专利名称：三相缺相检测及自动保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于保护电路技术领域，具体涉及一种三相缺相检测及自动保护电路。
技术背景 三相电缺相会对负载有很大的危害。现有的三相缺相保护电路都较为复杂，且成本较高，不能明确的判断出缺相的相序。
发明内容本实用新型的目的是提供一种三相缺相检测及自动保护电路，用于各种三相负载的缺相保护，能具体判别哪一相缺相，并在缺相时自动进行保护。本实用新型所采用的技术方案是，一种三相缺相检测及自动保护电路，其特征在于，包括三相交流电输入，三相交流电输入包括第一相交流电LI、第二相交流电L2以及第三相交流电L3，第一相交流电LI、第二相交流电L2以及第三相交流电L3分别对应连接第一熔断器Fl、第二熔断器F2以及第三熔断器F3后，再分别通过继电器K的触点连接到三相负载；第一相交流电LI依次连接有第一电阻Rl和第二电阻R2，第二相交流电L2依次连接有第四电阻R4和第五电阻R5，第三相交流电L3依次连接有第六电阻R6和第七电阻R7 ；第二电阻R2的另一端与第一整流二极管Dl的阳极、第三整流二极管D3的阴极、第十整流二极管DlO的阳极以及第十二整流二极管D12的阴极相连接；第五电阻R5的另一端与第二整流二极管D2的阳极、第四整流二极管D4的阴极、第五整流二极管D5的阳极以及第七整流二极管D7的阴极相连接；第七电阻R7的另一端与第六整流二极管D6的阳极、第八整流二极管D8的阴极、第九整流二极管D9的阳极以及第十一整流二极管Dll的阴极相连接；第一整流二极管Dl和第二整流二极管D2的阴极均与节点A相连接，节点A还与第一电容Cl、第九电阻R9和第八电阻R8的一端相连接,节点A上的信号定义为信号2 ;第三整流二极管D3和第四整流二极管D4的阳极均与节点B相连接，节点B与第一电容Cl和第九电阻R9的另一端相连接，节点B与第一光耦Ul输入端二极管的阴极相连接；第八电阻R8的另一端与第一光稱Ul输入端二极管的阳极相连接；第五整流二极管D5和第六整流二极管D6的阴极均与节点C相连接，节点C还与第二电容C2、第十电阻RlO和第i^一电阻Rll的一端相连接，节点C上的信号定义为信号
3;第七整流二极管D7和第八整流二极管D8的阳极均与节点D相连接，节点D与第二电容C2和第十电阻RlO的另一端相连接，节点D与第二光耦U2输入端二极管的阴极相连接；第十一电阻Rll的另一端与第二光耦U2输入端二极管的阳极相连接；第九整流二极管D9和第十整流二极管DlO的阴极均与节点E相连接，节点E还与第三电容C3、第十三电阻R13和第十二电阻R12的一端相连接，节点E上的信号定义为信号4 ;第^^一整流二极管Dll和第十二整流二极管D12的阳极均与节点F相连接，节点F与第三电容C3和第十三电阻R13的另一端相连接，节点F与第三光耦U3输入端二极管的阴极相连接；第十二电阻R12的另一端与第三光耦U3输入端二极管的阳极相连接；还包括一端与VCC相连接的第三电阻R3,第三电阻R3的另一端与第一光稱Ul输出端三极管的集电极相连接，第一光耦Ul输出端三极管的集电极上的信号定义为信号I ;第一光耦Ul输出端三极管的发射极与第二光耦U2输出端三极管的集电极相连接，第二光耦U2输出端三极管的发射极与第三光耦U3输出端三极管的集电极相连接，第三光耦U3输出端三极管的发射极与继电器K线圈的一端相连接，继电器K线圈的另一端接地；信号I、
信号2、信号3和信号4均与处理系统相连接。第一光耦Ul、第二光耦U2和第三光耦U3为TLP521光耦。本实用新型三相缺相检测及自动保护电路的优点是电路简单，成本较低，不含变压器等大型器件，能在三相交流电输入缺相时判别具体是哪一相缺相，将缺相信号传给处理系统，并自动断开三相电源和负载的联系，在缺相故障排除后自动恢复。本实用新型通过对三相交流电输入分别进行整流，从而达到判断每相是否缺相的目的。当一相交流电LI、第二相交流电L2以及第三相交流电L3三相无缺相情况时，三相所对应的整流器都有输出，对应的光I禹中输入端的发光二极管发光，光I禹中输出端的三极管导通，使得继电器K线圈通电，触电K关闭，从而三相电源连接到负载。通过将三个光耦中输出端的三极管串联，当三相中有至少一相缺相时，光耦中的发光二极管不发光，光耦中的三极管断开，电路就不会导通，从而继电器K的线圈没有了电流，触电断开，三相电源与负载断开。本实用新型在进行保护的同时，以获知每相的缺相情况和总体的缺相情况，并将这些情况传给后续的处理系统。
图I是本实用新型三相缺相检测及自动保护电路的电路连接示意图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型一种三相缺相检测及自动保护电路，包括三相交流电输入，三相交流电输入包括第一相交流电LI、第二相交流电L2以及第三相交流电L3，第一相交流电LI、第二相交流电L2以及第三相交流电L3分别对应连接第一熔断器F1、第二熔断器F2以及第三熔断器F3后，再分别通过继电器K的触点连接到三相负载。第一相交流电LI依次连接有第一电阻Rl和第二电阻R2，第二相交流电L2依次连接有第四电阻R4和第五电阻R5，第三相交流电L3依次连接有第六电阻R6和第七电阻R7。第二电阻R2的另一端与第一整流二极管Dl的阳极、第三整流二极管D3的阴极、第十整流二极管DlO的阳极以及第十二整流二极管D12的阴极相连接；第五电阻R5的另一端与第二整流二极管D2的阳极、第四整流二极管D4的阴极、第五整流二极管D5的阳极以及第七整流二极管D7的阴极相连接；第七电阻R7的另一端与第六整流二极管D6的阳极、第八整流二极管D8的阴极、第九整流二极管D9的阳极以及第十一整流二极管Dll的阴极相连接。[0018]第一整流二极管Dl和第二整流二极管D2的阴极均与节点A相连接，节点A还与第一电容Cl、第九电阻R9和第八电阻R8的一端相连接,节点A上的信号定义为信号2 ;第三整流二极管D3和第四整流二极管D4的阳极均与节点B相连接，节点B与第一电容Cl和第九电阻R9的另一端相连接，节点B与第一光耦Ul输入端二极管的阴极相连接；第八电阻R8的另一端与第一光稱Ul输入端二极管的阳极相连接。第五整流二极管D5和第六整流二极管D6的阴极均与节点C相连接，节点C还与第二电容C2、第十电阻RlO和第i^一电阻Rll的一端相连接，节点C上的信号定义为信号
3;第七整流二极管D7和第八整流二极管D8的阳极均与节点D相连接，节点D与第二电容C2和第十电阻RlO的另一端相连接，节点D与第二光耦U2输入端二极管的阴极相连接；第十一电阻Rll的另一端与第二光耦U2输入端二极管的阳极相连接。第九整流二极管D9和第十整流二极管DlO的阴极均与节点E相连接，节点E还与第三电容C3、第十三电阻R13和第十二电阻R12的一端相连接，节点E上的信号定义为信号
4;第^^一整流二极管Dll和第十二整流二极管D12的阳极均与节点F相连接，节点F与第三电容C3和第十三电阻R13的另一端相连接，节点F与第三光耦U3输入端二极管的阴极相连接；第十二电阻R12的另一端与第三光耦U3输入端二极管的阳极相连接。还包括一端与VCC相连接的第三电阻R3,第三电阻R3的另一端与第一光稱Ul输出端三极管的集电极相连接，第一光耦Ul输出端三极管的集电极上的信号定义为信号I ;第一光耦Ul输出端三极管的发射极与第二光耦U2输出端三极管的集电极相连接，第二光耦U2输出端三极管的发射极与第三光耦U3输出端三极管的集电极相连接，第三光耦U3输出端三极管的发射极与继电器K线圈的一端相连接，继电器K线圈的另一端接地；信号I、信号2、信号3和信号4均与处理系统相连接。第一光耦Ul、第二光耦U2和第三光耦U3为TLP521光耦。本实用新型在工作时，第一相交流电LI和第二相交流电L2通过第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4以及第一电容Cl构成的电容滤波的单相不可控整流电路进行整流。整流后的电压经过第八电阻R8加到第一光耦Ul输入端二极管的两端。当第一相交流电LI和第二相交流电L2都没有缺相时，整流后的电压可以使第一光I禹Ui中的发光二极管发光,从而第一光I禹Ui输出端的三极管导通,输出到处理系统的信号2正常。当第一相交流电LI和第二相交流电L2中有一相缺相时,第一光耦Ul输出端的三极管不导通，输出到处理系统的信号2不正常。第二相交流电L2和第三相交流电L3两相，第三相交流电L3和第一相交流电LI两相的整流分析过程与上述分析相同。当第一相交流电LI、第二相交流电L2以及第三相交流电L3三相无缺相情况时，三个整流器都有正确的输出，对应的光I禹中输入端的发光二极管都发光，光I禹中输出端的三极管都导通，使得继电器K线圈通电，触点K关闭，从而三相电源连接到负载。当第一相交流电LI、第二相交流电L2以及第三相交流电L3三相中有至少一相缺相时，与该相相连的整流器输出不正常，从而整流器输出的光耦输入端的发光二极管不发光，光耦输出端的三极管断开。一个三极管断开都会导致继电器K线圈断电，继电器K触点断开，从而三相电源与负载断开。当缺相故障排除后，电路恢复正常，继电器K线圈通电，触电闭合，三相负载自动连接上电。在进行保护的同时，系统可以获知每相的缺相情况和总体的缺相情况，并将这些情况传给处理系统。例如当第一相交流电LI缺相时，整流二极管D1-D4和整流二极管D4-D8构成的整流器输出会不正常，从而传输给处理系统的信号2和信号3就会不正常。而连接着第二相交流电L2以及第三相交流电L3两相的整流二极管D9-D12构成的整流器输出的信号4是正常的。通过以上 信息，系统可以判断出缺相是第一相交流电LI造成的。第二相交流电L2以及第三相交流电L3缺相时的判断方法与以上分析相同。
权利要求1.一种三相缺相检测及自动保护电路，其特征在于，包括三相交流电输入，所述三相交流电输入包括第一相交流电LI、第二相交流电L2以及第三相交流电L3，所述第一相交流电LI、第二相交流电L2以及第三相交流电L3分别对应连接第一熔断器F1、第二熔断器F2以及第三熔断器F3后，再分别通过继电器K的触点连接到三相负载； 所述第一相交流电LI依次连接有第一电阻Rl和第二电阻R2，所述第二相交流电L2依次连接有第四电阻R4和第五电阻R5，所述第三相交流电L3依次连接有第六电阻R6和第七电阻R7 ； 所述第二电阻R2的另一端与第一整流二极管Dl的阳极、第三整流二极管D3的阴极、第十整流二极管DlO的阳极以及第十二整流二极管D12的阴极相连接；所述第五电阻R5的另一端与第二整流二极管D2的阳极、第四整流二极管D4的阴极、第五整流二极管D5的阳 极以及第七整流二极管D7的阴极相连接；所述第七电阻R7的另一端与第六整流二极管D6的阳极、第八整流二极管D8的阴极、第九整流二极管D9的阳极以及第十一整流二极管Dll的阴极相连接； 所述第一整流二极管Dl和第二整流二极管D2的阴极均与节点A相连接，所述节点A还与第一电容Cl、第九电阻R9和第八电阻R8的一端相连接，所述节点A上的信号定义为信号2 ;所述第三整流二极管D3和第四整流二极管D4的阳极均与节点B相连接，所述节点B与第一电容Cl和第九电阻R9的另一端相连接,所述节点B与第一光稱Ul输入端二极管的阴极相连接；所述第八电阻R8的另一端与第一光耦Ul输入端二极管的阳极相连接； 所述第五整流二极管D5和第六整流二极管D6的阴极均与节点C相连接，所述节点C还与第二电容C2、第十电阻RlO和第i^一电阻RlI的一端相连接，所述节点C上的信号定义为信号3 ;所述第七整流二极管D7和第八整流二极管D8的阳极均与节点D相连接，所述节点D与第二电容C2和第十电阻RlO的另一端相连接，所述节点D与第二光耦U2输入端二极管的阴极相连接；所述第十一电阻Rll的另一端与第二光耦U2输入端二极管的阳极相连接; 所述第九整流二极管D9和第十整流二极管DlO的阴极均与节点E相连接，所述节点E还与第三电容C3、第十三电阻R13和第十二电阻R12的一端相连接，所述节点E上的信号定义为信号4 ;所述第十一整流二极管Dll和第十二整流二极管D12的阳极均与节点F相连接，所述节点F与第三电容C3和第十三电阻R13的另一端相连接，所述节点F与第三光耦U3输入端二极管的阴极相连接；所述第十二电阻R12的另一端与第三光耦U3输入端二极管的阳极相连接； 还包括一端与VCC相连接的第三电阻R3,所述第三电阻R3的另一端与第一光稱Ul输出端三极管的集电极相连接，所述第一光耦Ul输出端三极管的集电极上的信号定义为信号I ;所述第一光耦Ul输出端三极管的发射极与第二光耦U2输出端三极管的集电极相连接，所述第二光耦U2输出端三极管的发射极与第三光耦U3输出端三极管的集电极相连接，所述第三光耦U3输出端三极管的发射极与继电器K线圈的一端相连接，所述继电器K线圈的另一端接地；所述信号I、信号2、信号3和信号4均与处理系统相连接。
2.按照权利要求I所述一种三相缺相检测及自动保护电路，其特征在于，所述第一光耦Ul、第二光耦U2和第三光耦U3为TLP521光耦。
专利摘要本实用新型公开了一种三相缺相检测及自动保护电路，包括三相交流电输入，以及分别连接在该三相交流电上的整流器和光耦，当该三相交流电无缺相情况时，三相所对应的整流器都有输出，对应的光耦中输入端的发光二极管发光，光耦中输出端的三极管导通，使得继电器线圈通电触电关闭，从而三相电源连接到负载。通过将三个光耦中输出端的三极管串联，当三相中有至少一相缺相时，光耦中的发光二极管不发光，光耦中的三极管断开，电路就不会导通，从而继电器的线圈没有了电流，触电K断开，三相电源与负载断开。本实用新型用于各种三相负载的缺相保护，能具体判别哪一相缺相，并在缺相时自动进行保护。
文档编号H02H3/06GK202424117SQ201220016038
公开日2012年9月5日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者尹忠刚, 张瑞峰, 李艺, 钟彦儒 申请人:西安理工大学