本實(shí)用新型涉及變頻調(diào)速技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中、高壓變頻調(diào)速裝置電壓檢測(cè)電路。

背景技術(shù)：

對(duì)于中、高壓變頻調(diào)速裝置，需要對(duì)輸入電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，以便主控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)V/F控制或矢量控制算法以及電壓顯示；同時(shí)，中、高壓變頻調(diào)速裝置的某些控制及保護(hù)功能，也必需要有實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的電壓檢測(cè)才能得以實(shí)現(xiàn)。

目前，中、高壓變頻調(diào)速裝置輸入電壓檢測(cè)通常是通過(guò)電磁式電壓互感器進(jìn)行檢測(cè)，這種電壓檢測(cè)方式存在以下缺點(diǎn)：一是電壓互感器體積較大，影響使用；二是電壓互感器在測(cè)量中、高壓變頻調(diào)速裝置輸入電壓時(shí)，由于中、高壓輸入電壓存在諧波造成測(cè)量誤差較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有良好電絕緣能力、抗干擾能力的中、高壓變頻調(diào)速裝置電壓檢測(cè)電路。

為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：

一種中、高壓變頻調(diào)速裝置電壓檢測(cè)電路，其用于生成電壓檢測(cè)信號(hào)至DSP主控芯片比較分析，包括：

移相變壓器，用于將高電壓轉(zhuǎn)化為380V低壓電壓；

差分放大電路，用于將相電壓轉(zhuǎn)換為-5V～+5V交流信號(hào)；

第一電壓跟隨電路和第二電壓跟隨電路，其用于提高輸入阻抗、降低輸出阻抗；

反相加法電路，其包括運(yùn)算放大電路和基準(zhǔn)電壓電路，其用于將將三相相電壓與基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行相加，將相電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓檢測(cè)信號(hào)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述移相變壓器為多副邊移相變壓器，且?guī)в休o助繞組。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述移相變壓器每個(gè)輔繞側(cè)相位均與N相及一個(gè)所述差分放大電路相連。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括一RC濾波電路，所述RC濾波電路一端與所述第二電壓跟隨電路相連，另一端與所述DSP主控芯片AD采樣引腳連接。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述電壓檢測(cè)電路每相路中所述第一電壓跟隨電路一端和所述差分放大電路相連，另一端和所述反相加法電路相連；所述第二電壓跟隨電路一端和所述反相加法電路相連，另一端和所述濾波處理電路相連。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述差分放大電路包括第一運(yùn)算放大器、第一電阻串、第二電阻串、第一二極管、第二二極管；所述第一運(yùn)算放大器同相輸入端連接第二電阻串和第二二極管；還包括并聯(lián)的第二電阻與第二電容，所述第二電阻與第二電容的一端接地，另一端與所述第一運(yùn)算放大器相連；所述第二電阻串一端與所述第二二極管輸入端相連，另一端連接移相變壓器輔繞側(cè)相電壓輸出端；所述第一運(yùn)算放大器反相輸入端連接第一電阻串和第一二極管；還包括并聯(lián)的第一電阻與第一電容，且第二電阻和第二電容的另一端連接所述第一運(yùn)算放大器輸出端；所述第一電阻串一端與所述第一二極管輸入端相連，另一端連接移相變壓器輔繞側(cè)相零線輸出端。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述第一電壓跟隨電路包括第二運(yùn)算放大器、第三電阻和第三電容；所述第二運(yùn)算放大器反相輸入端連接所述第二運(yùn)算放大器輸出端和第三電阻；第三電阻另一端與第三電容相連，第三電容另一端接地；所述第二運(yùn)算放大器同相輸入端連接所述第一運(yùn)算放大器輸出端。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述反相加法電路包括第三運(yùn)算放大器、第三電阻串、第四電阻串、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第四電容和第五電容；所述第三運(yùn)算放大器同相輸入端連接第六電阻，所述第六電阻另一端接地；所述第三運(yùn)算放大器反相輸入端連接第四電阻串、第三電阻串、第四電阻和第四電容，第四電阻與第四電容并聯(lián)，且第四電阻與第四電容另一端連接所述第三運(yùn)算放大器輸出端與第五電阻；所述第五電阻另一端連接第五電容，第五電容另一端接地；第四電阻串的另一端連接第三電阻，第三電阻另一端與所述第二運(yùn)算放大電器的輸出端相連；第三電阻串的另一端與基準(zhǔn)相電壓連接。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述第二電壓跟隨電路包括第四運(yùn)算放大器、第七電阻、第八電阻、第六電容和第三二極管；所述第四運(yùn)算放大器反相輸入端連接第七電阻與第六電容，第七電阻與第六電容并聯(lián)，第七電阻與第六電容另一端連接所述第四運(yùn)算放大器輸出端與第八電阻；第八電阻另一端連接第三二極管及DSP主控芯片AD采樣引腳；所述第四運(yùn)算放大器同相輸入端連接所述第五電阻和第五電容。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本實(shí)用新型的中、高壓變頻調(diào)速裝置電壓檢測(cè)電路用差分放大電路、電壓跟隨電路和反相加法電路代替了電壓互感器，避免了使用電壓互感器的傳統(tǒng)中、高壓變頻調(diào)速裝置輸入電壓檢測(cè)時(shí)存在的諧波誤差。

(2)本實(shí)用新型的中、高壓變頻調(diào)速裝置電壓檢測(cè)電路使用帶有輔助繞組多副邊移相變壓器進(jìn)行變壓操作，可抑制輸入電壓的諧波，減小測(cè)量的附加誤差。

(3)本實(shí)用新型的中、高壓變頻調(diào)速裝置電壓檢測(cè)方法無(wú)需使用電壓互感器，降低了設(shè)備體積，使用安裝方便。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中中、高壓變頻調(diào)速裝置電壓檢測(cè)方法工作原理框圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中A相相電壓采樣差分放大電路與電壓跟隨電路原理圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中A相相電壓采樣反相加法電路與電壓跟隨電路原理圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中B相相電壓采樣差分放大電路與電壓跟隨電路原理圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中B相相電壓采樣反相加法電路與電壓跟隨電路原理圖；

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例中C相相電壓采樣差分放大電路與電壓跟隨電路原理圖；

圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例中C相相電壓采樣反相加法電路與電壓跟隨電路原理圖；

圖中：1-第一電阻串，2-第二電阻串。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

參見圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種中、高壓變頻調(diào)速裝置電壓檢測(cè)電路，包括：

移相變壓器，用于將高電壓轉(zhuǎn)化為380V低壓電壓；

差分放大電路，用于將相電壓轉(zhuǎn)換為-5V～+5V交流信號(hào)；

第一電壓跟隨電路和第二電壓跟隨電路，其用于提高輸入阻抗、降低輸出阻抗；

反相加法電路，其包括運(yùn)算放大電路和基準(zhǔn)電壓電路，其用于將將三相相電壓與基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行相加，相電壓轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)。

進(jìn)一步的，還可包括一RC濾波電路，所述RC濾波電路一端與所述第二電壓跟隨電路相連，另一端與DSP主控芯片AD采樣引腳連接。可使檢測(cè)信號(hào)輸入主控芯片前進(jìn)一步去除諧波，減小測(cè)量誤差

進(jìn)一步的，所述移相變壓器可選為多副邊移相變壓器，且?guī)в休o助繞組。這種設(shè)置可抑制輸入電壓的諧波，減小測(cè)量的附加誤差。

進(jìn)一步的，所述移相變壓器每個(gè)輔繞側(cè)相位均與N相及一個(gè)所述差分放大電路相連。

進(jìn)一步的，所述電壓檢測(cè)電路每相路中所述第一電壓跟隨電路一端和所述差分放大電路相連，另一端和所述反相加法電路相連；所述第二電壓跟隨電路一端和所述反相加法電路相連，另一端和所述濾波處理電路相連。

圖2為所述實(shí)用中、高壓變頻調(diào)速裝輸入電壓檢測(cè)電路的一個(gè)實(shí)施例中A相電壓采樣差分放大電路與電壓跟隨電路原理圖，所述差分放大電路包括運(yùn)算放大器U2A，電阻R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14，電阻R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30，二極管D1、D3，電阻R15、R31，電容C4、C10；所述運(yùn)算放大器U2A同相輸入端連接電阻R30、R31、二極管D3與電容C10，二極管D3起箝位作用；電阻R30另一端與電阻R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29串聯(lián)，電阻R23另一端連接移相變壓器輔繞側(cè)A相輸出端；電阻R31與電容C10并聯(lián)，且電阻R31與電容C10的另一端接地；所述運(yùn)算放大器U2A反相輸入端連接電阻R14、R15、二極管D1和電容C4，二極管D1起箝位作用；電阻R14另一端與R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13串聯(lián)，電阻R7另一端連接移相變壓器輔繞側(cè)N相輸出端；電阻R15和電容C4并聯(lián)，且電阻R15和電容C4的另一端連接所述運(yùn)算放大器U2A輸出端；

所述電壓跟隨電路包括運(yùn)算放大器U2B、電阻R19、電容C8；所述運(yùn)算放大器U2B反相輸入端連接所述算放大器U2B輸出端與電阻R19；電阻R19另一端與電容C8相連，電容C8另一端接地，電阻R19與電容C8組成RC濾波電路；所述運(yùn)算放大器U2B同相輸入端連接所述運(yùn)算放大器U2A輸出端。

圖3為所述實(shí)用中、高壓變頻調(diào)速裝輸入電壓檢測(cè)電路的一個(gè)實(shí)施例中A相相電壓采樣反相加法電路與電壓跟隨電路原理圖，所述反相加法電路包括運(yùn)算放大器U1A，電阻R1、R2、R3、R16、R18、R20，電容C1、C6；所述運(yùn)算放大器U1A同相輸入端連接電阻R20，電阻R20另一端接地；所述運(yùn)算放大器U1A反相輸入端連接電阻R16、R2、R3和電容C1，電阻R3與電容C1并聯(lián)，且電阻R3與電容C1另一端連接所述運(yùn)算放大器U1A輸出端與電阻R18，電阻R18另一端連接電容C6，電容C6另一端接地，電阻R18與電容C6組成RC濾波電路；電阻R16的另一端連接電阻R19，電阻R19另一端與所述運(yùn)算放大電器U2B的輸出端相連；電阻R2的另一端與電阻R1連接，電阻R1的另一端與A相基準(zhǔn)電壓連接；

所述電壓跟隨電路包括運(yùn)算放大器U1B，電阻R4、R17，電容C2、二極管D2；所術(shù)運(yùn)算放大器U1B反相輸入端連接電阻R4與電容C2，電阻R4與電容C2并聯(lián)，電阻R4與電容C2另一端連接所述算放大器U1B輸出端與第七電阻；第七電阻另一端連接二極管D2及DSP主控芯片AD采樣引腳，二極管D2起箝位作用；所述運(yùn)算放大器U1B同相輸入端連接電阻R18與電容C6，R18與電容C6組成RC濾波電路，電阻R18連接所述運(yùn)算放大器U1A輸出端。

圖4為所述實(shí)用中、高壓變頻調(diào)速裝輸入電壓檢測(cè)電路的一個(gè)實(shí)施例中B相電壓采樣差分放大電路與電壓跟隨電路原理圖，所述差分放大電路包括運(yùn)算放大器U3A，電阻R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R41、R42、R43，電阻R48、R49、R52、R53、R54、R55、R56、R58、R59、R60，二極管D4、D6，電阻R44、R62，電容C11、C19；所述運(yùn)算放大器U3A同相輸入端連接電阻R60、R62、二極管D6與電容C19，二極管D6起箝位作用；電阻R60另一端與電阻R48、R49、R52、R53、R54、R55、R56、R58、R59串聯(lián)，電阻R59另一端連接移相變壓器輔繞側(cè)B相輸出端；電阻R62與電容C19并聯(lián)，且電阻R62與電容C19的另一端接地；所述運(yùn)算放大器U3A反相輸入端連接電阻R43、R44、二極管D4和電容C11，二極管D4起箝位作用；電阻R43另一端與R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R41、R42串聯(lián)，電阻R34另一端連接移相變壓器輔繞側(cè)N相輸出端；電阻R44和電容C11并聯(lián)，且電阻R44和電容C11的另一端連接所述運(yùn)算放大器U3A輸出端；

所述電壓跟隨電路包括運(yùn)算放大器U3B、電阻R47、電容C16；所術(shù)運(yùn)算放大器U3B反相輸入端連接所述算放大器U3B輸出端與電阻R47；電阻R47另一端與電容C16相連，電容C16另一端接地，電阻R47與電容C16組成RC濾波電路；所述運(yùn)算放大器U3B同相輸入端連接所述運(yùn)算放大器U3A輸出端。

圖5為所述實(shí)用中、高壓變頻調(diào)速裝輸入電壓檢測(cè)電路的一個(gè)實(shí)施例中B相相電壓采樣反相加法電路與電壓跟隨電路原理圖，所述反相加法電路包括運(yùn)算放大器U4A，電阻R39、R40、R45、R50、R57、R61，電容C12、C18；所述運(yùn)算放大器U4A同相輸入端連接電阻R61，電阻R61另一端接地；所述運(yùn)算放大器U4A反相輸入端連接電阻R40、R45、R50和電容C12，電阻R45與電容C12并聯(lián)，且電阻R45與電容C12另一端連接所述運(yùn)算放大器U4A輸出端與電阻R57，電阻R57另一端連接電容C18，電容C18另一端接地，電阻R57與電容C18組成RC濾波電路；電阻R50的另一端連接電阻R47，電阻R47另一端與所述運(yùn)算放大電器U3B的輸出端相連；電阻R40的另一端與電阻R39連接，電阻R39的另一端與B相基準(zhǔn)電壓連接；

所述電壓跟隨電路包括運(yùn)算放大器U4B，電阻R46、R51，電容C14、二極管D5；所術(shù)運(yùn)算放大器U4B反相輸入端連接電阻R46與電容C14，電阻R46與電容C14并聯(lián)，電阻R46與電容C14另一端連接所述算放大器U4B輸出端與電阻R51；電阻R51另一端連接二極管D5及DSP主控芯片AD采樣引腳，二極管D5起箝位作用；所述運(yùn)算放大器U4B同相輸入端連接電阻R57與電容C18，R57與電容C18組成RC濾波電路，電阻R57連接所述運(yùn)算放大器U4A輸出端。

圖6為所述實(shí)用中、高壓變頻調(diào)速裝輸入電壓檢測(cè)電路的一個(gè)實(shí)施例中C相電壓采樣差分放大電路與電壓跟隨電路原理圖，所述差分放大電路包括運(yùn)算放大器U5A，電阻R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71、R72，電阻R78、R79、R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87、R88，二極管D7、D8，電阻R73、R89，電容C21、C28；所述運(yùn)算放大器U5A同相輸入端連接電阻R88、R89、二極管D8與電容C28，二極管D8起箝位作用；電阻R88另一端與電阻R78、R79、R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87串聯(lián)，電阻R81另一端連接移相變壓器輔繞側(cè)C相輸出端；電阻R89與電容C28并聯(lián)，且電阻R89與電容C28的另一端接地；所述運(yùn)算放大器U5A反相輸入端連接電阻R72、R73、二極管D7和電容C21，二極管D7起箝位作用；電阻R72另一端與R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71串聯(lián)，電阻R65另一端連接移相變壓器輔繞側(cè)N相輸出端；電阻R73和電容C21并聯(lián)，且電阻R73和電容C21的另一端連接所述運(yùn)算放大器U5A輸出端；

所述電壓跟隨電路包括運(yùn)算放大器U5B、電阻R74、電容C23；所術(shù)運(yùn)算放大器U5B反相輸入端連接所述算放大器U5B輸出端與電阻R74；電阻R74另一端與電容C23相連，電容C23另一端接地，電阻R74與電容C23組成RC濾波電路；所述運(yùn)算放大器U5B同相輸入端連接所述運(yùn)算放大器U5A輸出端。

圖7為所述實(shí)用中、高壓變頻調(diào)速裝輸入電壓檢測(cè)電路的一個(gè)實(shí)施例中C相相電壓采樣反相加法電路與電壓跟隨電路原理圖，所述反相加法電路包括運(yùn)算放大器U6A，電阻R75、R76、R77、R90、R92、R93，電容C25、C29；所述運(yùn)算放大器U6A同相輸入端連接電阻R93，電阻R93另一端接地；所述運(yùn)算放大器U6A反相輸入端連接電阻R76、R77、R90和電容C25，電阻R77與電容C25并聯(lián)，且電阻R77與電容C25另一端連接所述運(yùn)算放大器U6A輸出端與電阻R92，電阻R92另一端連接電容C29，電容C29另一端接地，電阻R92與電容C29組成RC濾波電路；電阻R90的另一端連接電阻R74，電阻R74另一端與所述運(yùn)算放大電器U5B的輸出端相連；電阻R76的另一端與電阻R75連接，電阻R75的另一端與B相基準(zhǔn)電壓連接；

所述電壓跟隨電路包括運(yùn)算放大器U6B，電阻R80、R91，電容C26、二極管D9；所術(shù)運(yùn)算放大器U6B反相輸入端連接電阻R80與電容C26，電阻R80與電容C26并聯(lián)，電阻R80與電容C26另一端連接所述算放大器U6B輸出端與電阻R91；電阻R91另一端連接二極管D9及DSP主控芯片AD采樣引腳，二極管D9起箝位作用；所述運(yùn)算放大器U6B同相輸入端連接電阻R92與電容C29，R92與電容C29組成RC濾波電路，電阻R92連接所述運(yùn)算放大器U6A輸出端。

優(yōu)選的，在上述實(shí)施例中使用的運(yùn)算放大器的型號(hào)為TL082ID，二極管的型號(hào)為MMBD7000LT1。

本實(shí)用新型中中、高壓變頻調(diào)速裝置輸入電壓檢測(cè)電路進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，包括以下步驟：

S1，利用帶輔助繞組移相變壓器將輸入側(cè)高電壓變?yōu)?80V電壓信號(hào)；

S2，利用差分放大電路將所述380V電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為-5V～+5V交流電壓信號(hào)，并經(jīng)過(guò)電壓跟隨電路輸出；

S3，利用反相加法電路將所述-5V～+5V交流電壓信號(hào)與基準(zhǔn)電壓值相加，使-5V～+5V交流信號(hào)轉(zhuǎn)化為0～+3V直流信號(hào)，再經(jīng)過(guò)電壓跟隨電路及濾波處理后送至DSP主控芯片AD采樣引腳上計(jì)算處理。

S4，DSP主控芯片將采集的直流電壓檢測(cè)信號(hào)與預(yù)設(shè)的正常值進(jìn)行比對(duì)，如在正常范圍內(nèi)，則無(wú)動(dòng)作；如超出正常范圍，則向變頻調(diào)速裝置控制端發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

本實(shí)用新型不局限于上述實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。