專利名稱：一種三相無中線三角型相電壓測(cè)量電路和測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電壓測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種三相無中線三角型相電壓測(cè)量電路和測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
很多三相用電設(shè)備的降壓變壓器都使用三角型連接，以節(jié)省一根中線電纜。但是為了測(cè)量輸入的相電壓，仍然需要一個(gè)虛擬的電壓中點(diǎn)。在三相平衡的情況下，虛擬的電壓中點(diǎn)就是實(shí)際的送電端的中線，也就是零線，測(cè)量是準(zhǔn)確的。但是，如果三相電壓不平衡，虛擬中點(diǎn)就會(huì)發(fā)生偏移，這時(shí)測(cè)量的結(jié)果也會(huì)發(fā)生偏移，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。傳統(tǒng)的解決方法是把輸入的三個(gè)線電壓的其中一個(gè)作為測(cè)量的參考點(diǎn)，這種測(cè)量方法有如下兩個(gè)問題1 相線必須直接引入測(cè)量系統(tǒng)，而且一般是接入測(cè)量系統(tǒng)的地端或者電源端，這樣使得整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)都是危險(xiǎn)的。2 和三相星型接法的測(cè)量電路不兼容。因此，設(shè)計(jì)一種能夠在三相電壓不平衡時(shí)，準(zhǔn)確獲取三相交流電的相電壓且與三相星型接法的測(cè)量電路兼容的三相無中線三角型相電壓測(cè)量電路和測(cè)量方法是至關(guān)重要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種能夠在三相電壓不平衡時(shí)，準(zhǔn)確獲取三相交流電的相電壓且與三相星型接法的測(cè)量電路兼容的三相無中線三角型相電壓測(cè)量電路和測(cè)量方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的三相無中線三角型相電壓測(cè)量電路包括電子開關(guān)和電阻，其特征在于電子開關(guān)Ql的一端與電阻R2連接，電子開關(guān)Q2的一端與電阻R4連接， 電子開關(guān)Q3的一端與電阻R5連接，電子開關(guān)Ql的另一端分別與電子開關(guān)Q2的另一端、電子開關(guān)Q3的另一端連接?；谒龅娜酂o中線三角型相電壓測(cè)量電路的三相無中線三角型相電壓測(cè)量方法具體如下步驟a，當(dāng)電子開關(guān)Ql斷開，電子開關(guān)Q2和電子開關(guān)Q3導(dǎo)通時(shí)，虛擬中點(diǎn)為BC相的中點(diǎn)，此時(shí)測(cè)得的BC相電壓即為BC線電壓；步驟b，當(dāng)電子開關(guān)Q2斷開，電子開關(guān)Ql和電子開關(guān)Q3導(dǎo)通時(shí)，虛擬中點(diǎn)為AC相的中點(diǎn)，此時(shí)測(cè)得的AC相電壓即為AC線電壓；步驟c，當(dāng)電子開關(guān)Q3斷開，電子開關(guān)Ql和電子開關(guān)Ql導(dǎo)通時(shí)，虛擬中點(diǎn)為AB相的中點(diǎn)，此時(shí)測(cè)得的AB相電壓即為AB線電壓；步驟d，重復(fù)步驟a、步驟b、步驟c，電子開關(guān)Q1， 電子開關(guān)Q2和電子開關(guān)Q3輪流切換關(guān)斷且切換關(guān)斷的速度遠(yuǎn)大于交流電周期，還原交流電壓的均方根值；步驟e，由還原的交流電壓的均方根值和已知三相交流電的120度相角并根據(jù)A、B、C三相的矢量圖，求解出A、B、C三相交流電的相電壓。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，在傳統(tǒng)的電壓取樣電路的A、B、C三相中各串入一個(gè)電子開關(guān)，通過三個(gè)電子開關(guān)輪流切換關(guān)斷來還原交流電壓的均方根值，再由交流電壓均方根值和三相交流電的120度相角并根據(jù)A、B、C三相的矢量圖，求解出A、B、C三相交流電的相電壓。


圖1為本發(fā)明的電路示意圖。圖2為本發(fā)明求解A、B、C三相交流電相電壓的矢量圖。圖3為C相電壓高于A相和B相電壓時(shí)，本發(fā)明與傳統(tǒng)方法測(cè)量結(jié)果的矢量對(duì)比圖。圖3中，實(shí)線為本發(fā)明測(cè)量A、B、C三相交流電的相電壓的結(jié)果，虛線為傳統(tǒng)方法測(cè)量A、B、C三相交流電的相電壓的結(jié)果。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。參見圖1，本發(fā)明中三相無中線三角型相電壓測(cè)量電路包括電子開關(guān)和電阻，其特征在于電子開關(guān)Ql的一端與電阻R2連接，電子開關(guān)Q2的一端與電阻R4連接，電子開關(guān) Q3的一端與電阻R5連接，電子開關(guān)Ql的另一端分別與電子開關(guān)Q2的另一端、電子開關(guān)Q3
的另一端連接。本發(fā)明中基于三相無中線三角型相電壓測(cè)量電路的三相無中線三角型相電壓測(cè)量方法具體如下步驟a，當(dāng)電子開關(guān)Ql斷開，電子開關(guān)Q2和電子開關(guān)Q3導(dǎo)通時(shí)，虛擬中點(diǎn)為BC相的中點(diǎn)，此時(shí)測(cè)得的BC相電壓即為BC線電壓；步驟b，當(dāng)電子開關(guān)Q2斷開，電子開關(guān)Ql和電子開關(guān)Q3導(dǎo)通時(shí)，虛擬中點(diǎn)為AC相的中點(diǎn)，此時(shí)測(cè)得的AC相電壓即為AC線電壓；步驟c，當(dāng)電子開關(guān)Q3斷開，電子開關(guān)Ql和電子開關(guān)Ql導(dǎo)通時(shí)，虛擬中點(diǎn)為AB相的中點(diǎn)，此時(shí)測(cè)得的AB相電壓即為AB線電壓；步驟d，重復(fù)步驟a、步驟b、步驟c，電子開關(guān)Q1， 電子開關(guān)Q2和電子開關(guān)Q3輪流切換關(guān)斷且切換關(guān)斷的速度遠(yuǎn)大于交流電周期電子開關(guān) Ql,電子開關(guān)Q2和電子開關(guān)Q3由高速單片機(jī)控制，可達(dá)100KHZ的開關(guān)速度遠(yuǎn)大于交流電的50HZ或者60HZ，還原交流電壓的均方根值；步驟e，參見圖2，由還原的交流電壓的均方根值和已知三相交流電的120度相角并根據(jù)A、B、C三相的矢量圖，求解出A、B、C三相交流電的相電壓。參見圖3，當(dāng)C相電壓高于A相和B相電壓時(shí)，實(shí)線為本發(fā)明測(cè)量A、B、C三相交流電的相電壓的結(jié)果，虛線為傳統(tǒng)方法測(cè)量A、B、C三相交流電的相電壓的結(jié)果。本發(fā)明測(cè)量 A、B、C三相交流電的相電壓的結(jié)果比傳統(tǒng)測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確。
權(quán)利要求
1.一種三相無中線三角型相電壓測(cè)量電路和測(cè)量方法，三相無中線三角型相電壓測(cè)量電路包括電子開關(guān)和電阻，其特征在于電子開關(guān)Ql的一端與電阻R2連接，電子開關(guān)Q2的一端與電阻R4連接，電子開關(guān)Q3的一端與電阻R5連接，電子開關(guān)Ql的另一端分別與電子開關(guān)Q2的另一端、電子開關(guān)Q3的另一端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相無中線三角型相電壓測(cè)量電路和測(cè)量方法，其特征在于基于所述的三相無中線三角型相電壓測(cè)量電路的三相無中線三角型相電壓測(cè)量方法具體如下步驟a，當(dāng)電子開關(guān)Ql斷開，電子開關(guān)Q2和電子開關(guān)Q3導(dǎo)通時(shí)，虛擬中點(diǎn)為BC 相的中點(diǎn)，此時(shí)測(cè)得的BC相電壓即為BC線電壓；步驟b，當(dāng)電子開關(guān)Q2斷開，電子開關(guān)Ql 和電子開關(guān)Q3導(dǎo)通時(shí)，虛擬中點(diǎn)為AC相的中點(diǎn)，此時(shí)測(cè)得的AC相電壓即為AC線電壓；步驟c，當(dāng)電子開關(guān)Q3斷開，電子開關(guān)Ql和電子開關(guān)Ql導(dǎo)通時(shí)，虛擬中點(diǎn)為AB相的中點(diǎn)，此時(shí)測(cè)得的AB相電壓即為AB線電壓；步驟d，重復(fù)步驟a、步驟b、步驟c，電子開關(guān)Q1，電子開關(guān)Q2和電子開關(guān)Q3輪流切換關(guān)斷且切換關(guān)斷的速度遠(yuǎn)大于交流電周期，還原交流電壓的均方根值；步驟e，由還原的交流電壓的均方根值和已知三相交流電的120度相角并根據(jù) A、B、C三相的矢量圖，求解出A、B、C三相交流電的相電壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及電壓測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種三相無中線三角型相電壓測(cè)量電路和測(cè)量方法，本發(fā)明的三相無中線三角型相電壓測(cè)量電路包括電子開關(guān)和電阻，本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，在傳統(tǒng)的電壓取樣電路的A、B、C三相中各串入一個(gè)電子開關(guān)，通過三個(gè)電子開關(guān)輪流切換關(guān)斷來還原交流電壓的均方根值，再由交流電壓均方根值和三相交流電的120度相角并根據(jù)A、B、C三相的矢量圖，求解出A、B、C三相交流電的相電壓。
文檔編號(hào)G01R19/00GK102539886SQ201210012788
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者李元兵 申請(qǐng)人:上海能巍電氣科技有限公司