[发明专利]一种电动机构用三相电相序及缺相的检测装置及方法

说明书

本发明提供了一种电动机构用三相电相序及缺相的检测装置及方法，检测装置包括了：电源模块、采样电路模块、微型控制器和状态输出模块；采样电路模块由整流、隔离、滤波三部分电路组成；微型控制器为Atmel公司的低功耗8位CMOS微型控制器Attiny13A；微型控制器结合一种简单高效的三相电电源整流、隔离、滤波处理的检测电路，通过高效率的程序算法可以精准快速的确定相序及是否缺相，该方法克服了传统电路检测方法的抗干扰性差、无法定制、电路复杂、故障率高等缺点，更好的为电动执行机构保驾护航。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种电动机构用三相电相序及缺相的检测装置及方法。

背景技术

电动执行机构是过程控制系统中重要的驱动装置，广泛使用在电力、钢铁、石油、水处理、化工、冶金等行业。往往通过控制阀门的开度来调节工业管道中的温度、压力、流量等等参数。在使用过程中，由于各种因素会造成使用现场电源相序发生改变，相序发生改变会导致电动执行机构电机运行的方向错误，造成不可估量的后果。如果三相电源有缺相，电动执行机构仍接收到开关信号控制电机运行，长时间的电机缺相运行会造成电机温度持续上升而烧毁。考虑到三相电源不正常对电动执行机构的不良影响，电动执行机构一般都配备相序及缺相检测模块。传统的相序及缺相检测模块是由纯硬件检测电路组成的，但是随着工业现场大功率变频器的使用，电动执行机构使用现场的三相电源质量很差，往往伴随者相位角的突变和大量的谐波，由纯硬件电路组成的相序及缺相检测电路已经无法适应该种电源环境，部分使用现场出现电机转向错误以及缺相现象。目前，市面上有很多专业的相序及缺相检测芯片以及成熟的方案，它们的功能很强大，甚至能采集到实时的三相电波形，但是随之而来的也是高昂的成本，并且对于电动执行机构来说，很多功能都不是实际不需要的。

发明内容

为了解决现有问题，本发明的目的是提供一种电动机构用三相电相序及缺相的检测装置及方法，可以精准快速的确定相序及是否缺相，有效的提高抗干扰性，可根据实际需要自由定制，避免了电路复杂导致出现故障率高的问题。

本发明涉及一种电动机构用三相电相序及缺相的检测装置，包括了电源模块、采样电路模块、微型控制器和状态输出模块；采样电路模块由整流、隔离、滤波三部分电路组成；微型控制器为Atmel公司的低功耗8位CMOS微型控制器Attiny13A。

进一步，采样电路模块定义三相电为UA、UB、UC，通过D2、D4二极管和R9、R10对UA和UB的线电压进行整流，再通过后级光耦U3隔离，同理，对UC和UB的线电压信号进行采集，光耦隔离后得到的信号Iab、Ibc。

进一步，将采样电路模块获取到的两个信号Iab、Ibc，送给微型控制器检测口，微型控制器通过两个信号的关系来判断相序、缺相情况。

进一步，所述状态输出模块输出用两个指示灯指示相序状态，显示三相电源的相序和是否缺相

本发明还包括一种电动机构用三相电相序及缺相的检测方法，包括如下步骤：

步骤(1)连接电源模块，三相电进线端子输入UA、UB、UC，微型控制器Attiny13A开始初始化，开启定时器，IO口初始化；

步骤(2)定时器1ms执行一次判断微型控制器检测，检测引脚状态；

步骤(3)检测波形位置判断相序计数；

步骤(4)通过滤波算法判断最终相序；

步骤(5)输出相序信号。