[發明專利]三相交流電鑒相方法及其鑒相系統

有效

• 申請號: 201710069689.7
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106707043B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發明（設計）人: 陳志平;王保宜;韓德昆;姚良帥
• 申請（專利權）人: 杭州宇諾電子科技有限公司
• 主分類號: G01R29/18
• 分類號: G01R29/18
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

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鑒相方法及其鑒相系統。

背景技術

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，提供一種易于實現相序判斷，結構設計合理的三相交流電鑒相系統。

本發明的另一目的是提供一種判斷準確度高，數據計算量小的三相交流電鑒相方法。

為達到上述目的，本發明采用了下列技術方案：本三相交流電鑒相系統，包括第一采樣單元、第二采樣單元和第三采樣單元，其特征在于，所述的第一采樣單元通過第一電信號處理電路與第一過零檢測電路相連，所述的第二采樣單元通過第二電信號處理電路與第二過零檢測電路相連，所述的第三采樣單元通過第三電信號處理電路與第三過零檢測電路相連，所述的第一過零檢測電路、第二過零檢測電路和第三過零檢測電路均與中央處理器相連，所述的中央處理器與預先存儲有基波數據的存儲器相連。

在上述的三相交流電鑒相系統中，所述的第一電信號處理電路包括依次相連的第一預處理電路和第一取波電路，所述的第一預處理電路與第一采樣單元相連，所述的第一取波電路與第一過零檢測電路相連；所述的第二電信號處理電路包括依次相連的第二預處理電路和第二取波電路，所述的第二預處理電路與第二采樣單元相連，所述的第二取波電路與第二過零檢測電路相連；所述的第三電信號處理電路包括依次相連的第三預處理電路和第三取波電路，所述的第三預處理電路與第三采樣單元相連，所述的第三取波電路與第三過零檢測電路相連。