專利名稱：帶有雙路供電系統(tǒng)相位差檢測裝置的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，特別是涉及一種帶有雙路供電系統(tǒng)相位差檢測裝置的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)。
背景技術(shù)：
目前低壓控制電器中的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器中，有一種具有短時(shí)間兩路電源同時(shí)閉合的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，這種開關(guān)在運(yùn)行時(shí)要求兩路供電電源各對(duì)應(yīng)電源相相位必須同步，但現(xiàn)今的自動(dòng)裝換開關(guān)只能檢測出兩路供電電源的相序是否相同，無法檢測兩路供電電源同相序間的相位差度數(shù)，在實(shí)際應(yīng)用自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)在進(jìn)行短時(shí)兩路電源同時(shí)閉合過程中，雖然兩路電源相序相同，但同相序間相位相差過高時(shí)，也會(huì)引起運(yùn)行線路短路或過載故障，以及負(fù)載損毀或供電系統(tǒng)發(fā)生故障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種對(duì)兩路電源同相序間相位差及頻率檢測的電路，可檢測計(jì)算出相位間實(shí)際相位相差度數(shù)及系統(tǒng)頻率，提供給控制系統(tǒng)做出相應(yīng)判斷的帶有雙路供電系統(tǒng)相位差檢測裝置的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:它包括有數(shù)字信號(hào)處理器，它還包括有所述的相位及頻率檢測裝置中的兩路電源的U、V、W三相分別與中心線間形成的六對(duì)輸入接口，所述的六對(duì)接口中的每一對(duì)接口分別都各自與一個(gè)電路相連接，所述的電路為每一對(duì)接口通過一個(gè)功率電阻與一個(gè)電流型電壓互感器的兩個(gè)輸入端相連接，所述一個(gè)電壓互感器的兩個(gè)輸出端接一個(gè)運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端，在所述運(yùn)算放大器的正相輸入端與其輸出端之間并聯(lián)有第二電阻和第一電容；所述運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端接參考地電位及第四電阻的一端；所述運(yùn)算放大器的輸出端接第三電阻的一端；所述第三、四電阻的另一端并聯(lián)第二電容后連接到另一個(gè)運(yùn)算放大器的正負(fù)相輸入端；所述另一個(gè)運(yùn)算放大器的正相輸入端與其輸出端之間并聯(lián)在兩個(gè)串聯(lián)在一起的第五、七電阻的兩端；所述第五、七電阻彼此串聯(lián)的連接點(diǎn)通過第六電阻接參考地電位；所述另一個(gè)運(yùn)算放大器的輸出端連接第八電阻的一端；一個(gè)二極管的正端與參考地電位相接，所述第八電阻的另一端與所述二極 管的負(fù)端連接后連接到所述的數(shù)字信號(hào)處理器的具有外部中斷功能的一個(gè)引腳。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:可直接對(duì)兩路供電電源的相位及頻率進(jìn)行采集，并運(yùn)算出兩路電源同相相位角度差，及頻率，為自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)提供兩路電源相位差及頻率參數(shù)，用以保證供電系統(tǒng)的可靠運(yùn)行；裝置具有電路簡單，元件數(shù)量少，成本低，便于植入自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)控制系統(tǒng)中，采用數(shù)字信號(hào)處理器的外部中斷模塊進(jìn)行采集，具有高靈敏、高精度，實(shí)時(shí)性好等特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的電路原理圖；圖2是電流信號(hào)波形圖。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，系統(tǒng)相位采集電路共分為3組六路電子線路分別采集兩路電源的U、V、W相，每組原理完全相同，現(xiàn)以采集兩路U相電源相相位電路為例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:如圖1所示，第I路電源的NU相連接電壓互感器Ul第I引腳，電壓互感器Ul第3引腳連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端與第I路電源的中性線Nn連接；電壓互感器Ul第2引腳分別連接運(yùn)算放大器U2A的第3引腳、電容Cl及電阻R2的一端，電壓互感器Ul第
4引腳、運(yùn)算放大器U2A第2引腳、電阻R4的一端分別與參考電位地連接；運(yùn)算放大器U2A的第I引腳連接電容Cl、電阻R2的另一端及電阻R3的一端；運(yùn)算放大器U2B的第5引腳連接電容C2、電阻R5的一端及電阻R3的另一端，運(yùn)算放大器U2B的第6引腳連接電容C2及電阻R4的另一端，運(yùn)算放大器U2B的第7引腳連接電阻R7及電阻R8的一端；電阻R5的另一端與電阻R6的一端、電阻R7的另一端連接，電阻R6的另一端及二極管Dl正端與參考電位地連接；電阻R8另一端與二極管Dl負(fù)端連接，并同時(shí)接入數(shù)字信號(hào)處理器U5具有外部中斷功能的第I引腳。第2路電源的RU相連接電壓互感器U3第I引腳，電壓互感器U3第3引腳連接電阻R9后，電阻R9再與第2路電源的中性線Rn連接；電壓互感器U3第2引腳分別連接運(yùn)算放大器U4A的第3引腳、電容C3及電阻RlO的一端，電壓互感器U3第4引腳與運(yùn)算放大器U4A第2引腳、電阻R12的一端分別與參考電位地連接；運(yùn)算放大器U4A的第I引腳連接電容C3、電阻RlO的另一端及電阻Rll的一端；運(yùn)算放大器U4B的第5引腳連接電容C4的一端、電阻Rll的另一端 及電阻R13的一端，運(yùn)算放大器U4B的第6引腳連接電容C4的另一端及電阻R12的另一端，運(yùn)算放大器U4B的第7引腳連接電阻R16及電阻R14的一端；電阻R14與電阻R15與電阻R13的另一端連接，電阻R15的另一端及二極管D2正端與參考電位地連接；電阻R16另一端與二極管D2負(fù)端連接，并同時(shí)接入數(shù)字信號(hào)處理器U5具有外部中斷功能的第3引腳。
具體實(shí)施方式
以其中NU相為例極性詳細(xì)說明，電源電壓NU通過負(fù)載電阻Rl連接通過電壓互感器Ul原邊至Nn中性相，期間將產(chǎn)生一個(gè)微小的電流信號(hào)如圖2中a波形的電流信號(hào)，通過電壓互感器Ul，其副邊將產(chǎn)生一個(gè)1:1的電流線號(hào)，通過由運(yùn)算放大器U2A、U2B組成的調(diào)相、還原電路產(chǎn)生一個(gè)相位角度誤差小于5分的同頻率，正弦波的小幅值圖2中b波形的電壓信號(hào)，信號(hào)接入由運(yùn)算放大器U2B組成的信號(hào)調(diào)整電路，將正選波調(diào)理為同頻率的圖2中c波形的電壓方波信號(hào)，后輸入至具有端口變化中斷的數(shù)字信號(hào)處理器U5端口，用于數(shù)字信號(hào)處理器U5采集方波信號(hào)，同理RU相同樣將信號(hào)輸入具有端口變化中斷的數(shù)字信號(hào)處理器U5端口，數(shù)字信號(hào)處理器U5分別采集兩個(gè)信號(hào)的上升沿及下降沿，根據(jù)公式I計(jì)算出電源同相相線的頻率，并同時(shí)對(duì)兩路供電電源同相的信號(hào)上升沿進(jìn)行捕捉采集記錄兩個(gè)上升沿相差的時(shí)間，根據(jù)公式2可計(jì)算出同相相序的相位差值；公式1:l/a=b注:a為采集波形的上升沿及下降沿時(shí)間；b為相線頻率；公式2: (a/c)/180=d注:c為采集的兩個(gè)上升沿時(shí)間差；d為相位角度差。
權(quán)利要求
1.一種帶有雙路供電系統(tǒng)相位差檢測裝置的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，它包括有數(shù)字信號(hào)處理器，其特征是:它還包括有所述的相位及頻率檢測裝置中的兩路電源的U、V、W三相分別與中心線間形成的六對(duì)輸入接口，所述的六對(duì)接口中的每一對(duì)接口分別都各自與一個(gè)電路相連接，所述的電路為每一對(duì)接口通過一個(gè)功率電阻與一個(gè)電流型電壓互感器的兩個(gè)輸入端相連接，所述一個(gè)電壓互感器的兩個(gè)輸出端接一個(gè)運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端，在所述運(yùn)算放大器的正相輸入端與其輸出端之間并聯(lián)有第二電阻和第一電容；所述運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端接參考地電位及第四電阻的一端；所述運(yùn)算放大器的輸出端接第三電阻的一端；所述第三、四電阻的另一端并聯(lián)第二電容后連接到另一個(gè)運(yùn)算放大器的正負(fù)相輸入端；所述另一個(gè)運(yùn)算放大器的正相輸入端與其輸出端之間并聯(lián)在兩個(gè)串聯(lián)在一起的第五、七電阻的兩端；所述第五、七電阻彼此串聯(lián)的連接點(diǎn)通過第六電阻接參考地電位；所述另一個(gè)運(yùn)算放大器的輸出端連接第八電阻的一端；一個(gè)二極管的正端與參考地電位相接，所述第八電阻的另一端與所述二極管的負(fù)端連接后連接到所述的數(shù)字信號(hào)處理器的具有外部中斷功能的一個(gè) 引腳。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有雙路供電系統(tǒng)相位差檢測裝置的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)。它包括有數(shù)字信號(hào)處理器，兩路電源的U、V、W相通過一個(gè)功率電阻連接電壓互感器輸入端，電壓互感器在副邊產(chǎn)生一個(gè)11的電流信號(hào)，電流信號(hào)使用由運(yùn)算放大器和電阻、電容組成電位產(chǎn)生電路及調(diào)相電路產(chǎn)生電位信號(hào)，電位信號(hào)通過以運(yùn)算放大器及電阻、電容和二極管組成的方波電路，把正弦交流電位信號(hào)變換成頻率周期相同的方波信號(hào)，再聯(lián)結(jié)至微處理器的具有外接電位變化中斷的I/O端口，由微處理器進(jìn)行處理。本發(fā)明的檢測裝置具有電路簡單，元件數(shù)量少，成本低，便于植入自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)控制系統(tǒng)中，采用數(shù)字信號(hào)處理器的外部中斷模塊進(jìn)行采集，具有高靈敏、高精度，實(shí)時(shí)性好等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J9/06GK103248116SQ201310213389
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月31日
發(fā)明者史祺, 高輝 申請(qǐng)人:天津市百利電氣有限公司