專利名稱：三相電動機斷相故障檢測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種三相電動機斷相故障檢測電路。
背景技術(shù)：
在日常使用中，電動機過熱或燒壞，大多數(shù)是由于電動機斷相或缺相所致，電動機 斷相一般有兩種情況星形接法斷相和三角形接法斷相。星形接法斷相是指當電動機的繞 組為星形接法時，電源一線或繞組一相斷開，則其他兩相繞組串聯(lián)，并接于電網(wǎng)，電動機表 現(xiàn)為單相運行；三角形接法斷相又可分為內(nèi)斷相和外斷相，即電動機內(nèi)部斷相和控制箱到 電動機接線端之間斷相。正常情形下，三相對稱負載的三相線電流的相位差均為120° ；星 形接法斷相和三角形接法外斷相時，斷相的線電流為零，另兩線電流相位差為180° ；而三 角形接法內(nèi)斷相時，該相電流為零，與該相兩個端子相連的兩個線電流間相位差為60°，而 它們與另一線的電流的相位差均為150°。現(xiàn)有的三相電動機斷相故障檢測采用的檢測電 流存在與否的方法，只適用于星形接法及三角形接法外斷相的情況，卻無法檢測出三角形 接法內(nèi)斷相。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種通過鑒別三相電流的相對相位關(guān)系實 現(xiàn)全網(wǎng)斷相檢測的三相電動機斷相故障檢測電路。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用這樣一種三相電動機斷相故障檢測電路，包括——電流相位檢測單元，用來檢測三相電流的相對相位關(guān)系；——波形變換單元，它連接在電流相位檢測單元之后，用來得到與三相電流相對 相位關(guān)系同頻率的矩形脈沖信號；——單穩(wěn)態(tài)單元，它連接在波形變換單元之后，用來產(chǎn)生一與所述的矩形脈沖信 號同頻率的固定脈寬的脈沖信號；——脈沖周期檢測單元，它連接在單穩(wěn)態(tài)單元之后，用來檢出所述的固定脈寬的 脈沖信號的周期；——斷相信號檢出單元，它連接在脈沖周期檢測單元之后，當檢測到大于1/3T的 脈沖信號，輸出斷相信號。特別地，所述的電流相位檢測單元是三相半波整流電路。特別地，所述的單穩(wěn)態(tài)單元包括第一運放U1A，所述的第一運放UlA的同相輸入端 接至第一閾值電壓，所述的波形變換單元的輸出端經(jīng)一電容Cl接至所述的第一運放UlA的 反相輸入端，所述的第一運放UlA的反相輸入端還經(jīng)一電阻R7接至一直流電源正端。特別地，所述的脈沖周期檢測單元包括第二運放U1C，所述的第二運放UlC的同相 輸入端接至第二閾值電壓，所述的單穩(wěn)態(tài)單元的輸出端經(jīng)一電阻RlO并接二極管D5后接至 所述的第二運放UlC的反相輸入端，所述的第二運放UlC的第二反相輸入端還經(jīng)一電容C2 接至地。
3[0013]特別地，所述的斷相信號檢出單元包括第三運放U1D，所述的第三運放UlD的反相 輸入端接至第三閾值電壓，所述的脈沖周期檢測單元的輸出端經(jīng)電容C3、二極管D7接至所 述的第三運放UlD的同相輸入端，所述的第三運放UlD的同相輸入端還經(jīng)一電容C4接至 地，所述的電容C4兩端并接一電阻R13，在所述的電容C3的輸出端與地之間反并接一二極 管D6。本實用新型和現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于采用電流相位檢測單元輸出三相電流的相對 相位關(guān)系，經(jīng)過波形變換單元、單穩(wěn)態(tài)單元和脈沖周期檢測單元的波形變換，最終由斷相信 號檢出單元檢測出大于120°的脈沖信號，輸出斷相信號。在斷相信號檢出單元設(shè)置電容 C3、電容C4、二極管D6、二極管D7和電阻R13的目的是，對脈沖周期檢測單元的輸出波形進 行倍壓整流，使脈沖周期突然增大的波形，即相間電流相位差大于120°的波形，對電容充 電至高于第三閾值電壓，從而檢出斷相信號。

圖1是本實用新型的三相電動機斷相故障檢測電路的原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種三相電動機斷相故障檢測電路，包括——電流相位檢測單元，用來檢測三相電流的相對相位關(guān)系；——波形變換單元，它連接在電流相位檢測單元之后，用來得到與三相電流相對 相位關(guān)系同頻率的矩形脈沖信號；——單穩(wěn)態(tài)單元，它連接在波形變換單元之后，用來產(chǎn)生一與所述的矩形脈沖信 號同頻率的固定脈寬的脈沖信號；一脈沖周期檢測單元，它連接在單穩(wěn)態(tài)單元之后，用來檢出所述的固定脈寬的脈 沖信號的周期；——斷相信號檢出單元，它連接在脈沖周期檢測單元之后，當檢測到大于1/3T的 脈沖信號，輸出斷相信號。電流相位檢測單元是三相半波整流電路。單穩(wěn)態(tài)單元包括第一運放U1A，第一運 放UlA的同相輸入端接至第一閾值電壓，波形變換單元的輸出端經(jīng)一電容Cl接至第一運放 UlA的反相輸入端，第一運放UlA的反相輸入端還經(jīng)一電阻R7接至一直流電源正端。脈沖 周期檢測單元包括第二運放U1C，第二運放UlC的同相輸入端接至第二閾值電壓，單穩(wěn)態(tài)單 元的輸出端經(jīng)一電阻RlO并接二極管D5后接至第二運放UlC的反相輸入端，第二運放UlC 的第二反相輸入端還經(jīng)電容C2接至地。斷相信號檢出單元包括第三運放U1D，第三運放UlD 的反相輸入端接至第三閾值電壓，脈沖周期檢測單元的輸出端經(jīng)電容C3、二極管D7接至第 三運放UlD的同相輸入端，第三運放UlD的同相輸入端還經(jīng)一電容C4接至地，電容C4兩端 并接一電阻R13，在電容C3的輸出端與地之間反并接一二極管D6。該實用新型電路的工作原理由三相半波整流電流電路輸出三相電流的相對相位 關(guān)系，波形變換單元2中的遲滯比較器U1B，將三相電流相對相位關(guān)系變換為同頻率的矩 形脈沖信號，電動機運行正常的情況下，A、B、C相矩形脈沖信號按相序依次間隔1/3T，即 120°，形成一反映三相電流相位關(guān)系的特征波形。單穩(wěn)態(tài)單元，將該特征波形按同頻率，不同占空比進行變換后，由脈沖周期檢測單元檢出該特征波形的周期脈沖波形，最后，采用 斷相信號檢出單元中的電容C3、電容C4、二極管D6、二極管D7和電阻R13對該周期脈沖波 形進行倍壓整流，如一般所預期地，在脈沖低電平時，電容器C4電壓會降低，然后在脈沖高 電平時，再被充電到兩倍的脈沖幅值。三相電動機工作正常時，脈沖周期為1/3T，第三運放 UlD的同相輸入端的電壓較第三閾值電壓低，第三運放UlD的輸出端為低電平，而當脈沖周 期突然增大的波形，即相間電流相位差大于120°的波形，經(jīng)過斷相信號檢出單元中的倍壓 整流器后，第三運放UlD的同相輸入端電壓高于第三閾值電壓，輸出斷相信號。
權(quán)利要求一種三相電動機斷相故障檢測電路，包括——電流相位檢測單元，用來檢測三相電流的相對相位關(guān)系；——波形變換單元，它連接在電流相位檢測單元之后，用來得到與三相電流相對相位關(guān)系同頻率的矩形脈沖信號；——單穩(wěn)態(tài)單元，它連接在波形變換單元之后，用來產(chǎn)生一與所述的矩形脈沖信號同頻率的固定脈寬的脈沖信號；——脈沖周期檢測單元，它連接在單穩(wěn)態(tài)單元之后，用來檢出所述的固定脈寬的脈沖信號的周期；——斷相信號檢出單元，它連接在脈沖周期檢測單元之后，當檢測到大于1/3T的脈沖信號，輸出斷相信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相電動機斷相故障檢測電路，其特征在于所述的電 流相位檢測單元是三相半波整流電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種三相電動機斷相故障檢測電路，其特征在于所述 的單穩(wěn)態(tài)單元包括第一運放(UlA)，所述的第一運放(UlA)的同相輸入端接至第一閾值電 壓，所述的波形變換單元的輸出端經(jīng)一電容(Cl)接至所述的第一運放(UlA)的反相輸入 端，所述的第一運放(UlA)的反相輸入端還經(jīng)一電阻(R7)接至一直流電源正端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種三相電動機斷相故障檢測電路，其特征在于所述 的脈沖周期檢測單元包括第二運放(UlC)，所述的第二運放(UlC)的同相輸入端接至第二 閾值電壓，所述的單穩(wěn)態(tài)單元的輸出端經(jīng)一電阻(RlO)并接二極管(D5)后接至所述的第二 運放(UlC)的反相輸入端，所述的第二運放(UlC)的第二反相輸入端還經(jīng)一電容(C2)接至 地。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種三相電動機斷相故障檢測電路，其特征在于所述的脈 沖周期檢測單元包括第二運放(UlC)，所述的第二運放(UlC)的同相輸入端接至第二閾值 電壓，所述的單穩(wěn)態(tài)單元的輸出端經(jīng)一電阻(RlO)并接二極管(D5)后接至所述的第二運放 (UlC)的反相輸入端，所述的第二運放(UlC)的第二反相輸入端還經(jīng)一電容(C2)接至地。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種三相電動機斷相故障檢測電路，其特征在于所述 的斷相信號檢出單元包括第三運放(UlD)，所述的第三運放(UlD)的反相輸入端接至第三 閾值電壓，所述的脈沖周期檢測單元的輸出端經(jīng)電容(C3)、二極管(D7)接至所述的第三運 放(UlD)的同相輸入端，所述的第三運放(UlD)的同相輸入端還經(jīng)一電容(C4)接至地，所 述的電容(C4)兩端并接一電阻(R13)，在所述的電容(C3)的輸出端與地之間反并接一二極 管(D6)。
專利摘要本實用新型涉及一種三相電動機斷相故障檢測電路，包括電流相位檢測單元，用來檢測三相電流的相對相位關(guān)系；波形變換單元，它連接在電流相位檢測單元之后，用來得到與三相電流相對相位關(guān)系同頻率的矩形脈沖信號；單穩(wěn)態(tài)單元，它連接在波形變換單元之后，用來產(chǎn)生一與所述的矩形脈沖信號同頻率的固定脈寬的脈沖信號；脈沖周期檢測單元，它連接在單穩(wěn)態(tài)單元之后，用來檢出所述的固定脈寬的脈沖信號的周期；斷相信號檢出單元，它連接在脈沖周期檢測單元之后，當檢測到大于1/3T的脈沖信號，輸出斷相信號。采用電流相位檢測單元輸出三相電流的相對相位關(guān)系，經(jīng)過波形變換，最終由斷相信號檢出單元檢測出大于120°的脈沖信號，輸出斷相信號。
文檔編號G01R31/34GK201732137SQ20102029776
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者張彭春, 王希紅, 胡志興, 胡志林, 胡美良 申請人:欣靈電氣股份有限公司