[实用新型]一种用于软起动器的三相电压不平衡保护模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种电压不平衡保护模块。

背景技术

根据原理分析，造成三相电压不平衡的原因有多种，主要体现在：1)电力供电系统的三相电压不平衡；2)电动机内部某相之路虚接；3)电动机绕组匝间短路或对地短路；4)接线错误等。为保护电气设备的安全，在煤矿井下软启动器中必须加入电压不平衡保护。

当前可查到的解决方法是：1)电容串联降压，当有一相缺相时会驱动中间判断电路使保护输出；2)电压互感器取三相信号，经过信号处理，经单片机AD采样，再计算不平衡度，然后进行保护输出。由此可以看出：方法1)只能对100％电压不平衡进行保护。方法2)由于采用电压互感器这种非线性器件会使不平衡度加大，再加上AD信号处理，占用大量的单片机资源。为此一种既适用于煤矿井下用又能使不平衡度准确且少占用单片机的三相电压不平衡保护模块就成了软启动器的关键技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种用于软起动器的三相电压不平衡保护模块，以解决上述技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种用于软起动器的三相电压不平衡保护模块，包括三相电压信号输入端，还包括与所述三相电压信号输入端连接的限压限流电路、与所述限压限流电路连接的过零比较检测电路、与所述过零比较检测电路连接的三相电压不平衡检测电路、与所述三相电压不平衡检测电路连接的输出电路；

所述三相电压不平衡检测电路包括电阻R14、电阻R15、电阻R16，所述电阻R14、电阻R15、电阻R16的一端分别连接经所述过零比较检测电路比较后的三路信号，所述电阻R14、电阻R15、电阻R16的另一端连接在一起后连接滤波电容C6的一端，所述滤波电容C6的另一端接地；

所述电阻R14、电阻R15、电阻R16的另一端连接在一起后还接入到比较器U2A的同相输入端、比较器U2B的反相输入端；

所述三相电压不平衡检测电路包括12VDC电源输出端，所述12VDC电源输出端依次连接电阻R19、电阻R20、稳压二极管D3和可调电阻R21后接地，所述比较器U2A的反相输入端通过电容C5接地，起到滤波、抗干扰的作用；

所述电阻R20和稳压二极管D3之间还与所述比较器U2A的反相输入端连接，所述稳压二极管D3和可调电阻R21之间还与所述比较器U2B的同相输入端连接，所述比较器U2A的输出端、所述比较器U2B的输出端分别接入所述输出电路。

本实用新型可以通过调整可调电阻R21的阻值，使比较器U2B的同相输入端电平为4.6V，可测得比较器U2B的反相输入端电平为6.7V，这两个电平作为三相电压不平衡的上下限电平。当电压不平衡度不超过上下限电平范围时，正常工作。反之，电压不平衡度超过上下限电平范围后，输出电路保护。本实用新型的输出电路可以用于接到执行机构进行保护，也可接到单片机数字口进行判断。

本实用新型用于煤矿井下软启动，适用电压等级低于1140V(允许过压130％Ue)的情况。本实用新型通过稳压二极管D3和可调电阻R21来界定三相电压不平衡度的上下限范围，来实现是否进行三相电压不平衡的判断。本实用新型具有制作简单、成本低、可靠性高等特点。

所述限压限流电路可以采用现有的限压限流电路，也可以采用如下限压限流电路：

所述三相电压信号输入端分别连接电阻R1、电阻R2、电阻R3，所述电阻R1经电阻R9、电阻R7、电容C4后接地；所述电阻R2经电阻R11、所述电阻R7、所述电容C4后接地；所述电阻R3经电阻R13、所述电阻R7、所述电容C4后接地，所述电阻R9、电阻R11、电阻R13与所述电阻R7之间的连接点组成不接地中性点。

所述过零比较检测电路可以采用现有的过零比较检测电路，也可以采用如下过零比较检测电路：

所述电阻R1通过电阻R4连接比较器U1B的同相输入端，所述电阻R4和所述比较器U1B的同相输入端之间通过电容C1接地；

所述电阻R2通过电阻R5连接比较器U1D的同相输入端，所述电阻R5和所述比较器U1D的同相输入端之间通过电容C2接地；

所述电阻R3通过电阻R6连接比较器U1C的同相输入端，所述电阻R6和所述比较器U1C的同相输入端之间通过电容C3接地；

5V电源输出端分别通过电阻R8连接到所述电阻R1和电阻R4之间、通过电阻R10连接到所述电阻R2和电阻R5之间、通过电阻R12连接到所述电阻R3和电阻R6之间；