[發明專利]三相交流電相序檢測方法及其裝置

無效

• 申請號: 201010286927.8
• 申請日: 2010-09-14
• 公開（公告）號: CN102004193A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 徐國治
• 申請（專利權）人: 徐國治
• 主分類號: G01R29/18
• 分類號: G01R29/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電學技術領域，涉及三相交流電，尤其是涉及一種三相交流電相序檢測方法及其裝置。

背景技術

在三相用電設備應用領域中，三相交流電的相序對用電設備的正常運行有著重要的影響，很多情況下不允許出現相反的供電相序。以三相交流電拖動的電力傳動設備為例，如行車、吊車、電梯等起重設備等，交流電機拖動的設備通過改變電動機供電電壓的相序來控制傳動設備的運轉方向。在正常運行中，一旦相序反相，運轉方向也將發生改變，因此在傳動設備的控制中必需引入相序的檢測，否則會造成設備故障，甚至人身傷害。因此，三相電相序的正確檢測是很多三相用電設備的基本要求。

現有技術中，對于相序檢測及保護的電路結構較為復雜，造價成本高，并且在實際應用時安全性較差。現有相序測量技術中主要有兩種方法：方法一：通過相序測量裝置構造不平衡負載，導致相序檢測電路三相負載各相電壓不平衡，同時將不平衡電壓的大小關系通過顯示器件體現出來，由于相序不同時，同樣兩相負載上的相電壓大小關系相反，據此可以判斷相序。這種方法在三相嚴重不平衡時，可能引起誤判。方法二：利用三相交流電瞬時電壓波形的特征，在預定的時間隔交替掃描各相位；借助一種合適的預定的測算法來測算測量值，僅僅測算兩個時刻的測量值的符號來確定相序，以大約3倍于電網頻率的測量頻率來測量三相電網信號，根據兩個采樣時刻的測量值符號信息，即可判斷相序的正反，這種方法本質上是基于波形特征的，波形的好壞對測量結果的準確性有影響。

為此，人們進行了長期的探索，提出了各種各樣的解決方案。例如，中國專利文獻公開了一種三相電源相序檢測及斷相保護電路[申請號：200620045859.5]，包括三相電路處理信號、放大信號和觸發信號，其中三相電路信號處理電路為三相電源B、A、C三相分別經二極管D1、D2、D3半波整流，再經電阻R1、R2、R3衰減，通過由穩壓管D4、D5、D6與電阻R4、R5、R6組成的穩壓電路削波后輸出接近矩形的脈沖信號，送至數字集成IC，輸出一個寬度約3MS(50周交流電)的矩形負脈沖，矩形負脈沖的前沿正好與B相正弦波過零點同步，負脈沖經過放大電路觸發觸發電路控制三相負載。如果接錯相序或是斷相，雙向可控硅SCR均不會開通，負載端將無電，避免了故障。還有人發明了一種三相交流電相序判斷方法和裝置[申請號：02118647.2]，該方案根據旋轉矢量角的旋轉方向確定三相交流電的相序，旋轉矢量角的旋轉方向通過采集三相實時電壓/電流信號，求取電壓/電流旋轉矢量的相角差，計算一定時間間隔之間的旋轉矢量相角差，根據所計算的旋轉矢量相角差的符號確定旋轉矢量角的旋轉方向，旋轉矢量角的旋轉方向可通過計算在一個市電周期之間的旋轉矢量相角差確定，旋轉矢量角可根據反三角函數計算，其所處象限值由坐標變換后的兩相值的極性判別，相角差經濾波處理或求平均值后可以得到準確穩定的數據。

上述方案雖然實現了相序檢測，但是仍然存在著判斷過程復雜，判斷電路復雜，成本較高等技術問題。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題，提供一種基于典型數據所對應的時刻的大小來判斷三相交流電的相序，實用可靠、抗干擾能力強的三相交流電相序檢測方法。

本發明的另一目的是提供一種設計合理，結構簡單，易于實施，設備成本較低的三相交流電相序檢測裝置。

為達到上述目的，本發明采用了下列技術方案：本三相交流電相序檢測方法，其特征在于，本檢測方法的檢測過程如下：

a、信號采集：分別采集三相用電設備各相電信號或者分別采集連接在三相用電設備上的三相交流電源各相電信號，所采集到的電信號即為A相信號、B相信號和C相信號；

b、信號處理：將A相信號、B相信號和C相信號按一定時序進行模數轉換從而獲得與所述電信號相對應的數字信號，即A相數字信號、B相數字信號和C相數字信號，將A相數字信號、B相數字信號和C相數字信號分別存儲在A存儲單元、B存儲單元和C存儲單元；

c、相序判斷：由處理器分別讀取A存儲單元、B存儲單元和C存儲單元的上述數字信號中的典型數據，并由處理器計算所述典型數據所對應的時刻，即Ta、Tb和Tc，然后處理器根據Ta、Tb和Tc的大小進行排序，若Ta＜Tb＜Tc、或Tb＜Tc＜Ta、或Tc＜Ta＜Tb，則判斷為正相序，若Ta＜Tc＜Tb、或Tc＜Tb＜Ta、或Tb＜Ta＜Tc，則判斷為反相序。

在上述的三相交流電相序檢測方法中，所述的A相信號、B相信號和C相信號為由電壓信號或電流信號。

在上述的三相交流電相序檢測方法中，所述的A相信號、B相信號和C相信號分別由A相采樣單元、B相采樣單元和C相采樣單元采集。