本实用新型涉及电气工程技术领域，尤其涉及一种三相电源相序检测装置。
背景技术：
工业设备中的电机必须按照规定转向工作，一旦反转可能会对机器造成严重损伤，甚至报废，而电机的转向是由接入三相电源的相序决定的，因此检测电源相序是避免电机反转造成事故的前提。
如图1所示，传统的电源相序检测电路由一只电容和两只指示灯组成，由于电容的存在，造成三相负载电压不平衡，产生一只灯亮、一只灯暗的现象。当电源相序改变时，两指示灯的亮度随之改变，通过观察两指示灯亮度的差异即可确定相序。如将电容连接端定为A相，当B1比B2亮时为正相序，反之为负相序。上述通过人工识别指示灯的亮度判断电源相序，不仅容易产生误判，而且不能实现自动控制，大大限制了工业自动化的实现程度。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种三相电源相序检测装置，能够实现电源相序的自动、准确判断，提高工业自动化的程度。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种三相电源相序检测装置，包括降压单元、偏置放大单元、A/D采样单元和中央处理单元，所述的降压单元包括第一降压电路和第二降压电路，所述的偏置放大单元包括第一偏置放大电路和第二偏置放大电路，所述的A/D采样单元包括第一A/D采样电路和第二A/D采样电路，所述的第一降压电路的输入端连接三相电源的第一相和第三相，第一降压电路的输出端依次通过第一偏置放大电路和第一A/D采样电路连接中央处理单元的输入端，所述的第二降压电路的输入端连接三相电源的第二相和第三相，第二降压电路的输出端依次通过第二偏置放大电路和第二A/D采样电路连接中央处理单元的输入端。
所述的第一降压电路包括第一电阻、第二电阻和第一电压互感器，三相电源的第一相依次通过第一电阻和第二电阻连接第一电压互感器的一个输入端子，三相电源的第三相连接第一电压互感器的另一个输入端子，所述的第二降压电路包括第八电阻、第九电阻和第二电压互感器，三相电源的第二相依次通过第八电阻和第九电阻连接第二电压互感器的一个输入端子，三相电源的第三相连接第二电压互感器的另一个输入端子。
所述的第一偏置放大电路包括第一电容、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第一运算放大器，第一电容的负极连接第一降压电路的输出端，第一电容的正极连接第三电阻的一端，第三电阻的另一端分别连接第一运算放大器的反相输入端和第五电阻的一端，第五电阻的另一端分别连接第一运算放大器的输出端和第七电阻的一端，第五电阻的另一端还通过第六电阻接地，第七电阻的另一端连接第一A/D采样电路的输入端，第四电阻的一端连接直流电源，第四电阻的另一端连接第一运算放大器的同相输入端；
所述的第二偏置放大电路包括第二电容、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻和第二运算放大器，第二电容的负极连接第一降压电路的输出端，第二电容的正极连接第十电阻的一端，第十电阻的另一端分别连接第二运算放大器的反相输入端和第十二电阻的一端，第十二电阻的另一端分别连接第二运算放大器的输出端和第十四电阻的一端，第十二电阻的另一端还通过第十三电阻接地，第十四电阻的另一端连接第二A/D采样电路的输入端，第十一电阻的一端连接直流电源，第十一电阻的另一端连接第二运算放大器的同相输入端。
本实用新型通过降压单元将三相电源的任意两相电压降至适当大小，然后通过偏置放大单元改变电压波形，通过A/D采样单元实现模数转换，最后利用中央处理单元计算这两相电的矢量值，并且根据三相交流电空间矢量和为零得到第三相的矢量值，进而根据每相的矢量值计算对应的相位角，实现相序检测。本实用新型电路结构简单、工作可靠，大大提高了电源相序检测的准确率，有利于工业全自动化控制的实现。
附图说明
图1为现有技术中的电源相序检测电路原理图；
图2为本实用新型的原理框图；
图3为本实用新型所述的降压单元和偏置放大单元的电路原理图。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型所述的一种三相电源相序检测装置，包括降压单元、偏置放大单元、A/D采样单元和中央处理单元，降压单元包括第一降压电路和第二降压电路，偏置放大单元包括第一偏置放大电路和第二偏置放大电路，A/D采样单元包括第一A/D采样电路和第二A/D采样电路。
第一降压电路的输入端连接三相电源的第一相和第三相，第一降压电路的输出端依次通过第一偏置放大电路和第一A/D采样电路连接中央处理单元的输入端，第二降压电路的输入端连接三相电源的第二相和第三相，第二降压电路的输出端依次通过第二偏置放大电路和第二A/D采样电路连接中央处理单元的输入端。
如图3所示，本实施例的第一降压电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一电压互感器PT1，三相电源的第一相依次通过第一电阻R1和第二电阻R2连接第一电压互感器PT1的一个输入端子，三相电源的第三相连接第一电压互感器PT1的另一个输入端子，第二降压电路包括第八电阻R8、第九电阻R9和第二电压互感器PT2，三相电源的第二相依次通过第八电阻R8和第九电阻R9连接第二电压互感器PT2的一个输入端子，三相电源的第三相连接第二电压互感器PT2的另一个输入端子。
第一降压电路和第二降压电路用于将三相电源的任意两相电压降至适当大小，本实用新型所述的三相电源的第一相、第二相和第三相可随机排列，然后与本领域通常所说的A相、B相和C相一一对应。本实施例中将第一相作为A相，第二相作为B相，第三相作为C相。
本实施例的第一偏置放大电路包括第一电容C1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第一运算放大器U1，第一电容C1的负极连接第一降压电路的输出端，第一电容C1的正极连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端分别连接第一运算放大器U1的反相输入端和第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端分别连接第一运算放大器U1的输出端和第七电阻R7的一端，第五电阻R5的另一端还通过第六电阻R6接地，第七电阻R7的另一端连接第一A/D采样电路的输入端，第四电阻R4的一端连接直流电源，第四电阻R4的另一端连接第一运算放大器U1的同相输入端。第一偏置放大电路中的第三电阻R3、第五电阻R5和第一运算放大器U1构成放大电路，第四电阻R4和第一运算放大器U1构成偏置电路，分别对输入电压进行放大和偏移，以便送入第一A/D采样电路进行采样；
第二偏置放大电路包括第二电容C2、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R13、第十三电阻R13、第十四电阻R14和第二运算放大器U2，第二电容C2的负极连接第一降压电路的输出端，第二电容C2的正极连接第十电阻R10的一端，第十电阻R10的另一端分别连接第二运算放大器U2的反相输入端和第十二电阻R12的一端，第十二电阻R12的另一端分别连接第二运算放大器U2的输出端和第十四电阻R14的一端，第十二电阻R12的另一端还通过第十三电阻R13接地，第十四电阻R14的另一端连接第二A/D采样电路的输入端，第十一电阻R11的一端连接直流电源，第十一电阻R11的另一端连接第二运算放大器U2的同相输入端。第二偏置放大电路中的第十电阻R10、第十二电阻R12和第二运算放大器U2构成放大电路，第十一电阻R11和第二运算放大器U2构成偏置电路，分别对输入电压进行放大和偏置，以便送入第二A/D采样电路进行采样。
第一A/D采样电路和第二A/D采样电路分别对两相电压进行采样后，送入中央处理单元，利用傅里叶算法计算这两相电的矢量值，并根据三相交流电空间矢量和为零，将这两相电的矢量值相加，得到第三相的矢量值，最终根据每相电的矢量值计算对应的相位角，通过对比相位角，即可得到三相电的相序。中央处理单元根据三相电的相序输出控制信号，控制执行机构的动作。
本实用新型测量范围大，可兼容50Hz与60Hz交流电源的相序检测，电路工作可靠，降低了人工识别电源相序时的误判风险，有利于实现工业生产的全自动化。