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三相缺相檢測電路的原理分析

h1654155282.3538 ? 來源:網絡整理 ? 2018-03-27 11:11 ? 次閱讀
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對于使用三相交流電的用電設備,一個最基本的可靠性保護功能就是三相輸入缺相檢測功能,當三相輸入中任何一相電壓缺相時,該電路模塊輸出缺相告警信號。通過對告警信號的處理,保證了對用電設備的安全保護。

一、工作原理

1、電路原理

原理圖如圖1所示:

三相缺相檢測電路的原理分析

2、工作原理

其工作原理如下:

當三相輸入電壓正常時,其三相輸入相電壓波形如圖2所示,為便于分析,將一個電源周期分為6等份,如圖2所示T1、T2、T3、T4、T5、T6。在這六個區間,三相電源之間的關系如表1所示:

三相缺相檢測電路的原理分析

三相缺相檢測電路的原理分析

在區間T1內,UA》UC》UB ,A相電壓最大,B相電壓最小,因此,在圖1中的

光藕D1和二極管VD5導通,此時,控制信號UC為低電平,當時間從T1進入T2區間時,UA》UB》UC ,A相電壓最大,C相電壓最小,因此,在圖1中的

光藕D1和二極管VD4導通,控制信號UC為低電平,如此類推,在區間T3、T4、T5、T6時,控制信號UC均為低電平,所以,在一個電源周期內,控制信號UC為低電平,也就是說,當三相輸入電壓正常時(不缺相),控制信號UC一直為低電平,從而使缺相告警信號PHFL為低電平,表示輸入正常。

當三相輸入電壓缺相時,其檢測電路波形圖如圖3所示,

三相缺相檢測電路的原理分析

由于缺C相時,線電壓只有UAB一相,當UAB在過零點附近時,光藕D1不導通,

其余二個光藕也不導通,此時,控制信號UC為高電平,從而使缺相告警信號PHFL為高電平,表示輸入缺相,送ECU處理。

3、電路設計說明

(1) 控制信號CV的計算 圖1中,各點電壓說明如下:

VA:光藕輸出;VB:電壓比較器LM339第4腳輸入;VC:三極管VT1基極控制信號;VR:所有比較器的比較電壓基準

光藕TLP621GR的電流傳輸比CTR取最小值,即CTRMIN=100%。 電壓基準VR為:

三相缺相檢測電路的原理分析

(2)充放電回路分析計算

充放電回路由電阻R9、R10、VT2、C10、C11組成。當控制信號CV為高電平時,三極管VT1、VT2導通,+15V電源通過電阻R9、R10給電容C10、C11,當控制信號CV為低電平時,三極管VT1、VT2截止,電容C10、C11通過電阻R9放電,顯然,BV實際上為一個直流電壓迭加一個脈動信號,只要BV的波不小于10.5V,則電壓比較器LM339的第2腳輸出就一直為低電平,缺相告警信號PHFL為高電平,表示三相輸入缺相。波形見圖4

三相缺相檢測電路的原理分析

三相缺相檢測電路的原理分析

二、實驗結果

這次實驗是在ZXD5000 100A(V2.0)開關整流器上進行的,缺相工作和正常工作時的測試波形如圖5、圖6所示:

三相缺相檢測電路的原理分析

三相缺相檢測電路的原理分析

三相缺相檢測電路的原理分析

圖5 三相缺C相時檢測電路實測波形圖

三相缺相檢測電路的原理分析

三相缺相檢測電路的原理分析

三相缺相檢測電路的原理分析

圖6 正常工作時檢測電路實測波形圖

三、結論

本電路實現三相交流輸入電壓缺相檢測功能,當三相輸入中任何一相電壓缺相時,該電路模塊輸出缺相告警信號。測試結果和理論分析一致。

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