专利名称：三相检测模块的制作方法
技术领域：
本公开涉及三相电力，更具体地涉及用于检测三相电源的状况的系统和方法。
背景技术：
在此给出的背景描述用于概括介绍本公开的场境的目的。在本背景技术部分中描述的、当前指定的发明人的工作以及在提交时不能被作为现有技术的本说明书的方面既不明确地也不隐含地被接受为对比本公开的现有技术。以三相来分发电力是电力传输的常见方法，三相电力用于向电动机和许多其他装置供电。三相电力系统使用三个交流电(AC)电压源，其相位分别相隔120度。在平衡的三相电力系统中，三条电源线承载同一频率(因此同一周期)的三个AC信号，它们在不同时刻达到它们的瞬时峰值。以由三条电源线之一承载的电流作为参考，其他两路电流在时间上分别被延迟电流的一个周期的1/3和2/3。用于产生三个AC电压源的一种常见方式是构造AC发电动机/交流发电机，其中旋转磁场通过三组电线绕组，每组围绕发电动机/交流发电机的圆周相隔120度。相电压指的是跨过诸如AC发电动机/交流发电机中的一组电线绕组等的任何一个AC电压源测量的电压量。发电动机或者电动机的绕组可以以包括图I-IA中所示的那些的不同配置连接到三相电源线。图1图示了“ Δ ”(德耳塔)配置，而图IA图示了 “Y”配置，也被称为星形配置。在德耳塔配置中，绕组连接在三条电源线之间。在星形配置中，绕组从三条电源线的每条向公共节点连接。公共节点可以连接到在星形配置的一些应用中存在的中线。中线可以允许低压装置连接在电源线之一和中线之间，这产生比当在电源线的两个之间连接时较低的电压。

实用新型内容本发明公开了一种三相检测模块，包括第一、第二和第三端子；第一、第二、第三和第四光耦合器；第一、第二和第三二极管；第一、第二和第三电阻器；其中所述第一、第二和第三端子通过第一、第二和第三电阻器分别连接到第一、第二和第三光耦合器的集电极； 所述第一、第二和第三端子通过第一、第二和第三二极管分别连接到第一、第二和第三光耦合器的集电极，所述第一、第二和第三二极管分别与第一、第二和第三电阻器并联，所述二极管的阴极连接到所述端子，所述二极管的阳极连接到所述光耦合器；所述第一、第二和第三光耦合器的发射极的每一个连接到第四光耦合器的阳极；以及第四光耦合器的阴极连接
到第一、第二和第三二极管的阳极。在其他特征中，三相检测模块还包括第一、第二和第三齐纳二极管，其中所述第四光耦合器的阴极分别通过所述第一、第二和第三齐纳二极管连接到所述第一、第二和第三二极管的阳极，所述齐纳二极管的阳极连接到所述第四光耦合器的阴极。在其他特征中，三相检测模块还包括第一、第二和第三变阻器，其中所述第一、第二和第三端子的每一对通过所述第一、第二和第三变阻器的各自不同的一个连接。在其他特征中，三相检测模块还包括控制模块，所述控制模块被配置为向所述第一、第二和第三光耦合器输出控制信号以及从所述第四光耦合器接收信号。在其他特征中，所述第一、第二和第三光耦合器的阳极连接到正电压源，所述第一、第二和第三光耦合器的阴极分别连接到所述控制模块的第一、第二和第三节点，其中所述第四光耦合器的集电极连接到正电压源，所述第四光耦合器的发射极连接到所述控制模块的第四节点。在其他特征中，所述控制模块被配置为在所述第一节点、第二节点和第三节点之一处输出低信号，并在所述第一节点、第二节点和第三节点中的其它节点处输出高信号。在其他特征中，所述控制模块被配置为在所述第一、第二和第三节点处顺序输出预定检测时间段的低信号，同时在所述第一、第二和第三节点中的另外两个处输出高信号。在其他特征中，所述控制模块被配置为确定在所述检测时间段中第四节点处的高值，并在所述高值低于阈值时产生错误信号。在其他特征中，所述控制模块被配置为确定当所述第一节点输出低信号时从所述第四节点输出的信号的第一峰值，确定当所述第二节点输出低信号时从所述第四节点输出的信号的第二峰值，确定当所述第三节点输出低信号时从所述第四节点输出的信号的第三峰值，并在所述第一、第二和第三峰值之间的差大于预定限度时产生断相信号。在其他特征中，所述控制模块被配置为在所述第一节点处输出低信号，检测从所述第四节点输出的信号的第一值并在所述第一节点输出低信号时将所述第一值与阈值作比较，在所述第一值超过所述阈值之后交替地在所述第二节点和所述第三节点处输出低信号，检测从所述第四节点输出的信号的第二值并在所述第二节点输出低信号时将所述第二值与阈值作比较，以及检测从第四节点输出的信号的第三值并在所述第三节点输出低信号时将所述第三值与阈值作比较，以及在所述第三值早于所述第二值超过阈值而超过阈值时产生断相信号。在其他特征中，所述控制模块被配置为在所述第一节点处输出低信号，检测从所述第四节点输出的信号的第一值并在所述第一节点输出低信号时将所述第一值与阈值作比较，在所述第一值超过所述阈值之后，交替地在所述第二节点和第三节点处输出低信号， 检测从所述第四节点输出的信号的第二值并在所述第二节点输出低信号时将所述第二值与阈值作比较，并确定在所述第二节点输出低电压时所述第二值超过阈值的第一时刻，检测从所述第四节点输出的信号的第三值并在所述第三节点输出低信号时将所述第三值与阈值作比较，确定在所述第三节点输出低信号时所述第三值超过阈值的第二时刻，并在所述第一时刻在所述第二时刻之后时产生断相信号。[0020]本发明公开了一种设备，包括第一光耦合器和控制模块。第一光耦合器选择性地允许第一电流从N条电源线的第一对的第一条向所述第一对的第二条流动。N是大于2的整数。N条电源线分别提供相位信号。控制模块控制第一光耦合器，并且根据基于第一电流的第一信号来确定相位信号的断相的发生。在其他特征中，设备还包括第二和第三光耦合器，它们分别选择性地允许电流在N 条电源线的第二对和第三对之间流动。控制模块控制第二和第三光耦合器。多个光耦合器包括第一、第二和第三光耦合器。控制模块在激活光耦合器之一时使光耦合器的其他光耦合器无效。多个光耦合器的每个在被激活时允许电流流动。在其他特征中，当激活第一光耦合器时，第一信号基于第一电流，当激活第二光耦合器时，第一信号基于从N条电源线的第二对的第一条向第二对的第二条流动的第二电流，并且当激活第三光耦合器时，第一信号基于从N条电源线的第三对的第一条向第三对的第二条流动的第三电流。在其他特征中，所述断相包括缺相、相序反转和相振幅不平衡的至少一个。设备还包括输出光耦合器，其生成基于包括第一电流的总电流的第一信号。总电流包括来自第二和第三光耦合器的第二和第三电流。本发明公开了一种设备，包括第一光耦合器、装置和控制模块。第一光耦合器选择性地允许第一电流从N条电源线的第一条向N条电源线的第二条流动。N是大于2的整数。 N条电源线分别提供相位信号。装置允许电流从N条电源线的第二条向N条电源线的第一条流动，并且防止电流从N条电源线的第一条向N条电源线的第二条流动。控制模块控制第一光耦合器，并且分析基于第一电流的第一信号以确定相位信号的断相。在其他特征中，设备还包括第二光耦合器，第二光耦合器选择性地允许第二电流从N条电源线的第二条向N条电源线的第三条流动；以及第三光耦合器，第三光耦合器选择性地允许第三电流从N条电源线的第三条向N条电源线的第一条流动。在其他特征中，设备还包括输出光耦合器，所述输出光耦合器接收第一、第二和第三电流的和，并且生成输出电流。第一信号基于所述输出电流。当分别使第一、第二和第三光耦合器无效时，第一、第二和第三电流是0。在其他特征中，设备还包括N个齐纳二极管，它们分别允许电流从输出光耦合器向第一、第二和第三光耦合器的相应的一个的节点流动。N个齐纳二极管分别在施加到齐纳二极管的电压在预定阈值以上时，允许电流从所述第一、第二和第三光耦合器的相应的一个的节点向输出光耦合器流动。在其他特征中，设备还包括N个二极管，所述N个二极管分别允许电流从第一、第二和第三光耦合器的相应的一个的节点向N条电源线的对应的一条流动。装置包括N个二极管之一。设备还包括N个电阻，分别连接在第一、第二和第三光耦合器之一和N条电源线的相应的一条之间。设备还包括N个变阻器，分别连接在N条电源线的相应的两条之间。本发明公开了一种设备，包括N个电阻、N个开关装置、输出装置、N个单向装置和控制模块。N是大于2的整数。N个开关装置分别具有第一和第二端，并且分别选择性地将第一端电连接到第二端。第一端经由N个电阻而耦合到N条电源线的相应的电源线。第二端连接到公共节点。N条电源线的每条承载具有N个相位的不同的一个的电力信号。输出装置连接在公共节点和第二节点之间，并且根据在公共节点和第二节点之间流动的电流来生成输出信号。N个单向装置分别允许电流从在N个开关装置的相应的一个的第一端的节点向N条电源线的对应的一条流动，并且分别禁止向第一端的电流流动。控制模块分析输出信号以确定电力信号的故障，并且选择性地生成分别控制N个开关装置的N个控制信号。在其他特征中，设备还包括N个齐纳二极管，分别允许电流从第二节点向在N个开关装置的相应的一个的第一端的节点流动，并且分别选择性地禁止向第二节点的电流流动。N个单向装置的每个包括二极管。N个开关装置的每个包括光耦合器。输出装置包括光耦合器。设备还包括N个变阻器，变阻器分别连接在N条电源线的两条之间。本发明公开了一种方法，包括在N条电源线上接收N个电力信号，每个电力信号具有N个相位的不同的一个，其中N是大于2的整数；选择性地激活第一开关以允许第一电流从N条电源线的第一条向N条电源线的第二条流动；生成基于第一电流的信号；并且当信号小于预定阈值时，选择性地生成断相信号。在其他特征中，所述方法还包括根据断相信号来控制电动机。所述方法还包括当生成断相信号时停止电动机的运行。所述方法还包括将第一开关激活预定时间段。预定时间段基于N个电力信号之一的一个周期的持续时间。预定时间段等于所述持续时间加预定值。在其他特征中，所述方法还包括选择性地激活第二开关，以允许第二电流从N条电源线的第二条向N条电源线的第三条流动；并且选择性地激活第三开关，以允许第三电流从N条电源线的第三条向N条电源线的第一条流动。所述方法还包括当激活第一、第二和第三开关之一时使开关的剩余的那些无效。在其他特征中，所述方法还包括顺序激活第一、第二和第三开关。所述方法还包括生成基于第一、第二和第三电流的信号。所述信号与第一、第二和第三电流的和成比例。当分别使第一、第二和第三开关无效时，第一、第二和第三开关电流是0。所述方法还包括当信号的峰值小于预定阈值并且第一、第二和第三开关之一被激活时生成断相信号。在其他特征中，所述方法还包括当在预定时间段上的信号的峰值小于预定阈值时生成断相信号。所述方法还包括当激活第一开关时，确定信号的第一峰值；当激活第二开关时，确定信号的第二峰值；当激活第三开关时确定信号的第三峰值；并且，当在所述第一、第二和第三峰值之间的差大于预定限制时，生成断相信号。在其他特征中，所述方法还包括激活第一开关；当激活第一开关时，将信号与阈值相比较；在信号超过阈值后，交替地激活第二开关和第三开关；在激活第二开关时和在激活第三开关时，将信号与阈值相比较；并且，在在激活第二开关时信号超过阈值之前，在激活第三开关时当信号超过阈值时，生成断相信号。在其他特征中，所述方法还包括激活第一开关；当激活第一开关时，将信号与阈值相比较；在信号超过阈值后，交替地激活第二开关和第三开关；在激活第二开关时，确定信号超过阈值的第一时间；在激活第三开关时，确定信号超过阈值的第二时间；并且，当第一时间在第二时间之后时生成断相信号。通过详细描述、权利要求和附图，本公开的其他应用领域将变得清楚。详细描述和具体示例仅仅意在用于说明的目的，而不意在限制本公开的范围。

[0039]这里所述的附图仅仅用于说明的目的，而不意在以任何方式限制本公开的范围。图I-IA是根据现有技术的电动机绕组连接的示意图；图2是根据本公开的原理的示例性电动机系统的功能框图；图2A是根据本公开的原理的相模块的示例性实现的示意图；图2B-2C是示出了图2A中的相模块中的示例性电流流动的示意图；图3-3A是图示了根据本公开的原理的、由图2的控制模块的示例性实现执行的步骤的流程图；图4-4C是图示了根据本公开的原理的、在检查缺相中执行的示例性步骤的流程图；图5-5C是图示了根据本公开的原理的、在检查相位反转中执行的示例性步骤的流程图；以及图6-6A是图示了根据本公开的原理的、在检查峰值电压不平衡中执行的示例性步骤的流程图。
具体实施方式
下面的描述实质上仅仅是示例性的，并且绝不意在限制本公开、其应用或者用途。 为了清楚，在附图中将使用相同的参考标号来识别类似的元件。当在这里使用时，短语A、B 和C的至少一个应当被解释为使用非独占逻辑“或”来表示逻辑(A或B或C)。应当理解， 可以以不同的顺序执行方法中的步骤，而不改变本公开的原理。当在这里使用时，术语模块可以指的是以下所述、作为以下所述的一部分或者包括以下所述执行一个或更多个软件或者固件程序的专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或者组)和/或存储器(共享、专用或者组)、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他适当部件。参照图2，电动机102经由U、V和W电源线接收三相电力。在U、V和W电源线上的电力信号分别具有相位Φυ、Φν、ΦΙ，它们彼此相差120度0/3女Ji弧度)。中线也可以连接到电动机102。仅仅举例而言，可以如图I-IA中所示配置电动机的绕组。虽然示出了三相电力，但是本公开的原理适用于具有多于三相的多相电力。包括相模块110和控制模块120的控制系统106也接收U、V和W电力信号。相模块110分别在节点Ν3、Ν2和m处接收U、V和W电力信号。相模块110根据电力信号的两个之间的电压差向控制模块120输出信号S4。控制模块120使用选择信号Si、S2和S3 控制相模块110。电压差可以被称为线电压。例如，线电压UV表示从电力信号U到电力信号V的电压差；线电压VW表示从电力信号V到电力信号W的电压差；线电压WU表示从电力信号W到电力信号U的电压差。控制模块120可以生成选择信号S1、S2和S3以选择线电压之一。例如，通过激活选择信号Sl并且使选择信号S2和S3无效，相模块110可以输出信号作为基于UV的S4。 类似地，激活选择信号S2和S3使得S4分别基于VW和WU。控制模块120可以将选择信号之一激活至少预定时间段。例如，预定时间段可以等于电力的一个周期的长度加公差值(例如3-5毫秒)。一个周期的长度可以对于50赫兹电力是20毫秒，或者对于60赫兹电力是16. 7毫秒。控制模块120分析信号S4,以确定进入的三相电力是否存在任何问题。例如，控制模块120可以检测是否缺少U、V或者W信号之一，电力信号的相位是否错误和/或电力信号的电压是否不平衡。参照图2A，示出了相模块110的示例性实现。电源线U在节点N3处连接至电阻器 R201的第一端和二极管D202的阴极；电源线V在节点N2处连接至电阻器R202的第一端和二极管D203的阴极；电源线W在节点m处连接至电阻器R203的第一端和二极管D201 的阴极。变阻器RV201连接在节点N3和节点m之间；变阻器RV202连接在节点N3和节点 N2之间；变阻器RV203连接在节点N2和节点m之间。在各种实现中，变阻器RV201、RV202 和RV203可以是金属氧化物变阻器。二极管D201的阳极和电阻器R201的另一端在节点N4处连接到齐纳二极管Z201 的阴极；二极管D202的阳极和电阻器R202的另一端在节点N5处连接到齐纳二极管Z202 的阴极；二极管D203的阳极和电阻器R203的另一端在节点N6处连接到齐纳二极管Z203 的阴极。齐纳二极管Z201、齐纳二极管Z202和齐纳二极管Z203的阳极在节点N7处连接。节点N4连接到光耦合器X201的集电极；节点N5连接到光耦合器X202的集电极； 节点N6连接到光耦合器X203的集电极。光耦合器X201、光耦合器X202和光耦合器X203的发射极在节点N8处连接到光耦合器X204的阳极。光耦合器X204的阴极连接到节点N7。电压输入端V201通过电阻器R207连接到光耦合器X201、光耦合器X202和光耦合器X203的阳极。光耦合器X201的阴极在节点N31处接收选择信号Sl ；光耦合器X202的阴极在节点N32处接收选择信号S2 ；光耦合器X203的阴极在节点N33处接收选择信号S3。光耦合器X204的集电极连接到电压输入端V202。在各种实现中，电压输入端V201 和V202可以具有大致相等的电压，并且可以来自同一电源。光耦合器X204的发射极经由节点N34向控制模块120输出线电压信号S4。电阻器R204和电容器C201连接在节点N34 和地电势之间。可以在节点N34处建立到地的可变电阻。例如，可以包括双极结型晶体管(BJT) Q1，其中BJT Ql的发射极连接到地电势，并且BJT Ql的集电极经由电阻器R205连接到节点N34。BJT Ql的基极经由电阻器R206接收信号S5。信号S5可以由控制模块120提供。当激活信号S5时，由节点N34看到的到地的电阻减小。对于通过光耦合器X204 的给定电流，减小到地的电阻减小向S4的电压输出。这允许改变所测量的电压范围。为了最大化测量精度，所测量的电压应当尽可能大，而不达到电压输入V202。可以改变电压范围以抵消电路改变。例如，随着时间，诸如光耦合器X204等的光耦合器的电流传送率可能降低。因此可以增大电压范围以抵消电流上的这种减小。电压范围也可以被改变以适应于不同的电力电压，诸如可以被不同国家或者不同电网使用等。另外，当在由德耳塔或者星形配置生成的电力之间移动时，可以调整电压范围。电阻器R201、R202和R203是限流电阻器，其限制向光耦合器X201、X202和X203 的电流输入。变阻器RV201、RV202和RV203可以吸收电源线之间的过大的瞬时电压。当使光耦合器无效时，二极管Z201、Z202和Z203提供替代的电流路径。当选择信号Si、S2或者S3的任何一个为低时，来自电压输入V201的电流使得对应的光耦合器的发光二极管(LED)发光，这激励光电晶体管的基极，允许电流从光耦合器的集电极向发射极流动。因此，选择信号Si、S2或者S3是低态有效的。控制模块120可以生成对应于四个模式的选择信号Si、S2或者S3的值。在模式 1中，选择信号Sl是有效的，并且选择信号S2和S3是无效的。这使得信号S4基于线电压 UV。在各种实现中，线电压UV的负值将不达到信号S4，如下更详细所述。因为图2A的电路不依赖于中线，因此电路可以分析对应于星形三相配置和德耳塔三相配置的电力，星形三相配置可以有或者可以没有相关联的中线，德耳塔三相配置通常没有相关联的中线。仅仅举例而言，即使使用包括中线的星形配置来生成三相电力，在电动机中也可能没有中线，诸如当电动机的绕组具有德耳塔配置时。因此图2A的电路可以用于任何三相电力，而与消耗电动机或发电源的星形/德耳塔配置无关。如图2B中所示，当相模块110在模式1中工作并且线电压UV为正时，来自电源线 U的电流流过电阻器R201、光耦合器X201、光耦合器X204、齐纳二极管Z203、节点N6和二极管D203到达电源线V。该电流激活光耦合器X204的LED，由此激活光耦合器X204的光电晶体管，产生电流。该电流诸如通过电阻器R204等到达地，由此在节点N34处建立电压。在模式2中，选择信号S2为低，并且选择信号Sl和S3为高。然后电流以与模式1 类似的方式从电源线V向电源线W流动。在模式3中，选择信号S3为低，并且选择信号Sl 和S2为高，允许电流从电源线W向电源线U流动。在模式4中，所有的信号为高，使得光耦合器X201、X202和X203无效。当线电压UV、线电压VW或者线电压WU足够大并且使到线电压的对应的光耦合器无效时，齐纳二极管可以提供替代的电流路径。当线电压UV为正并且使光耦合器X201无效时，电流可以在反方向上流过齐纳二极管Z201。该电流可以经由齐纳二极管Z202和电阻器R202或者齐纳二极管Z203和二极管D203到达电源线V。对于VW和WU存在类似的电流流动。如图2C中所示，当线电压UV为负时，与模式无关，电流可以从电源线V向电源线U 流动。该电流可以从电源线V流经电阻器R202、二极管D202到达电源线U。对于VW和WU 的负值存在类似的电流流动。现在参照图3，流程图图示了控制模块120的示例性控制。在步骤401中，控制模块120被初始化。在步骤402中，控制检查是否发生了缺相，并且相应地发出错误消息。仅仅举例而言，当线电压UV、VW或者WU之一小于预定阈值时，可以检测到缺相。仅仅举例而言，如果线电压UV在整个电力周期上保持小于预定阈值，则电力信号U和V之一或者两者可以是0或者不寻常的低。在步骤402A中，如果检测到缺相，则控制返回到步骤402 ；否则， 控制返回到步骤403。在步骤403中，控制确定是否发生了相序反转，并且相应地发出错误消息。因为相电压U、V和W相隔120度，因此线电压UV、VW和WU也可以异相120度。每个线电压将在不同的时间达到峰值电压。线电压达到它们的峰值电压的顺序可以是预定的。偏离该预定顺序可能引起附接的电动机的效率低或者甚至损害的操作。例如，可以配置电动机以使用以下面的顺序达到它们的峰值的线电压uv、vw、wu。如果顺序改变为uv、wu、vw，则已经发生了相序反转。在步骤403A中，如果检测到相序反转，则控制返回步骤403 ；否则，控制去往步骤 404。在步骤404中，控制确定是否发生了相振幅不平衡，并且相应地发出错误消息。相振幅不平衡可以被定义为线电压的任何两个在幅度上差别超过预定限制。仅仅举例而言，可以比较每个线电压的峰值幅度值。在步骤404A中，如果检测到相振幅不平衡，则控制返回步骤404 ；否则，控制返回步骤402。控制可以在返回步骤402之前等待，使得间歇地执行检测。这可以以潜在地较慢地检测错误为代价而节能。现在参照图3A，步骤412、413和414在错误发生时设置标记。步骤412A、413A和 414A检查这些标记以确定是否发生了错误。如果是，则控制分别转移到步骤420、421和 422。在步骤420、421和422中，生成适当的错误消息。电源错误可能使得电动机102过热或者以不期望的方式运行。根据错误消息，控制模块120可以停止电动机102或者执行其他补救行为，诸如减小电动机102上的负载或者降低电动机102的速度。仅仅举例而言，控制模块120可以指示电动机102停止工作。在各种实现中，控制模块120可以通过启动将切断从电源线U、V和W到电动机102的电力的诸如继电器或者断路器等的电路中断元件来停止电动机102工作。在各个实现中，控制模块120可以监视错误消息，并且根据关于错误消息的历史信息改变所执行的补救行为。例如，可以将各个错误消息与时间戳一起记录。如果在预定时间窗口中发生了太多的错误消息，则控制模块120可以停止电动机102。如果仅仅偶尔生成错误消息，则可以激活服务指示器。服务指示器可以包括点亮的灯、可听指示器和/或电子指示，诸如网络控制消息、电子邮件消息、文本消息等。如果连续地生成错误消息，则控制模块120可以立即停止电动机102。参照图4，示出了图示步骤402的示例性实现的一般操作的逻辑流程图。在步骤 501中，对于检测时间段，控制将选择信号Sl的值设置为低，并且将选择信号S2和S3的值设置为高。控制模块120检测在节点34处接收的线电压信号S4,以确定在检测时间段中是否接收到预定阈值以上的高值。在步骤501A中，控制根据步骤501的结果来确定下一个步骤；如果在检测时间段中未检测到高值，则在检测时间段中丢失了 Φυ或者Φν，在步骤 501Β中控制发出错误消息，并且返回步骤501 ；如果检测到高值，则控制去往下一个步骤。在步骤502中，对于检测时间段，控制将选择信号S2的值设置为低，并且将选择信号Sl和S3的值设置为高。控制模块120检测在节点34处接收的线电压信号S4,以确定在检测时间段中是否接收到预定阈值以上的高值。在步骤502Α中，控制根据步骤502的结果来确定下一个步骤；如果在检测时间段中未检测到高值，则在检测时间段中丢失了 Φν或者ΦW，在步骤502Β中控制发出错误消息，并且返回步骤502 ；如果检测到高值，则控制去往下一个步骤。在步骤503中，对于检测时间段，控制将选择信号S3的值设置为低，并且将选择信号Sl和S2的值设置为高。控制模块120检测在节点Ν34处接收的线电压信号S4,以确定在检测时间段中是否接收到预定阈值以上的高值。在步骤503Α中，控制根据步骤503的结果来确定下一个步骤；如果未在检测时间段中检测到高电压，则在检测时间段中丢失了 ΦΙ或者Φυ，在步骤5(Χ3Β中控制发出错误消息，并且返回步骤503 ；如果检测到高电压，则控制退出步骤402。参照图4Α，示出了详细地图示步骤412的示例性实现的一般操作的逻辑流程图。 图4Α中所示的操作一般类似于图4中所示的操作。在步骤412的该示例性实现中，在步骤501A中，如果在检测时间段中未检测到预定阈值以上的高值，则控制在步骤511B中标记错误，然后进入步骤502。在步骤502A中，如果在检测时间段中未检测到预定阈值以上的高值，则控制在步骤512B中标记错误，并且进入步骤504。在步骤503A中，如果在检测时间段中未检测到预定阈值以上的高值，则控制在步骤51 中标记错误，并且退出步骤412。参照图4B，示出了详细地图示步骤412的另一个示例性实现的一般操作的逻辑流程图。控制模块120进入步骤412，并且从步骤551开始。在步骤551中，控制将定时器复位为检测时间段。接着，在步骤553中，控制将选择信号Sl的值设置为低，并且将选择信号 S2和S3的值设置为高，然后感测代表线电压UV的、在节点34处接收的线电压信号S4的电压。在步骤555中，控制确定所感测的电压是否大于预定阈值；如果是，则控制进入步骤 561 ；如果否，则控制进入步骤557。在步骤557中，控制检查定时器，并且确定是否已经过去了预定时间段；如果否，则控制返回步骤553 ；如果是，则控制在步骤559中标记错误，并且进入步骤561。在步骤561中，控制再一次将定时器复位为预定时间段。接着，在步骤563中，控制将选择信号S2的值设置为低，并且将选择信号Sl和S3的值设置为高，然后感测代表线电压VW的、在节点34处接收的线电压信号S4的电压。在步骤565中，控制确定所感测的电压是否大于预定阈值；如果是，则控制进入步骤571 ；如果否，则控制进入步骤567。在步骤567中，控制检查定时器，并且确定是否已经过去了预定时间段；如果否，则控制返回步骤563 ；如果是，则控制在步骤569中标记错误，并且进入步骤571。在步骤571中，控制再一次将定时器复位为预定时间段。接着，在步骤573中，控制将选择信号S3的值设置为低，并且将选择信号Sl和S2的值设置为高，然后感测代表线电压WU的、在节点34处接收的线电压信号S4的电压。在步骤575中，控制确定所感测的电压是否大于预定阈值；如果是，则控制退出步骤412 ；如果否，则控制进入步骤577。在步骤577中，控制检查定时器，并且确定是否已经过去了预定时间段；如果否，则控制返回步骤573 ；如果是，则控制在步骤579中标记错误，并且退出步骤412。参照图4C，示出了详细地图示步骤402的另一个示例性实现的一般操作的逻辑流程图。图4C中所示的操作一般类似于图4B中所示的操作。在步骤402的该实现中，在步骤557中，控制检查定时器，并且确定是否已经过去了预定时间段；如果否，则控制返回步骤553 ；如果是，则控制在步骤558中发出错误消息，并且返回步骤551。在步骤567中，控制检查定时器，并且确定是否已经过去了预定时间段；如果否，则控制返回步骤563;如果是， 则控制在步骤568中发出错误消息，并且返回步骤561。在步骤577中，控制检查定时器，并且确定是否已经过去了预定时间段；如果否，则控制返回步骤573 ；如果是，则控制在步骤 578中发出错误消息，并且返回步骤571。参照图5，示出了详细地图示步骤403的示例性实现的逻辑流程图。在步骤601 中，控制将选择信号S3设置为低，并且将选择信号S2和Sl设置为高，并且检测在节点N34 处接收的、代表线电压UV的线电压信号S4。在步骤601A中，控制确定在检测时间段中是否检测到预定阈值以上的高电压；如果否，则控制可以在步骤604中发出错误消息，然后返回步骤601 ；如果是，则控制去往步骤602。在步骤602中，控制将选择信号S3设置为高，并且初始地将选择信号S2和选择信号Sl之一设置为高，而将另一个设置为低，然后在检测时间段中迅速地交替选择信号Sl和选择信号S2的值。同时，控制检测线电压信号S4的值。[0088]在步骤602A中，控制根据步骤602的结果来确定下一个步骤。如果当选择信号S2 为低时检测到线电压信号S4的预定阈值以上的第一高电压，则线电压VW的相跟随在WU的相之前的线电压UV的相；控制可以判断这是正确的相序，并且退出步骤403。如果当选择信号Sl为低时在某个时刻检测到线电压信号S4的预定阈值以上的第一高电压，则线电压 WU的相跟随在线电压VW的相之前的线电压UV的相；控制可以判断这不是正确的相序，在步骤604中发出错误消息，并且返回步骤601。在上述步骤中，控制被配置为将正确的相序看作线电压VW的相跟随线电压UV的相和线电压WU的相跟随线电压VW的相。但是，可以理解，正确的相序可以替选地定义为例如线电压WU的相跟随线电压UV的相和线电压VW的相跟随线电压WU的相；控制可以被相应地配置。也可以理解，在步骤601中，控制可以被配置为将选择信号S2或者选择信号Sl 设置为低，并且将其他两个选择信号设置为高，从而检测代表线电压VW或者线电压WU的线电压信号S4 ；相应地，在步骤602和602A中，控制可以被配置为确定线电压WU或者线电压 UV的相是否跟随。可以修改图5中所示的示例性实现，以便取代发送错误消息和返回步骤601，控制在步骤604中标记错误，然后退出步骤403。参照图5A，示出了图示步骤413的示例性实现的逻辑流程图。可以定义等待时间段为在三相电源的正常操作中在两个连续相电压的峰值之间的时间间隔(例如大约为电源周期的1/ 。控制模块120在步骤651中复位定时器。在步骤653中，控制将选择信号 Sl的值设置为低，并且将选择信号S2和S3的值设置为高，然后感测代表线电压UV的、在节点34处接收的线电压信号S4的电压。在步骤655中，控制确定所感测的电压是否大于预定阈值；如果是，则控制进入步骤661 ；如果否，则控制进入步骤657。在步骤657中，控制检查定时器，并且确定是否已经过去了检测时间段；如果否，则控制返回步骤653 ；如果是，则控制在步骤659中标记错误，然后退出步骤413。控制模块120在步骤661中复位定时器。在步骤663中，控制将选择信号S2的值设置为低，并且将选择信号Sl和S3的值设置为高，然后感测代表线电压VW的、在节点34处接收的线电压信号S4的电压。在步骤665中，控制确定所感测的电压是否大于预定阈值； 如果是，则控制退出步骤413 ；如果否，则控制进入步骤667。在步骤667中，控制检查定时器，并且确定是否已经过去了等待时间段加公差时间段；如果否，则控制返回步骤663 ；如果是，则控制在步骤669中标记错误，然后退出步骤413。参照图5B，示出了详细地图示步骤403的另一个示例性实现的一般操作的逻辑流程图。图5B中所示的操作一般类似于图5A中所示的操作。取代在步骤659和步骤669中标记错误，控制可以在步骤658和步骤668中发出错误消息。在执行步骤658和步骤668 后，控制返回步骤651。参照图5C，示出了详细地图示步骤413的另一个示例性实现的一般操作的逻辑流程图。控制模块120在步骤671中复位定时器。在步骤673中，控制将选择信号Sl的值设置为低，并且将选择信号S2和S3的值设置为高，然后感测代表线电压UV的、在节点34处接收的线电压信号S4的电压。在步骤675中，控制确定所感测的电压是否大于预定阈值； 如果是，则控制进入步骤683 ；如果否，则控制进入步骤677。在步骤677中，控制检查定时器，并且确定是否已经过去了检测时间段；如果否，则控制返回步骤673 ；如果是，则控制在步骤699中标记错误，然后退出步骤413。在步骤683中，控制将选择信号S2的值设置为低，并且将选择信号Sl和S3的值设置为高，然后感测代表线电压VW的、在节点34处接收的线电压信号S4的电压。在步骤 685中，控制确定所感测的电压是否大于预定阈值；如果是，则控制可以确定这是正确的顺序，并且退出步骤413的操作；如果否，则控制进入步骤689。在步骤689中，控制将选择信号S3的值设置为低，并且将选择信号Sl和S2的值设置为高，然后感测代表线电压WU的、 在节点34处接收的线电压信号S4的电压。在步骤691中，控制确定所感测的电压是否大于预定阈值；如果是，则控制已经检测到在线电压VW的高值之前的线电压WU的高值，并且控制可以确定这不是正确的顺序， 在步骤699中标记错误，并且退出步骤413的操作；如果否，则控制进入步骤695。在步骤 695中，控制检查定时器以确定是否已经过去了检测时间段；如果否，则控制返回步骤683 ； 如果是，则控制在检测时间段中没有检测到线电压VW或者线电压WU，从而控制在步骤699 中标记错误，并且退出步骤413的操作。参照图6，示出了详细地图示步骤404的逻辑流程图。在步骤701中，控制将选择信号S3设置为高达检测时间段，并且检测代表线电压UV的线电压信号S4的峰值。在步骤 702中，控制将选择信号S2设置为高达检测时间段，并且检测代表线电压VW的线电压信号 S4的峰值。在步骤703中，控制将选择信号Sl设置为高达检测时间段，并且检测代表线电压WU的线电压信号S4的峰值。在步骤704中，控制将针对线电压UV、线电压VW和线电压WU检测的线电压信号 S4的峰值相比较，并且确定所选择的两个峰值之间的差是否小于预定公差。如果该差超过公差，则控制在步骤706中发出错误消息，并且返回步骤701 ；如果该差在公差内，则控制退出步骤404。参照图6A，示出了详细地图示步骤414的示例性实现的一般操作的逻辑流程图。 图6A中所示的操作一般类似于图6中所示的操作。取代在步骤706中发出错误消息，控制可以在步骤707中标记错误，然后退出步骤414。这里的描述在本质上仅仅是示例性的，因此不背离所描述内容的主旨的变型意在本公开的范围中。这样的变型不应被看作背离本公开的精种和范围。
权利要求1.一种三相检测模块，其特征在于，包括第一、第二禾口第三端子；第一、第二、第三和第四光耦合器；第一、第二和第三二极管；第一、第二和第三电阻器；其中所述第一、第二和第三端子通过所述第一、第二和第三电阻器分别连接到所述第一、第二和第三光耦合器的集电极；其中所述第一、第二和第三端子通过所述第一、第二和第三二极管分别连接到所述第一、第二和第三光耦合器的集电极，所述第一、第二和第三二极管分别与第一、第二和第三电阻器并联，所述二极管的阴极连接到所述端子，所述二极管的阳极连接到所述光耦合器；其中所述第一、第二和第三光耦合器的发射极的每一个连接到所述第四光耦合器的阳极；以及其中所述第四光耦合器的阴极连接到所述第一、第二和第三二极管的阳极。
2.根据权利要求1所述的三相检测模块，还包括第一、第二和第三齐纳二极管，其中所述第四光耦合器的阴极分别通过所述第一、第二和第三齐纳二极管连接到所述第一、第二和第三二极管的阳极，所述齐纳二极管的阳极连接到所述第四光耦合器的阴极。
3.根据权利要求2所述的三相检测模块，还包括第一、第二和第三变阻器，其中所述第一、第二和第三端子的每一对通过所述第一、第二和第三变阻器的各自不同的一个连接。
4.根据权利要求3所述的三相检测模块，还包括控制模块，所述控制模块被配置为向所述第一、第二和第三光耦合器输出控制信号以及从所述第四光耦合器接收信号。
5.根据权利要求4所述的三相检测模块，其中所述第一、第二和第三光耦合器的阳极连接到正电压源，所述第一、第二和第三光耦合器的阴极分别连接到所述控制模块的第一、 第二和第三节点，其中所述第四光耦合器的集电极连接到正电压源，所述第四光耦合器的发射极连接到所述控制模块的第四节点。
6.根据权利要求5所述的三相检测模块，其中所述控制模块被配置为在所述第一节点、第二节点和第三节点之一处输出低信号，并在所述第一节点、第二节点和第三节点中的其它节点处输出高信号。
7.根据权利要求5所述的三相检测模块，其中所述控制模块被配置为在所述第一、第二和第三节点处顺序输出预定检测时间段的低信号，同时在所述第一、第二和第三节点中的另外两个处输出高信号。
8.根据权利要求7所述的三相检测模块，其中所述控制模块被配置为确定在所述检测时间段中第四节点处的高值，并在所述高值低于阈值时产生错误信号。
9.根据权利要求7所述的三相检测模块，其中所述控制模块被配置为确定当所述第一节点输出低信号时从所述第四节点输出的信号的第一峰值，确定当所述第二节点输出低信号时从所述第四节点输出的信号的第二峰值，确定当所述第三节点输出低信号时从所述第四节点输出的信号的第三峰值，并在所述第一、第二和第三峰值之间的差大于预定限度时产生断相信号。
10.根据权利要求5所述的三相检测模块，其中所述控制模块被配置为在所述第一节2点处输出低信号，检测从所述第四节点输出的信号的第一值并在所述第一节点输出低信号时将所述第一值与阈值作比较，在所述第一值超过所述阈值之后交替地在所述第二节点和所述第三节点处输出低信号，检测从所述第四节点输出的信号的第二值并在所述第二节点输出低信号时将所述第二值与阈值作比较，以及检测从第四节点输出的信号的第三值并在所述第三节点输出低信号时将所述第三值与阈值作比较，以及在所述第三值早于所述第二值超过阈值而超过阈值时产生断相信号。
11.根据权利要求5所述的三相检测模块，其中所述控制模块被配置为在所述第一节点处输出低信号，检测从所述第四节点输出的信号的第一值并在所述第一节点输出低信号时将所述第一值与阈值作比较，在所述第一值超过所述阈值之后，交替地在所述第二节点和第三节点处输出低信号，检测从所述第四节点输出的信号的第二值并在所述第二节点输出低信号时将所述第二值与阈值作比较，并确定在所述第二节点输出低电压时所述第二值超过阈值的第一时刻，检测从所述第四节点输出的信号的第三值并在所述第三节点输出低信号时将所述第三值与阈值作比较，确定在所述第三节点输出低信号时所述第三值超过阈值的第二时刻，并在所述第一时刻在所述第二时刻之后时产生断相信号。
专利摘要本实用新型公开了一种三相检测模块，包括第一、第二和第三端子；第一、第二、第三和第四光耦合器；第一、第二和第三二极管；第一、第二和第三电阻器；其中所述第一、第二和第三端子通过第一、第二和第三电阻器分别连接到第一、第二和第三光耦合器的集电极；所述第一、第二和第三端子通过第一、第二和第三二极管分别连接到第一、第二和第三光耦合器的集电极，所述第一、第二和第三二极管分别与第一、第二和第三电阻器并联，所述二极管的阴极连接到所述端子，所述二极管的阳极连接到所述光耦合器；所述第一、第二和第三光耦合器的发射极的每一个连接到第四光耦合器的阳极；以及第四光耦合器的阴极连接到第一、第二和第三二极管的阳极。
文档编号G01R29/16GK202133722SQ20112007000
公开日2012年2月1日 申请日期2008年11月13日 优先权日2007年11月13日
发明者吴云峰, 王永兵 申请人:艾默生环境优化技术有限公司