專利名稱：多功能三相電源保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種低電壓電器元件，特別是一種多功能三相電源保護(hù)器。 技術(shù)背景
在低壓電氣控制系統(tǒng)中，電壓過高保護(hù)、電壓過低保護(hù)(此兩項(xiàng)以下合稱 過欠壓保護(hù))、缺相保護(hù)、相序保護(hù)和三相不平衡保護(hù)是常見的對(duì)于三相交流電 源的監(jiān)測(cè)和保護(hù)功能。這些功能一般使用傳統(tǒng)的低壓電器元件如電壓繼電器和 相序繼電器來實(shí)現(xiàn)，如，電壓繼電器用于過欠壓保護(hù)，相序繼電器用于缺相、 相序保護(hù)。這些傳統(tǒng)的低壓電器元件的缺點(diǎn)是保護(hù)精度差、體積大、至少需要 兩個(gè)元件才能實(shí)現(xiàn)上述常見功能，并且安裝調(diào)試復(fù)雜。
目前已知有一種集合了上述常見的三相電流電源的檢測(cè)和保護(hù)功能為一體 的產(chǎn)品，但其工作原理和傳統(tǒng)的電壓繼電器、相序繼電器類似，在性能上并沒 有本質(zhì)的改進(jìn)。例如，過欠壓保護(hù)的設(shè)定值是用電位器進(jìn)行調(diào)整，因?yàn)殡娢黄?的結(jié)構(gòu)原理限制，設(shè)定值的精確度和線性度都比較差，還會(huì)因振動(dòng)等原因意外
改變；同時(shí)因?yàn)闆]有電壓顯示功能，不能直觀測(cè)試過欠壓保護(hù)動(dòng)作的有效性； 另外，各類保護(hù)動(dòng)作延時(shí)是基于電容充放電原理，精度差且有較大的溫度系數(shù) (即環(huán)境溫度會(huì)影響延時(shí)時(shí)間)，并且延時(shí)時(shí)間固定不可調(diào)，難以適應(yīng)各種不同 的使用環(huán)境。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種集過欠壓保護(hù)、缺相保護(hù)、相序保護(hù)和三 相不平衡保護(hù)于一體的多功能三相電源保護(hù)器。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是
一種多功能三相電源保護(hù)器，它包括單片機(jī)；電壓檢測(cè)模塊，電壓檢測(cè)模 塊將三相交流電源輸出的三相交流電轉(zhuǎn)換成低壓電輸入至單片機(jī)，三相交流電 源用來給三相電用電設(shè)M電；輸出模塊，輸出模塊包括與單片機(jī)接口的開關(guān) 器件，當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，單片機(jī)通過輸出模塊切斷三相交流電源與三相電用電 設(shè)備之間的供電電路；電源模塊，電源模塊用于將交流市電轉(zhuǎn)換為低壓直流電 后為單片機(jī)、電壓檢測(cè)模塊和輸出模塊供電；單片機(jī)用于將輸入的低電壓信號(hào) 進(jìn)行A/D變換并得到三相交流電源所對(duì)應(yīng)的三相電壓值，并根據(jù)三相電壓值來 檢查三相交流電源的過欠壓故障、缺相和三相不平衡故障、錯(cuò)相故障。
由于上述技術(shù)方案的采用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技^M目比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
本實(shí)用新型運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)的電壓繼電器、相序繼電器的功能進(jìn) 行升級(jí)和集成，大大的提高了過欠壓保護(hù)的精度，同時(shí)降低了成本、耗電和占 用空間。

圖1為本實(shí)用新型的原理框其中1、電壓檢測(cè)模塊；2、 M輸入模塊；3、顯示模塊；4、電源模塊；
5、 輸出^:; 7、三相交流電源；9、三相電用電設(shè)備。
具體實(shí)施方式
如圖l所示的多功能三相電源保護(hù)器，包括單片機(jī)6;電壓檢測(cè)模塊l,電 壓檢測(cè)員1將三相交流電源7輸出的三相交流電轉(zhuǎn)換成低壓電輸入至單片機(jī)
6, 三相交流電源7用來給三相電用電設(shè)備9供電；輸出模塊5，輸出模塊5包 括與單片機(jī)6接口的開關(guān)器件，當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，單片機(jī)6通過輸出a5切斷三相交流電源7與三相電用電設(shè)備9之間的供電電路；電源模塊4，電源模塊 4用于將交流市電轉(zhuǎn)換為低壓直流電后為單片機(jī)6、電壓檢測(cè)模塊1和輸出模塊 5供電。其中，單片機(jī)6用于將輸入的低電壓信號(hào)進(jìn)行A/D變換并得到三相交流 電源7所對(duì)應(yīng)的三相電壓值，除此O卜，單片機(jī)6還具有以下功能通過比較 三相電壓值與預(yù)設(shè)在單片機(jī)6內(nèi)部的過欠壓閾值來檢查三相交流電源7的過欠 壓故障；通過比較三相電壓值之間的差異來檢查三相交流電源7的過^Ji故障； 通過對(duì)三相電壓值進(jìn)行運(yùn)算分析后得到三相電壓值之間的相位差，并依次檢查 三相交流電源7的錯(cuò)相故障。
圖1所示的多功能三相電源保護(hù)器還包括與單片機(jī)6連接的顯示模塊3，顯 示模塊3根據(jù)單片機(jī)6的指令，顯示文字、圖像信息二者中的至少一個(gè)，如， 單片機(jī)6驅(qū)動(dòng)顯示模塊3顯示經(jīng)過A/D變換后三相交流電源7所對(duì)應(yīng)的三相電 壓值，方便操作者讀取當(dāng)前加載到三相電用電設(shè)備上的三相交流電源7的電壓 值。
多功能三相電源保護(hù)器還包括與單片機(jī)6連接的M輸入模塊2,操作者通 過^t輸入模塊2向單片機(jī)6輸入控制信號(hào)。顯示模塊3和M輸入模塊2構(gòu) 成三相電源保護(hù)器的面向操作者的操作界面。操作者通過M輸入模塊2向單 片機(jī)6輸入多種故障檢查的動(dòng)作延時(shí)^以及過欠壓閾值，使得單片機(jī)6的各 種故障保護(hù)的動(dòng)作延時(shí)可以由操作者(使用者)自由設(shè)置和調(diào)整，并且，過欠 壓閾值也可以進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置，使本實(shí)用新型的適用范圍更加廣泛。
輸出模塊5包括能夠發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)的報(bào)警裝置，當(dāng)單片機(jī)6檢測(cè)到 故障時(shí)，控制輸出模塊5發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)。
本實(shí)用新型的工作原理如下電壓檢測(cè)模塊1將三相交流電源7的電壓變 換成適當(dāng)?shù)牡碗妷篿H^單片機(jī)6,單片機(jī)6對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并進(jìn)行運(yùn)算后得到三相交流電源7所對(duì)應(yīng)的三相電壓值，通過顯示模塊3將這個(gè)三相電壓 值顯示出來。單片機(jī)6的內(nèi)部軟件通過將檢測(cè)到的三相電壓值和內(nèi)部預(yù)設(shè)的過 欠壓閾值W:進(jìn)行比較，判斷是否有過欠壓故障；通過比較檢測(cè)到的三相電壓 值之間的差異，判斷是否存在缺相或三相不平衡故障；通過對(duì)三相電壓值瞬時(shí) 值的運(yùn)算分析，可以得到三相電壓之間的相位差，從而可判斷是否存在錯(cuò)相故 障(相序保護(hù)功能)。當(dāng)檢測(cè)到上述的過欠壓、缺相、三相不平衡、錯(cuò)相等故障 時(shí)，單片機(jī)6驅(qū)動(dòng)輸出模塊5發(fā)出聲、光報(bào)警并斷開三相電用電設(shè)備電源，達(dá) 到保護(hù)負(fù)栽的目的。同時(shí)，對(duì)于上述的各種故障保護(hù)，其動(dòng)作延時(shí)是可以由使 用者分別自由調(diào)整的。各種故障保護(hù)的動(dòng)作延時(shí)參數(shù)以及上述的過欠壓闊值參 數(shù)通過由M輸入模塊2和顯示模塊3構(gòu)成的操作界面進(jìn)行設(shè)置。
本實(shí)用新型運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)的電壓繼電器、相序繼電器的功能進(jìn) 行升級(jí)和集成增加電壓顯示功能、提高了過欠壓保護(hù)的精度、可以自由設(shè)置 各種保護(hù)的動(dòng)作延時(shí)、各種參數(shù)的設(shè)置簡(jiǎn)單直觀。同時(shí)降低了成本、耗電和占 用空間。
權(quán)利要求1、一種多功能三相電源保護(hù)器，其特征在于它包括單片機(jī)(6)；電壓檢測(cè)模塊(1)，所述的電壓檢測(cè)模塊(1)將三相交流電源(7)輸出的三相交流電轉(zhuǎn)換成低壓電輸入至所述的單片機(jī)(6)，所述的三相交流電源(7)用來給三相電用電設(shè)備(9)供電；輸出模塊(5)，所述的輸出模塊(5)包括與所述的單片機(jī)(6)接口的開關(guān)器件，當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，所述的單片機(jī)(6)通過所述的輸出模塊(5)切斷所述的三相交流電源(7)與三相電用電設(shè)備(9)之間的供電電路；電源模塊(4)，所述的電源模塊(4)用于將交流市電轉(zhuǎn)換為低壓直流電后為所述的單片機(jī)(6)、電壓檢測(cè)模塊(1)和輸出模塊(5)供電；所述的單片機(jī)(6)用于將輸入的低電壓信號(hào)進(jìn)行A/D變換并得到所述的三相交流電源(7)所對(duì)應(yīng)的三相電壓值，并根據(jù)所述的三相電壓值檢查所述的三相交流電源(7)的過欠壓故障、缺相和三相不平衡故障、錯(cuò)相故障。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多功能三相電源保護(hù)器，其特征在于它還包括 與所述的單片機(jī)(6 )連接的顯示模塊(3 )，所述的顯示模塊(3) ;tNI所述的 單片機(jī)(6)的指令，顯示文字、圖像信息二者中的至少一個(gè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能三相電源保護(hù)器，其特征在于所述的單 片機(jī)(6 )驅(qū)動(dòng)所述的顯示模塊(3)顯示經(jīng)過A/D變換后所述的三相交流電源(7)所對(duì)應(yīng)的所述的三相電壓值。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多功能三相電源保護(hù)器，其特征在于它還包括 與所述的單片機(jī)(6)連接的M輸Aj^ (2 ),搮作者通過所述的M輸入模 塊(2 )向所述的單片機(jī)(6 )輸入控制信號(hào)。
5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的多功能三相電源保護(hù)器，其特征在于所述的輸 出^(5)還包括能夠發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)的報(bào)警裝置，當(dāng)所述的單片機(jī)(6) 檢測(cè)到故障時(shí)，控制所迷的輸出^ (5)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)。
專利摘要三相電源保護(hù)器，包括單片機(jī)；電壓檢測(cè)模塊，用于將三相交流電源輸出的三相交流電轉(zhuǎn)換成低壓電輸入至單片機(jī)，三相交流電源用來給三相電用電設(shè)備供電；輸出模塊，輸出模塊包括與單片機(jī)接口的開關(guān)器件，當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，單片機(jī)通過輸出模塊切斷三相交流電源與三相電用電設(shè)備之間的供電電路；電源模塊，用于將交流市電轉(zhuǎn)換為低壓直流電后為單片機(jī)、電壓檢測(cè)模塊和輸出模塊供電；單片機(jī)用于將輸入的低電壓信號(hào)進(jìn)行A/D變換并得到三相交流電源所對(duì)應(yīng)的三相電壓值，并根據(jù)三相電壓值來檢查三相交流電源的過欠壓故障、缺相和三相不平衡故障、錯(cuò)相故障。本實(shí)用新型是對(duì)傳統(tǒng)的電壓繼電器、相序繼電器功能的升級(jí)和集成，提高了過欠壓保護(hù)的精度，降低了成本、耗電和占用空間。
文檔編號(hào)H02H3/38GK201349120SQ20082019934
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2008年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月26日
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