[实用新型]一种用于软起动器的三相电流不平衡保护模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种电流不平衡保护模块。

背景技术

根据原理分析，造成三相电流不平衡的原因有多种，但主要是电动机的原因，因为电机绕组的参数不可能那么的绝对值等于零，它们的长度和横截面不可能完全相等，所以造成电动机运行电流不完全一样。在煤矿现场使用中可通过检测电流来保证电气设备的安全，所以在煤矿井下软启动器中必须加入电流不平衡保护，且要符合如图2所示的行业标准《MT/T943-2005矿用低压交流软启动器》中表9的规定。

当前可查到的电流不平衡保护的解决方法是：电流互感器取三相信号，经过信号处理，经单片机三路AD转换采样，再计算出不平衡度，然后进行保护输出。这种方法优点是判断准确；缺点是需要占用大量的单片机资源。还有的做法是，不会判断电流不平衡度而只判断电流缺相，即100％的不平衡度。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流不平衡保护模块就成了软启动器保护的关键技术。

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流不平衡保护模块，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流不平衡保护模块，包括三相电流信号输入端，还包括与所述三相电流信号输入端连接的电流比较检测电路、与所述电流比较检测电路连接的三相电流不平衡检测电路、与所述三相电流不平衡检测电路连接的输出电路；

所述三相电流不平衡检测电路包括电阻R11、电阻R12、电阻R13，所述电阻R11、电阻R12、电阻R13的一端分别连接经所述电流比较检测电路比较后的三路信号，所述电阻R11、电阻R12、电阻R13的另一端连接在一起后连接滤波电容C4的一端，所述滤波电容C4的另一端接地；

所述电阻R11、电阻R12、电阻R13的另一端连接在一起后还接入到比较器U2C的同相输入端、比较器U2D的反相输入端；

所述三相电流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R1、电阻R14、稳压二极管D1和可调电阻R18后接地；

所述电阻R14和稳压二极管D1之间还与所述比较器U2C的反相输入端连接，所述稳压二极管D1和可调电阻R18之间还与所述比较器U2D的同相输入端连接，所述比较器U2C的输出端、所述比较器U2D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R18的阻值，使比较器U2D的同相输入端电平为4.0V，可测得比较器U2D的反相输入端电平为7.2V，这两个电平作为三相电流不平衡的上下限电平。当电流不平衡度在行业标准《MT/T943-2005矿用低压交流软启动器》中表9第一项的规定范围内时，没有超过界定的上下限电平，比较器U2C的输出端、比较器U2D的输出端均为低电平。当电流不平衡度超过行业标准《MT/T943-2005矿用低压交流软启动器》中表9第二项的规定范围后，已超过界定的上下限电平，此时比较器U2C的输出端、比较器U2D的输出端均为高电平，经输出电路输出，实现电流不平衡保护。

本实用新型通过稳压二极管D1和可调电阻R18来界定三相电流不平衡度的上下限范围，来实现是否进行三相电流不平衡的判断。本实用新型具有制作简单、成本低、可靠性高等特点。

所述电流比较检测电路可以采用现有的比较电路，也可以采用如下三相电流两两进行比较的电流比较检测电路：

所述三相电流信号输入端分别连接电阻R2、电阻R3、电阻R6；

所述电阻R2通过电阻R4连接比较器U1D的同相输入端、比较器U1B的反相输入端；所述电阻R2和电阻R4之间通过电阻R8连接5V电源输出端，所述电阻R4和比较器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R5连接比较器U1A的同相输入端、比较器U1D的反相输入端；所述电阻R3和电阻R5之间通过电阻R9连接5V电源输出端，所述电阻R5和比较器U1A的同相输入端之间通过电容C1接地；

所述电阻R6通过电阻R7连接比较器U1B的同相输入端、比较器U1A的反相输入端；所述电阻R6和电阻R7之间通过电阻R10连接5V电源输出端，所述电阻R7和比较器U1B的同相输入端之间通过电容C3接地；

所述比较器U1D的输出端连接所述电阻R11，所述比较器U1A的输出端连接所述电阻R12，所述比较器U1B的输出端连接所述电阻R13。

所述输出电路可以采用现有的输出电路，也可以采用如下的输出电路：