基于多微處理器的三相電源缺相判斷和相序檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于多微處理器的三相電源缺相判斷和相序檢測裝置。該裝置由三相電源缺相判斷和相序檢測電路、電源檢測單片機和電動執行機構主單片機構成，輸入電源通過三相電源缺相判斷和相序檢測電路完成三路電源信號的降壓和信號轉換，三路脈沖信號分別接入電源檢測單片機的PCA外設端口；電源檢測單片機通過串口通訊方式將電源缺相和相序檢測結果傳送至電動執行機構主單片機。本實用新型實現電動執行機構的缺相故障判斷和相序自適應功能，提高了缺相判斷和相序檢測電路的抗干擾性能和適用性。
【專利說明】基于多微處理器的三相電源缺相判斷和相序檢測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基于多微處理器的三相電源缺相判斷和相序檢測裝置。
【背景技術】
[0002]電動執行機構在啟動或工作過程中，電源缺相會導致電機動力性能下降或者電機不轉，更為嚴重的是電機短路電流過大而燒毀電機，直接影響電力系統的運行安全。電源相序的正確判斷，可以實現電機相序自適應功能，提升電動執行機構智能化性能。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種結構簡單緊湊、實現電動執行機構的缺相故障判斷和相序自適應功能，提高缺相判斷和相序檢測電路的抗干擾性能和適用性的基于多微處理器的三相電源缺相判斷和相序檢測裝置及其檢測方法。
[0004]本實用新型的技術方案是:該裝置由三相電源缺相判斷和相序檢測電路、電源檢測單片機和電動執行機構主單片機構成，裝置的三相工作電源由電動執行機構外部接線端子接入，輸入電源連接到三相電源缺相判斷和相序檢測電路，通過三相電源缺相判斷和相序檢測電路完成三路電源信號的降壓和信號轉換，形成三路同步低壓脈沖信號，三路脈沖信號經上拉電阻分別接入電源檢測單片機的PCA外設端口 ；電源檢測單片機通過串口通訊方式將電源缺相和相序檢測結果傳送至電動執行機構主單片機，由主單片機完成電源缺相報警和相序自適應功能，并控制電動執行機構完成相應操作。
[0005]所述的三相電源缺相判斷和相序檢測電路是由電源檢測單片機、電阻、二極管以及光耦電路元器件組成。
[0006]三相電源缺相判斷和相序檢測電路每兩相電源電路間由限流電阻、光耦和二極管連接而成，為保護硬件電路相關元器件，防止光耦過電流被擊穿，在電源回路串連限流電阻，為防止光耦被反向過電壓擊穿，在電源回路反向串連二極管，并在光耦輸入端反向并連二極管；各光耦輸出端電路接入上拉電阻，輸出矩形波信號。
[0007]本實用新型解決了電動執行機構中三相電源缺相和電源相序變化帶來的安全隱患和操作不便，以及傳統的三相電源缺相檢測電路結構復雜、體積龐大、成本高等技術問題，通過使用兩片微型單片機，組成多微處理器硬件結構，采用軟硬件相結合的方式，實現電動執行機構的缺相故障判斷和相序自適應功能，提聞了缺相判斷和相序檢測電路的抗干擾性能和適用性。
[0008]【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的工作原理圖。
[0010]圖2是二相電源缺相判斷和相序檢測電路。
[0011]圖3是電源檢測單片機信號檢測電路。
[0012]圖4是電動執行機構主單片機工作電路。【具體實施方式】
[0013]本實用新型裝置由三相電源缺相判斷和相序檢測電路、電源檢測單片機、程序軟件以及電動執行機構主單片機構成，三相電源缺相判斷和相序檢測電路主要3個子回路構成，每條回路由輸入電源、限流電阻、光耦和二極管組成，光耦的兩個輸入端并聯一個二極管，以防止反向過電壓擊穿光I禹。光I禹的輸出端接入上拉電阻，光I禹輸出端輸出3路電源脈沖信號WT、VT、UT，每路正常脈沖信號為相差120°的矩形波，3路矩形波信號分別連接到電源檢測單片機的6，8，10 I/O引腳，分別對應著P0.1,P0.2,P0.3，電源檢測單片機采用可編程計數器陣列PCA外設的捕捉、比較功能，并設置中斷，當外部三相電源脈沖波形狀態發生變化時，CPU產生一次中斷，在中斷程序里，通過讀取當前波形信號狀態，計算出從上一次狀態到當前狀態的時間變化，通過程序相關算法，完成缺相判斷和相序判斷。
[0014]檢測方法如下:
[0015]a.電源檢測單片機對每一相輸入的矩形波信號不斷進行狀態讀取，通過對CPU的端口配置和PCA外設設置，當波形狀態每發生一次變化時，CPU就產生一次中斷，在中斷程序里完成從上一次狀態到當前狀態的時間計算。根據三相電源頻率可以計算出每次三相波形狀態改變的時間，正常狀態下，50Hz電源每次波形狀態改變時間為3.33Ms。如果CPU檢測出每次三相波形狀態改變時間并非正常變化時間，則判斷為缺相；
[0016]b.將當前波形狀態與上一次波形狀態進行比較，根據狀態的變化結果對電源的相序進行判斷，可自定義為正向或反向；
[0017]c.考慮到外界干擾，對a中的時間給定了一個正常波動范圍；
[0018]d.為了降低誤判率，對a，b中的變化要求在兩個周期內連續同樣變化。
[0019]電源檢測單片機采用串口通訊的方式(MODBUS RTC協議)將電源檢測單片機的判斷檢測結果傳送至電動執行機構主單片機中，由主單片機完成相序自適應和三相電源缺相故障報警功能，并控制電動執行機構執行相應操作。
【權利要求】
1.基于多微處理器的三相電源缺相判斷和相序檢測裝置，其特征在于:該裝置由三相電源缺相判斷和相序檢測電路、電源檢測單片機和電動執行機構主單片機構成，裝置的三相工作電源由電動執行機構外部接線端子接入，輸入電源連接到三相電源缺相判斷和相序檢測電路，通過三相電源缺相判斷和相序檢測電路完成三路電源信號的降壓和信號轉換，形成三路同步低壓脈沖信號，三路脈沖信號經上拉電阻分別接入電源檢測單片機的PCA外設端口 ；電源檢測單片機通過串口通訊方式將電源缺相和相序檢測結果傳送至電動執行機構主單片機，由主單片機完成電源缺相報警和相序自適應功能,并控制電動執行機構完成相應操作。
2.根據權利要求1所述的基于多微處理器的三相電源缺相判斷和相序檢測裝置，其特征在于:所述的三相電源缺相判斷和相序檢測電路是由電源檢測單片機、電阻、二極管以及光耦電路元器件組成。
3.根據權利要求1或2所述的基于多微處理器的三相電源缺相判斷和相序檢測裝置，其特征在于:三相電源缺相判斷和相序檢測電路每兩相電源電路間由限流電阻、光耦和二極管連接而成，為保護硬件電路相關元器件，防止光耦過電流被擊穿，在電源回路串連限流電阻，為防止光耦被反向過電壓擊穿，在電源回路反向串連二極管，并在光耦輸入端反向并連二極管；各光耦輸出端電路接入上拉電阻，輸出矩形波信號。
【文檔編號】G01R29/18GK203490298SQ201320405740
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年7月9日 優先權日:2013年7月9日
【發明者】唐濤, 陳久松, 費向軍, 張建祥, 方超, 羅兆榮, 丁镠 申請人:揚州電力設備修造廠
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