专利名称：同期检测继电器的制作方法
技术领域：
同期检测继电器
技术领域：
本实用新型涉及一种检测装置，尤其是涉及一种对两路交流工频电源进行同期状 态检测的继电器。
背景技术：
同期检测继电器在工业控制中应用很普遍，当需要两路或多路电源同时并列供电 以扩大电力的供应，或为避免出现非同期合闸事故时，必须对两路或多路电力电源进行同 期状态的检测，仅当所检测的不同电源处于同期状态下，向控制系统给出同期信号，以便执 行相应同期并列操作；否则，给出非同期告警信号，主要用于对电力设施的保护，避免事故 的发生。目前在工业控制中应用较广泛的普通型同期继电器常见的问题是由于同期继 电器需要直接对强电的电力电源取样检测，而内部电路采用集成电路等敏感的电子弱电器 件，雷电或强电的干扰，甚至飞弧，极易损坏电路中的电子元器件，从需真实反映电源的同 期状态角度，显然希望采集信号越强越好，但信号越强，就越容易损坏电子元器件；若从避 免损坏电子元件角度，则希望采用较低较弱的取样信号，但信号越弱，就可能不能确切反映 两路电源的真正同期状态，这二者之间的矛盾不易兼顾，其次，此类的同期继电器仅具有简 单的状态指示，如仅一个指示灯，不能动态的反映两路电源同期状态的变化。
实用新型内容本实用新型的目的是研制一种解决上述问题，结构简单，性能可靠，功能齐全，安 装调试极为方便的一种同期检测继电器。本实用新型通过以下技术方案实现本实用新型提供一种对两路交流工频电源进行同期状态检测的继电器，其特征是 被检测的两路电源信号采取差动倍压放大，扩大了波形的幅度，最大程度真实反映两路电源 的同期状态，还对强电弱电采用了完全隔离，电路包括信号采集、电气隔离装置、抗浪涌装置， 所检测到的信号依次与倍压差动放大电路、基准电压电路、比较电路、延时电路和驱动放大 电路相联，驱动电路分两路输出，其中一路为动态的同期状态显示，另一路为状态输出电路。本实用新型的有益效果是在检测两路电力电源时，具有可靠的抗浪涌和电气隔 离措施，防止雷电或强电对敏感的电子元件的可能破坏，通过对弱的取样信号进行倍压的 差动放大，明显扩大两路电源的同期状态差别，因而同期比较范围宽、准确，动态地显示两 路电源同期状态的变化，整体装置可靠，电路简单、制作成本低，便于操作人员观察电源的 同期状态的真实变化状况，本实用新型适合于各种工业控制中需要对两路电源进行同期并 列监控的场合，以及电力保护中使用，因此，本实用新型使用范围广泛。
图1是本实用新型的电路方框示意图。
3[0009]图2是本实用新型的电路原理图。图1中，1基准电源取样、2电气隔离装置A、3倍压差动放大电路、4基准电压电路、 5延时电路、6驱动放大电路、7动态显示电路、8状态输出电路、9比较电路、10电气隔离装 置B、11抗浪涌装置B、12待同期电源取样、13抗浪涌装置A
具体实施方式
以下结合附图和实施对本实用新型进一步说明。参见图1，图示是本实用新型的电路方框图，主要由基准电源取样(1)、待同期电 源取样(12)、比较电路(9)、延时电路(5)、驱动放大电路(6)、基准电压电路(4)，与比较电 路(9)连接；状态输出电路(8)，与驱动放大电路(6)连接，还包括有抗浪涌装置A (13)，与 基准电源取样(1)连接；抗浪涌装置B(ll)，与待同期电源取样(12)连接；电气隔离装置 A(2)，与基准电源取样⑴连接；电气隔离装置B(10)，与待同期电源取样(12)连接；倍压 差动放大电路⑶，与电气隔离装置A(2)、电气隔离装置B(10)和比较电路B(9)连接；动态 显示电路(7)，与驱动放大电路(6)连接，防止雷电对元器件的破坏由抗浪涌装置A(13)、抗 浪涌装置B (11)组成，防止强电对元器件的破坏由电气隔离装置A⑵、电气隔离装置B (10) 组成，差动倍压放大电路(12)由图2中卩12、卩丁3、1 15、07、06、07、08、1 16组成，扩大了检 测波形的幅度，最大程度真实反映两路电源的同期状态，所述的动态显示电路(7)由图2中 IC5、R22、R23、R15、LED1 7组成，除能反映同期状态外，还清晰反映两路电源的同期状态 的变化过程，以及母排有无电的状况。图2是本实用新型的电路原理图。基准电源取样⑴输入来自电源1，待同期的电源取样(12)输入来自电源2，抗浪 涌装置A(13)和抗浪涌装置B(Il)分别与基准电源取样(1)和待同期的电源取样(12)连 接，抗浪涌装置A (13)由浪涌保护器SPDl和SPD2组成，以保护电路中的电子元器件避免电 源1因雷电造成损坏，抗浪涌装置B(Il)由浪涌保护器SPD3和SPD4组成，以保护电路中的 电子元器件避免电源2因雷电造成损坏，电气隔离装置A(2)与基准电源取样⑴连接，电 气隔离装置B(IO)待同期的电源取样(12)连接，电气隔离装置A(2)由电压互感器PTl和 PT2组成，对来自电源1的交流强电信号进行可靠隔离，电气隔离装置B(IO)由电压互感器 PT3组成，对来自电源的交流强电信号进行可靠隔离，保证基准电源取样(1)和待同期电源 取样(12)的强电信号不直接与弱电的电子元器件连接，以确保电路的电子元件可靠工作。作为判断母排有无电的信号来自电源1，经电压互感器PTl隔离后通过二极管D1、 电阻R3、Rl和电容Cl、C3整流滤波后送入比较电路(9)输入“_”端，比较电路(9)由集成 电路ICl和电阻Rll组成，ICl为一比较器，用作判断母排带电的状况。集成电路IC2、R4、C2组成基准电压电路(4)，经电阻R5、R7、RlO和电容C4、C5分 压和滤波后送入比较电路(9)输入“ + ”端，与比较电路(9)输入“_”端电位做比较，当“_” 端电位低于“ + ”端电位时，比较器ICl翻转，输出为高电位，ICl送出的信号经二极管D3隔 离后直接进入驱动放大电路(6)，驱动放大电路(6)由电阻R13和功率放大三极管Ql组成， 状态输出电路(8)由继电器RL1、二极管D5和发光管LED8组成，状态输出电路(8)与驱动 放大电路(6)连接，当ICl翻转输出高电位时，经功率放大三极管Ql驱动放大，继电器RLl 动作，送出接点信号，表明此时母排无电。
4[0017]判断两路交流电源是否同期的信号采集分别来自电源1和电源2，分别与电压互 感器PT2和PT3连接，经隔离后的取样信号送入倍压差动放大电路(3)。倍压差动放大电 路(3)由电容C7、C8、C9、二极管D6、D7、电阻R15、R16、R17、R18、R19、集成电路IC4元件组 成，同时检测基准电源信号和待同期电源信号同期状态，取样信号虽很弱，由于倍压和差动 的放大，扩大了检测波形的幅度，最大程度真实反映基准交流电源和待同期交流电源的同 期状态，集成电路IC3和电阻R12组成另一比较器，经倍压差动放大后的信号送入比较器 IC3输入的“_”端，电阻R6、R8、R9和可调电阻VR1、VR2对基准电压分压后送入比较器IC3 输入的“ + ”端，调整VRl和VR2可得到所需的同期范围对应的电位，比较集成电路IC3的 “ + ”和“-”输入端的电位高低，可检测两路交流电源的同期状态，延时电路(5)与比较电路 (9)连接，延时电路(5)由电阻R21和电容C6组成，调整C6的大小可得到所需的延时时间， 避免误判断，经延时判断后的信号送入驱动放大电路(6)进行放大，状态输出电路⑶与驱 动放大电路(6)连接，当达到同期点时，继电器RLl动作，送出接点信号，表明此时基准交流 电源和待同期交流电源处于同期状态，此信号可用于控制相关的电路或器件。动态显示电路(7)由集成电路比5、电阻1 2、1 14、1 22、1 23、1 15、发光管1^01 7 组成，动态显示电路(7)与驱动放大电路(6)连接，因而，当基准交流电源和待同期交流电 源变动时，动态显示电路(7)阵列发光管能形象地反映这两路交流电源同期状态的变化， 两路电源同期状态的差别越大时，LED灯亮的个数越多，当越接近同期点时，LED亮的个数 越少，调整电阻R22、R23可使LED的动态显示与同期状态的变化按所需同步，真实反映两路 电源的变化状况，便于操作工人随时监测两路交流电源同期状态的变化。从图2可见，本实用新型具有可靠性高，性能稳定，电路简单，元器件少，制作成本 低，调试容易。
权利要求一种对两路交流工频电源进行同期状态检测的继电器，其特征是被检测的两路电源信号采取差动倍压放大，扩大了波形的幅度，最大程度真实反映两路电源的同期状态。
2.根据权利要求1所述的同期检测继电器，其特征是对强电和弱电采用了完全隔离。
3.根据权利要求1所述的同期检测继电器，其特征是电路包括信号采集、电气隔离装 置、抗浪涌装置，所检测到的信号依次与倍压差动放大、基准电压电路、比较电路、延时电路 和驱动放大电路相联；驱动电路分两路输出，其中一路为动态的同期状态显示，另一路为状 态输出电路。
专利摘要一种对两路交流工频电源进行同期状态检测的继电器，它包括信号采集、电气隔离装置、抗浪涌装置、所检测到的信号依次与倍压差动放大电路、基准电压电路、比较电路、延时电路和驱动放大电路相联，驱动电路分两路输出，其中一路为动态的同期状态显示，另一路为状态输出电路，主要用于两路工频交流电源进行同期状态检测，以及对电力设施的保护场合。
文档编号G01R19/145GK201707399SQ20092005306
公开日2011年1月12日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者潘济宁 申请人:潘济宁