一种三相负荷智能平衡装置的制作方法

本实用新型涉及低压配电技术领域，具体为一种三相负荷智能平衡装置。

背景技术：

从发电厂发出的电都是三相交流电，发电厂送至用户末端变压器的同样是三相交流电，末端变压器输送至千家万户的就是三相交流电，而用户端因为使用的用电设备不同，又分为单相负载和三相负载，我们日常生活中所使用的普通电器几乎都是单相负载，如：电视机、洗衣机，电饭煲、空调、冰箱及电脑等等，而工厂、企业和建筑施工现场等使用的多为三相负载。

三相负载：概括起来说就是采用三根相线给用电设备提供电源，使其做功，就叫三相负载，在三相负载里面又可以细分为三相平衡负载和三相不平衡负载，区别为：三相平衡负载其各相电流均比较近似，而三相不平衡负载反映了各相电流差别很大，电流过高的相线容易发热起火，从而引发电气火灾。

在2015年12月03日申请的我国专利授权公告号为CN 205212443 U的三相负荷自平衡装置与三相负荷自平衡供电系统中控制器与通断电路连接，接收到控制指令后，向通断电路发送通断信号，通断电路接收通断信号，连通或断开通断信号对应的相，以平衡三相负荷，达到实时平衡三相负荷的目的。

在上述三相负荷自平衡装置与三相负荷自平衡供电系统及现有技术中主要采取人工定期改线或通断电路的方式对三相负荷进行调整，这样人工检测的方式周期过长，而通断电路的实用性低，在发生三相负荷不平衡时常常会导致无法检测到进而影响用电的安全性，缺少一种智能平衡三相负荷的装置，以保证在三相负荷不平衡时及时的调控，进而保证工作人员能及时的进行改线。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种三相负荷智能平衡装置，具备可以及时的在三相负荷不平衡时自动机型补偿使其保持平衡及在三相负荷不平衡时及时的通过报警模块发出报警提示等优点，解决了现有技术中主要采取人工定期改线的方式对三相负荷进行调整，这样人工检测的方式周期过长，在发生三相负荷不平衡时常常会导致无法检测到进而影响用电的安全性的问题。

(二)技术方案

为实现上述可以及时的在三相负荷不平衡时自动机型补偿使其保持平衡及在三相负荷不平衡时及时的通过报警模块发出报警提示目的，本实用新型提供如下技术方案：一种三相负荷智能平衡装置，包括单片机，所述单片机的输入端分别与反馈模块和漏电保护电路的输出端电连接，并且反馈模块的输出端与漏电保护模块的输入端电连接，反馈模块的输入端与对比模块的输出端电连接，对比模块的输入端与电流\电压检测模块的输出端电连接，所述漏电保护电路的输入端与信号处理模块的输出端电连接，信号处理模块的输入端与数据采集模块的输出端电连接，并且数据采集模块的输出端与电流\电压检测模块的输入端电连接。

所述单片机分别与操作面板和存储器双向电连接。

所述单片机的输出端分别与报警模块、功率因素补偿模块和电气开关的输入端电连接。

优选的，所述数据采集模块由电压采集模块、电流采集模块、功率因数采集模块和用电负荷采集模块组成，并且电压采集模块、电流采集模块、功率因数采集模块和用电负荷采集模块的输出端分别与电流\电压检测模块和信号处理模块的输入端电连接。

优选的，所述信号处理模块由整流模块、滤波模块和A\D转换器组成，所述整流模块的输入端与数据采集模块的输出端电连接，整流模块的输出端通过滤波模块与A\D转换器的输入端电连接，并且A\D转换器的输出端与漏电保护模块的输入端电连接。

优选的，所述电流\电压检测模块由单极性转换模块、I\V转换器、电流保护电路、二阶滤波电路、RC滤波电路、电压比较电路、上拉箝位电路和电压保护电路组成，所述单极性转换模块的输出端通过I\V转换器与电流保护电路的输出端电连接，电流保护电路的输出端与二阶滤波电路的输入端电连接，所述RC滤波电路的输出端通过电压比较电路与上拉箝位电路的输入端电连接，上拉箝位电路的输出端与电压保护电路的输入端电连接，所述单极性转换模块和RC滤波电路的输入端均与数据采集模块的输出端电连接，电压保护模块和二阶滤波电路的输出端均与对比模块的输入端电连接。

优选的，所述操作面板由触控显示屏和电子按键组成，并且触控显示屏和电子按键均与单片机双向电连接。

优选的，所述报警模块由无线传输器和声光报警器组成，并且声光报警器由扬声器和炫光灯组成，无线传输器的接收端为具有信号收发功能的电子设备。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种三相负荷智能平衡装置，具备以下有益效果：

1、该三相负荷智能平衡装置，通过设置数据采集模块可以实时的将三相负荷的电压、电流、功率因数和用电负荷及时的反馈给单片机，同时与电流\电压检测模块配合可以在电压或电流发生波动时及时的将信号反馈出去，以达到在三相负荷不平衡时及时的通过报警模块发出报警提示，以使检修人员及时的进行改线，安全性高。

2、该三相负荷智能平衡装置，通过功率因数补偿模块可以及时的在三相负荷不平衡时自动机型补偿使其保持平衡，调控及时，智能化强，大大减小了电损。

3、该三相负荷智能平衡装置，通过设置操作面板可以实时的对整个系统进行人工调控，使用更加方便，同时设置有电气开关可以在三相负荷不平衡超过一定的限定值时及时的断开整个电路，防止发生安全事故。

附图说明

图1为本实用新型系统示意图；

图2为本实用新型系统数据采集模块示意图；

图3为本实用新型系统信号处理模块示意图；

图4为本实用新型系统电流\电压检测模块示意图；

图5为本实用新型系统操作面板示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，一种三相负荷智能平衡装置，包括单片机，单片机采用8098单片机，它包含16位CPU、片内8KBROM\EPROM、高速输入\输出口、4个多用途I\O口、全双工串行口、4路10位A\D转换器、脉宽调制器、1个16位监视定时器、2个16位定时器、4个软件定时器、存储器控制器及中断控制器等主要部件，采用48引脚双列直插封装形式，单片机的输入端分别与反馈模块和漏电保护电路的输出端电连接，并且反馈模块的输出端与漏电保护模块的输入端电连接，反馈模块的输入端与对比模块的输出端电连接，对比模块可以设定一定的数值，以判断电流\电压检测模块发出的信息，进而判断电压或电流是否正常，对比模块的输入端与电流\电压检测模块的输出端电连接，电流\电压检测模块由单极性转换模块、I\V转换器、电流保护电路、二阶滤波电路、RC滤波电路、电压比较电路、上拉箝位电路和电压保护电路组成，单极性转换模块的输出端通过I\V转换器与电流保护电路的输出端电连接，电流保护电路的输出端与二阶滤波电路的输入端电连接，RC滤波电路的输出端通过电压比较电路与上拉箝位电路的输入端电连接，上拉箝位电路的输出端与电压保护电路的输入端电连接，单极性转换模块和RC滤波电路的输入端均与数据采集模块的输出端电连接，通过设置数据采集模块可以实时的将三相负荷的电压、电流、功率因数和用电负荷及时的反馈给单片机，同时与电流\电压检测模块配合可以在电压或电流发生波动时及时的将信号反馈出去，以达到在三相负荷不平衡时及时的通过报警模块发出报警提示，以使检修人员及时的进行改线，安全性高，电压保护模块和二阶滤波电路的输出端均与对比模块的输入端电连接，电压保护模块为电压保护电路，漏电保护电路为漏电保护器，漏电保护电路的输入端与信号处理模块的输出端电连接，信号处理模块可以对信号进行初步的处理，以达到整流转换的作用，信号处理模块由整流模块、滤波模块和A\D转换器组成，整流模块的输入端与数据采集模块的输出端电连接，整流模块的输出端通过滤波模块与A\D转换器的输入端电连接，并且A\D转换器的输出端与漏电保护模块的输入端电连接，信号处理模块的输入端与数据采集模块的输出端电连接，数据采集模块由电压采集模块、电流采集模块、功率因数采集模块和用电负荷采集模块组成，并且电压采集模块、电流采集模块、功率因数采集模块和用电负荷采集模块的输出端分别与电流\电压检测模块和信号处理模块的输入端电连接，并且数据采集模块的输出端与电流\电压检测模块的输入端电连接。

单片机分别与操作面板和存储器双向电连接，操作面板由触控显示屏和电子按键组成，并且触控显示屏和电子按键均与单片机双向电连接，通过设置操作面板可以实时的对整个系统进行人工调控，使用更加方便，同时设置有电气开关可以在三相负荷不平衡超过一定的限定值时及时的断开整个电路，防止发生安全事故。

单片机的输出端分别与报警模块、功率因素补偿模块和电气开关的输入端电连接，报警模块由无线传输器和声光报警器组成，并且声光报警器由扬声器和炫光灯组成，无线传输器的接收端为具有信号收发功能的电子设备，可以发出报警提示，无线传输器可以使人们在远程端即可实现监控整个系统的目的，通过功率因数补偿模块可以及时的在三相负荷不平衡时自动机型补偿使其保持平衡，调控及时，智能化强，大大减小了电损。

综上所述，该三相负荷智能平衡装置，通过设置数据采集模块可以实时的将三相负荷的电压、电流、功率因数和用电负荷及时的反馈给单片机，同时与电流\电压检测模块配合可以在电压或电流发生波动时及时的将信号反馈出去，以达到在三相负荷不平衡时及时的通过报警模块发出报警提示，以使检修人员及时的进行改线，安全性高。

通过功率因数补偿模块可以及时的在三相负荷不平衡时自动机型补偿使其保持平衡，调控及时，智能化强，大大减小了电损。

通过设置操作面板可以实时的对整个系统进行人工调控，使用更加方便，同时设置有电气开关可以在三相负荷不平衡超过一定的限定值时及时的断开整个电路，防止发生安全事故，解决了现有技术中主要采取人工定期改线的方式对三相负荷进行调整，这样人工检测的方式周期过长，在发生三相负荷不平衡时常常会导致无法检测到进而影响用电的安全性的问题。

本系统中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处；本系统的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决的相应技术问题。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。