本實用新型涉及電能質(zhì)量監(jiān)測技術領域，尤其是涉及一種三相不平衡時基于小波分析的諧波測量裝置。

背景技術：

目前國內(nèi)針對三相不平衡時的諧波測量裝置很少，現(xiàn)有三相不平衡時的諧波測量裝置精度差，相應速度慢，無法有效精確的實現(xiàn)單次諧波含量測量及三相不平衡度測量，為解決三相不平衡時對電路中的諧波進行可靠測量，需對現(xiàn)有的三相不平衡時的諧波測量裝置進行改進。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型克服了現(xiàn)有技術中的缺點，提供了一種響應速度快，可直接實現(xiàn)單次諧波含量測量及三相不平衡度測量的三相不平衡時基于小波分析的諧波測量裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種三相不平衡時基于小波分析的諧波測量裝置，包括電源模塊、采樣模塊、信號處理模塊和LCD顯示模塊；所述電源模塊用于為采樣模塊、信號處理模塊和LCD顯示模塊供電；所述采樣模塊包括接收電流信號的互感器，與互感器電連接、將互感器輸出的電流信號轉換為電壓信號的采樣電阻，與采樣電阻電連接的濾波器，與濾波器電連接的放大器，以及與放大器連接的鉗位保護電路；所述鉗位保護電路與信號處理模塊電連接。

所述信號處理模塊采用ST公司STM32F4系列的STM32F412作為核心處理器。

所述互感器采用霍爾電流傳感器。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下優(yōu)點：

本實用新型可以同時測量三相負載側電流（包括N線電流）的諧波含量和三相不平衡度。電流測量范圍0-100A，輸出0-3V。利用小波分析算法，得到各次諧波含量及基波含量，并由LCD顯示，本實用新型響應速度快，每秒可檢測2-32次諧波和三相不平衡度，有效的實現(xiàn)了單次諧波含量的精確測量及三相不平衡度的精確測量。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型的三相不平衡時基于小波分析的諧波測量裝置結構圖。

圖2是本實用新型的負載側電流采樣電氣原理圖。

圖3是本實用新型的信號處理模塊原理圖。

圖4是本實用新型的A/D轉換原理圖。

圖5是本實用新型的電源模塊原理圖。

圖6是本實用新型的LCD連接原理圖。

圖7為本實用新型的模塊連接框圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

圖7所示的三相不平衡時基于小波分析的諧波測量裝置，包括電源模塊1、采樣模塊4、信號處理模塊3和LCD顯示模塊2；所述電源模塊1用于為采樣模塊4、信號處理模塊3和LCD顯示模塊2供電；所述采樣模塊4包括接收電流信號的互感41器，與互感器41電連接、將互感器41輸出的電流信號轉換為電壓信號的采樣電阻42，與采樣電阻42電連接的濾波器43，與濾波器43電連接的放大器44，以及與放大器44連接的鉗位保護電路45；所述鉗位保護電路45與信號處理模塊3電連接。

所述信號處理模塊3采用ST公司STM32F4系列的STM32F412作為核心處理器。

所述互感器41采用霍爾電流傳感器。

當啟動時，圖5電源模塊開始工作，24V/1.25A電源模塊POW1開始運行，并為后續(xù)電源模塊供電，其中15V、-15V、3.3V由于輸入輸出壓差較大，考慮散熱和穩(wěn)定性及效率，這三路電源采用開關電源芯片LM2576。12V和-12V通過15V和-15V輸入得到，壓差較小，考慮成本采用線性穩(wěn)壓芯片LM7812和LM7912。

當電源模塊向整個裝置供電時，將負載側二次側電流接到圖2中的采樣輸入端，采樣模塊即可工作，二次側電流經(jīng)一個25歐姆采樣電阻R10，得到0-2.5V的電壓，通過1個100pF電容C4濾波，進入到放大芯片U1，由于處理器STM32F412只能接受0-3.3V的電信號，通過1.65V直流電壓疊加將采樣信號轉為0-3V，完成雙極性信號轉為單極性信號，通過由放大器構成的電壓跟隨器后，進入二極管D2和D7鉗位保護電路，避免毀壞AD芯片和處理器。

采樣信號接到圖4的信號處理模塊的AD口，AD芯片采用AD7606，圖2中A相采樣輸出IL1接圖4中U7的49腳，其余三相（B、C、N）分別接U7的第51、53和55腳，模數(shù)轉換結果輸入到圖3中STM32F412的PORTA I/O，加載小波算法程序，檢測諧波。考慮處理器的負擔，檢測諧波次數(shù)為2-32次，對采樣電流進行5層小波包分解，即可得到基波電流和各次諧波電流，然后用采樣電流減去基波電流，即可得到總諧波電流。

啟動時，信號處理器對一個周期的采樣數(shù)據(jù)進行判斷，若其中某一相連續(xù)采樣到的幾個數(shù)據(jù)點都一樣，其他相正常，說明該相的不平衡電流超過了輸入范圍，經(jīng)二極管鉗位保護波形被削頂導致數(shù)據(jù)一樣，處理器發(fā)出警報；若3相采樣周期內(nèi)數(shù)據(jù)點值不一樣，則正常進行數(shù)據(jù)處理，并計算不平衡度顯示在LCD上。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。