了缺相及相序檢測的條件。
圖3示出了缺相及相序檢測的信號輸出電路，圖2中的2a或2b表示的是檢測電路。圖3中的3a為三相四線而圖3中的3b為三相三線(即不須要零線)的信號輸出電路。為了在外接取樣電阻RL的接入不破壞電流矢量關(guān)系，通常要求R＝Z＞＞RL。圖3中的3a的N為三相四線中的零線，稱之為實中心點，而圖3中的3b則用三相全波檢波代替圖3中的3a的三相半波檢波電路而建立所謂的虛中心點。
由圖3提供輸出信號可根據(jù)需要選擇正、負(fù)不同極性，其中圖3中的3a所示是正極性(相應(yīng)于N點)而圖3中的3b則為任意(示輸出線中任意一根作參考點)。為了盡可能的降低整個電路的靜態(tài)功耗，常將電阻R1(對應(yīng)的還有電阻R和電容C)盡可能取得大些，一般可取47KΩ～150KΩ，根據(jù)R＞＞RL，則RL常在1KΩ～4.7KΩ范圍內(nèi)選取。串聯(lián)移相式電路比并聯(lián)移相式電路更易獲得低功耗的配對參數(shù)，而且電容的耐壓要求亦低一些。
保護電路可有多種形式供選擇，例如繼電器觸頭(觸頭對數(shù)可選)輸出，雙向可控硅無觸頭輸出、光隔晶體三極管輸出等。圖1所示為具有內(nèi)部電源(輔助電源)的繼電器輸出的缺相及相序檢測和保護電路。
圖1中，三個電容C1組成三相降壓電路與二極管D7-D12構(gòu)成內(nèi)部電源供繼電器使用，三個C、R、R1組成檢測電路，二極管D1-D6及電阻RL2組成取樣電路，正常時綠色LED亮，缺相或相序接反則紅色LED亮，同時繼電器動作吸合。
由上述原理和電路組成的裝置，可廣泛使用在要求相序不可接錯和不允許缺相運行的低壓(400 V)三相電路和設(shè)備中。如大量應(yīng)用的三相異步交流電機，若發(fā)生缺相運行其電機必將因過熱而燒壞。又如在很多不允許反向運轉(zhuǎn)的設(shè)備和系統(tǒng)中三相柜式空調(diào)；大型冷凍設(shè)備；石化工藝流程等均可用這一技術(shù)和裝置來保證其正確的運轉(zhuǎn)和安全。一旦發(fā)生缺相或相序反接，該裝置將及時報警并提供聯(lián)鎖而快速切斷電源。
權(quán)利要求1.缺相及相序檢測、保護裝置，其特征是有缺相及相序檢測器(2)及取樣器(1)和保護器、電源組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缺相及相序檢測、保護裝置，其特征是缺相及相序檢測器是有A、B、C三相，其中B相的電阻支路接A相移相支路，C相的電阻支路接B相移相支路，A相的電阻支路接C相移相支路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的缺相及相序檢測、保護裝置，其特征是缺相及相序檢測器中的移相支路是由電阻和電容串接或并接構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缺相及相序檢測、保護裝置，其特征是取樣器的三只二極管D21-D23的正端分別接缺相及相序檢測器的輸出端a、b、c，二極管D21-D23的負(fù)端為取樣電路的一個輸出端，它與另一個輸出端零線N之間串接電阻RL。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缺相及相序檢測、保護裝置，其特征是取樣器的三個輸入端a、b、c分別連接二極管D24-D29中的二只串接二極管的連接點，二極管D24-D29的正、負(fù)端為取樣器的二個輸出端，輸出端間串接電阻RL。
6.根據(jù)權(quán)利要求4、5所述的缺相及相序檢測、保護裝置，其特征是取樣器輸出端間的電阻RL的取值為1KΩ-4.7KΩ。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缺相及相序檢測、保護裝置，其特征是保護器有繼電器觸頭輸出或雙向可控硅無觸點輸出或光隔晶體三極管輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缺相及相序檢測、保護裝置，其特征是電源中的A、B、C三相分別接二極管D7-D12中的二只串接二極管的連接點，三只電容C1接組成三相降壓電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的缺相及相序檢測、保護裝置，其特征是每相電阻支路上的電阻R與取樣器輸出端間串接的電阻RL的阻值關(guān)系R＞＞RL。
專利摘要本實用新型涉及的是一種缺相及相序檢測、保護裝置。有缺相及相序檢測器及取樣器和保護器、電源組成,它的可靠性和穩(wěn)定性極高,集缺相和相序為一體,不受被限對象(如電機)的功率、電流大小的限制,運行安全、操作方便。由于電路阻抗高,所以靜態(tài)功耗低(小于5W)。
文檔編號H02H3/24GK2274830SQ9624326
公開日1998年2月18日 申請日期1996年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月2日
發(fā)明者萬才春, 李輝 申請人:李輝