基于多微處理器的三相電源缺相判斷和相序檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于多微處理器的三相電源缺相判斷和相序檢測裝置。該裝置由三相電源缺相判斷和相序檢測電路、電源檢測單片機和電動執(zhí)行機構(gòu)主單片機構(gòu)成，輸入電源通過三相電源缺相判斷和相序檢測電路完成三路電源信號的降壓和信號轉(zhuǎn)換，三路脈沖信號分別接入電源檢測單片機的PCA外設(shè)端口；電源檢測單片機通過串口通訊方式將電源缺相和相序檢測結(jié)果傳送至電動執(zhí)行機構(gòu)主單片機。本實用新型實現(xiàn)電動執(zhí)行機構(gòu)的缺相故障判斷和相序自適應(yīng)功能，提高了缺相判斷和相序檢測電路的抗干擾性能和適用性。
【專利說明】基于多微處理器的三相電源缺相判斷和相序檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于多微處理器的三相電源缺相判斷和相序檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電動執(zhí)行機構(gòu)在啟動或工作過程中，電源缺相會導(dǎo)致電機動力性能下降或者電機不轉(zhuǎn)，更為嚴(yán)重的是電機短路電流過大而燒毀電機，直接影響電力系統(tǒng)的運行安全。電源相序的正確判斷，可以實現(xiàn)電機相序自適應(yīng)功能，提升電動執(zhí)行機構(gòu)智能化性能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、實現(xiàn)電動執(zhí)行機構(gòu)的缺相故障判斷和相序自適應(yīng)功能，提高缺相判斷和相序檢測電路的抗干擾性能和適用性的基于多微處理器的三相電源缺相判斷和相序檢測裝置及其檢測方法。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:該裝置由三相電源缺相判斷和相序檢測電路、電源檢測單片機和電動執(zhí)行機構(gòu)主單片機構(gòu)成，裝置的三相工作電源由電動執(zhí)行機構(gòu)外部接線端子接入，輸入電源連接到三相電源缺相判斷和相序檢測電路，通過三相電源缺相判斷和相序檢測電路完成三路電源信號的降壓和信號轉(zhuǎn)換，形成三路同步低壓脈沖信號，三路脈沖信號經(jīng)上拉電阻分別接入電源檢測單片機的PCA外設(shè)端口 ；電源檢測單片機通過串口通訊方式將電源缺相和相序檢測結(jié)果傳送至電動執(zhí)行機構(gòu)主單片機，由主單片機完成電源缺相報警和相序自適應(yīng)功能，并控制電動執(zhí)行機構(gòu)完成相應(yīng)操作。
[0005]所述的三相電源缺相判斷和相序檢測電路是由電源檢測單片機、電阻、二極管以及光耦電路元器件組成。
[0006]三相電源缺相判斷和相序檢測電路每兩相電源電路間由限流電阻、光耦和二極管連接而成，為保護硬件電路相關(guān)元器件，防止光耦過電流被擊穿，在電源回路串連限流電阻，為防止光耦被反向過電壓擊穿，在電源回路反向串連二極管，并在光耦輸入端反向并連二極管；各光耦輸出端電路接入上拉電阻，輸出矩形波信號。
[0007]本實用新型解決了電動執(zhí)行機構(gòu)中三相電源缺相和電源相序變化帶來的安全隱患和操作不便，以及傳統(tǒng)的三相電源缺相檢測電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、成本高等技術(shù)問題，通過使用兩片微型單片機，組成多微處理器硬件結(jié)構(gòu)，采用軟硬件相結(jié)合的方式，實現(xiàn)電動執(zhí)行機構(gòu)的缺相故障判斷和相序自適應(yīng)功能，提聞了缺相判斷和相序檢測電路的抗干擾性能和適用性。
[0008]【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的工作原理圖。
[0010]圖2是二相電源缺相判斷和相序檢測電路。
[0011]圖3是電源檢測單片機信號檢測電路。
[0012]圖4是電動執(zhí)行機構(gòu)主單片機工作電路。【具體實施方式】
[0013]本實用新型裝置由三相電源缺相判斷和相序檢測電路、電源檢測單片機、程序軟件以及電動執(zhí)行機構(gòu)主單片機構(gòu)成，三相電源缺相判斷和相序檢測電路主要3個子回路構(gòu)成，每條回路由輸入電源、限流電阻、光耦和二極管組成，光耦的兩個輸入端并聯(lián)一個二極管，以防止反向過電壓擊穿光I禹。光I禹的輸出端接入上拉電阻，光I禹輸出端輸出3路電源脈沖信號WT、VT、UT，每路正常脈沖信號為相差120°的矩形波，3路矩形波信號分別連接到電源檢測單片機的6，8，10 I/O引腳，分別對應(yīng)著P0.1,P0.2,P0.3，電源檢測單片機采用可編程計數(shù)器陣列PCA外設(shè)的捕捉、比較功能，并設(shè)置中斷，當(dāng)外部三相電源脈沖波形狀態(tài)發(fā)生變化時，CPU產(chǎn)生一次中斷，在中斷程序里，通過讀取當(dāng)前波形信號狀態(tài)，計算出從上一次狀態(tài)到當(dāng)前狀態(tài)的時間變化，通過程序相關(guān)算法，完成缺相判斷和相序判斷。
[0014]檢測方法如下:
[0015]a.電源檢測單片機對每一相輸入的矩形波信號不斷進(jìn)行狀態(tài)讀取，通過對CPU的端口配置和PCA外設(shè)設(shè)置，當(dāng)波形狀態(tài)每發(fā)生一次變化時，CPU就產(chǎn)生一次中斷，在中斷程序里完成從上一次狀態(tài)到當(dāng)前狀態(tài)的時間計算。根據(jù)三相電源頻率可以計算出每次三相波形狀態(tài)改變的時間，正常狀態(tài)下，50Hz電源每次波形狀態(tài)改變時間為3.33Ms。如果CPU檢測出每次三相波形狀態(tài)改變時間并非正常變化時間，則判斷為缺相；
[0016]b.將當(dāng)前波形狀態(tài)與上一次波形狀態(tài)進(jìn)行比較，根據(jù)狀態(tài)的變化結(jié)果對電源的相序進(jìn)行判斷，可自定義為正向或反向；
[0017]c.考慮到外界干擾，對a中的時間給定了一個正常波動范圍；
[0018]d.為了降低誤判率，對a，b中的變化要求在兩個周期內(nèi)連續(xù)同樣變化。
[0019]電源檢測單片機采用串口通訊的方式(MODBUS RTC協(xié)議)將電源檢測單片機的判斷檢測結(jié)果傳送至電動執(zhí)行機構(gòu)主單片機中，由主單片機完成相序自適應(yīng)和三相電源缺相故障報警功能，并控制電動執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)操作。
【權(quán)利要求】
1.基于多微處理器的三相電源缺相判斷和相序檢測裝置，其特征在于:該裝置由三相電源缺相判斷和相序檢測電路、電源檢測單片機和電動執(zhí)行機構(gòu)主單片機構(gòu)成，裝置的三相工作電源由電動執(zhí)行機構(gòu)外部接線端子接入，輸入電源連接到三相電源缺相判斷和相序檢測電路，通過三相電源缺相判斷和相序檢測電路完成三路電源信號的降壓和信號轉(zhuǎn)換，形成三路同步低壓脈沖信號，三路脈沖信號經(jīng)上拉電阻分別接入電源檢測單片機的PCA外設(shè)端口 ；電源檢測單片機通過串口通訊方式將電源缺相和相序檢測結(jié)果傳送至電動執(zhí)行機構(gòu)主單片機，由主單片機完成電源缺相報警和相序自適應(yīng)功能,并控制電動執(zhí)行機構(gòu)完成相應(yīng)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多微處理器的三相電源缺相判斷和相序檢測裝置，其特征在于:所述的三相電源缺相判斷和相序檢測電路是由電源檢測單片機、電阻、二極管以及光耦電路元器件組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于多微處理器的三相電源缺相判斷和相序檢測裝置，其特征在于:三相電源缺相判斷和相序檢測電路每兩相電源電路間由限流電阻、光耦和二極管連接而成，為保護硬件電路相關(guān)元器件，防止光耦過電流被擊穿，在電源回路串連限流電阻，為防止光耦被反向過電壓擊穿，在電源回路反向串連二極管，并在光耦輸入端反向并連二極管；各光耦輸出端電路接入上拉電阻，輸出矩形波信號。
【文檔編號】G01R29/18GK203490298SQ201320405740
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】唐濤, 陳久松, 費向軍, 張建祥, 方超, 羅兆榮, 丁镠 申請人:揚州電力設(shè)備修造廠
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