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一种过压欠压延时保护电路的设计

主题:微信解除保护状态 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-02-17

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目录

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浙江泰华电器有限公司 钱金川

上海高企电器有限公司 朱守敏

在工业控制中,用电设备通常工作在三相电源中,而很多用电设备在使用中对相应提供的工作电源有着较高的要求.通常电网产生的电压偏高(是指给定的瞬间设备端电压U与设备额定电压u.之差),又因为大功率电动机的起动、电焊机的工作,特别是大型电弧炉和大型轧钢机冲击性负荷的工作,均会引起负荷的急剧变动,使电网电压损耗随之产生相应变动,从而使用户公共供电点的电压出现波动现象.而上述情况所造成的电压波动,又会给用电设备造成不应有的过压、欠压现象.如长时间供给用电设备,则会对用电设备造成损坏.所以在用电设备使用中,会加入相应的保护电路,以保证用电设备在正常的供电状态下使用.当供电线路出现过(欠)压时,如有保护电路进行有效保护,就能确保用电设备安全正常运行.

设计思路

本文中所设计的保护电路通过对所供电设备电压进行取样检测,如电压出现过压、欠压现象时,保护电路内部执行继电器延时,释放,即保护电路在正常工作时无过压、欠压情况下内部执行继电器呈吸合状态,从而达到对用电设备的保护.工作状态图如图1所示.

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过压状态

从图1可见,当加入工作电压大于欠压状态最高值,且小于过压状态最小值时,保护电路内部执行继电器呈吸合状态.当电网电压超出过压设定值时,此时保护器进入延时保护工作状态,延时T(时间)到达后,内部执行继电器由吸合状态转为释放.

欠压状态

当加入工作电压小于过压状态最小值,且大于欠压状态最高值时,保护电路内部执行继电器呈吸合工作状态.当电网电压低于欠压设定值时,此时保护电路进入延时保护工作状态,延时T(时间)到达后,内部执行继电器由吸合状态转为释放.

延时工作部分

保护电路根据过压、欠压设定值,对延时保护加入时间可调功能,以满足不同的过压、欠压保护.本例中采用M论文范文541摩托罗拉公司的可编程定时集成电路来完成该功能.通过集成①—③脚为时钟振荡器外接电阻(①脚RTC为定时电阻可调),电容②脚(CTC定时电容)来实现延时.

这里,具体延时时间T等于1.2 X 2nRRTC XCCTC,由于定时集成电路的12、13脚为A、B,且A等于O, B等于O,2n等于8192, T等于1.2X 8192X 1 X 106X3.3 X l0-9等于32s.

相应设定时间由RRTC来调整.论文范文⑥脚MR为手动复位控制端,低电平“0”时,计时器工作延时,高电平“1”时,计时器自动复位导通.⑨脚Q/巧输出高或低电平选择端,⑩脚MODE单定时或循环定时选择端分别选择“1”和“0”时,则⑧脚Q输出端工作状态为通电吸合,即输出高电平;当⑥脚MR为低电平“o”时,计时器工作延时待延时结束后,⑧脚由高电平跳变为低电平,外控继电器由吸合变为释放.保护电路技术参数

过压保护参数

保护电路过压参数设置为:412V、424V、436V、448V、460V、472V.可根据需求进行过压值设定.

欠压保护参数

保护电路欠压参数设置为:376V、364V、352V、340V、328V.可根据需求进行欠压值设定.

保护时间参数

保护电路延时时间30s可调.可根据过(欠)压值来设定相应时间.

原理分析

本文设计的保护电路如图2所示.

在正常工作情况下,被检测的相电压L1、L2、L3分别经三组电压检测电路,且三组相同.将检测的电压信号取出,并与设定的欠压、过压值进行比较.如相电压L,经R22、R23电阻分压,在R23电阻上取出经分压后的交流电压信号,再经VD12、C6整流滤波后,由R21分别加入IC5A的反相输入端和IC5B的同相输入端.并通过IC5A的同相输入端③(即过压设定值管脚)与IC5B的反相输入端⑥(即欠压设定值端)进行过压与欠压比较判定.如属正常工作状态,则IC5A输出端①与IC5B输出端⑦均为高电平“1”,分别加入与门IC2A与lc2c的输入端①和⑩.其余两相电压L2、L31作状态都与之相同.

当L1、L2、L3相电压都在正常工作电压下工作时,与门lc2c的输出端⑨、⑩均为高电平,经功能转换开关K与IC2B与门处理后,高电平加入ici⑥端,MR自动复位端使之呈自动复位导通状态,保护线路中KA1吸合,保护触点呈闭合状态.用该闭合触点来控制串接入用电设备接触器的线圈回路中,从而达到设备的正常供电.如在检测比较回路中出现过压或欠压,则IC5A与IC5B的输出端①和⑦会出现低电平“0”,分别会使与门IC2A与lc2c的输出⑨和⑩呈低电平状态,使保护线路进入保护状态.在工作原理中加入IC2B与门,可保证无论出现过压还是欠压,输出端⑥为低电平,经功能转换开关K加入到ici⑥脚的MR手动复位控制端,使其延时,待延时结束,ici输出端⑧脚输出低电平,保护电路中KA1线圈失电,保护触点断开,此时用于接入用电设备接触器的线圈释放,外接电源断开,从而保护用电设备.

欠压(RP3调整)、过压(RP2调整)基准调节时,应结合RP1进行.通常在欠压调整时,三相线电压调至350±10V.此时相应的相电压低于AC220V,从L1、L2、L3取样的相电压处于欠压状态.将RP3调至中间位置,然后再微动调整RP1,此时内部继电器处于临界工作状态,功能开关应位于过压状态下.

在欠压处理上,IC5B(与I论文范文B、IC3B都相同)同相输入端加入电压并联正反馈,使其在欠压检测时,如工作正常,因正反馈使⑤端电位升高,保证工作状态稳定;同样在过压处理上,IC5A(其与I论文范文A、IC3A都相同)也在同相输入端③加入电压并联正反馈,在过压检测时,在检测的过压值低于其设定值时,保证工作状态的稳定.

在保护电路电源部分,供电电源由相电压经变压器Tl次级提供工作电压;电源处理时,在加入IC6三端稳压的输入端串接反向稳压管V1,并在驱动V3前端串接反向稳压管V2,可充分保证该相电压处于欠压时,工作电源无法使其电路正常工作,从而保证KA1不能正常吸合,使保护电路处于欠压保护状态.

结束语

该保护电路属电压取样检测型保护电路,因不受被保护电器及设备功率大小限制得到广泛应用.过压、欠压保护设定较方便,且保护时间准确可调.可根据用电设备的电网质量情况进行有效保护,确保用电设备以及电器产品不因电源质量不良而造成损坏.

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