引言

在(zai)工(gong)業(ye)控(kong)製(zhi)中(zhong)，用(yong)電(dian)設(she)備(bei)通(tong)常(chang)工(gong)作(zuo)至(zhi)三(san)相(xiang)電(dian)源(yuan)中(zhong)，而(er)很(hen)多(duo)用(yong)電(dian)設(she)備(bei)在(zai)使(shi)用(yong)中(zhong)對(dui)相(xiang)應(ying)提(ti)供(gong)的(de)工(gong)作(zuo)電(dian)源(yuan)有(you)著(zhe)較(jiao)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)。但(dan)通(tong)常(chang)電(dian)網(wang)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)壓(ya)偏(pian)高(gao)(是指給定的瞬間設備端電壓U與設備額定電壓Un之差)，以yi及ji大da功gong率lv電dian動dong機ji的de起qi動dong，電dian焊han機ji的de工gong作zuo
，特te別bie是shi大da型xing電dian弧hu爐lu和he大da型xing軋zha鋼gang機ji衝chong擊ji性xing負fu荷he的de工gong作zuo，均jun會hui引yin起qi負fu荷he的de急ji劇ju變bian動dong，使shi電dian網wang電dian壓ya損sun耗hao隨sui之zhi產chan生sheng相xiang應ying變bian動dong
，從cong而er使shi用yong戶hu公gong共gong供gong電dian點dian的de電dian壓ya出chu現xian波bo動dong現xian象xiang。

上述情況所造成的電壓波動，又會給用電設備造成不應有的過壓、qianyaxianxiang。ruchangshijiangonggeiyongdianshebei，zehuijidadesunhuaiyongdianshebei。suoyizaiyongdianshebeishiyongzhong，huijiaruxiangyingdebaohudianlu，yibaozhengyongdianshebeizaizhengchangdegongdianzhuangtaixiashiyong。danggongdianxianluchuxianguo、欠壓時
，保護電路進行有效保護，從而確保用電設備安全正常運行。

設計思路

該保護電路通過對所供電設備電壓進行取樣檢測，如電壓出現過壓、欠壓現象時(過壓、欠壓值可根據所需設定)，保護電路內部執行繼電器延時，釋放(保護電路在正常工作時無過壓


、欠壓情況下內部執行繼電器呈吸合狀態)。從而達到對用電設備的保護。

該保護電路的工作狀態圖如圖1所示。


過壓狀態
當dang加jia入ru工gong作zuo電dian壓ya大da於yu欠qian壓ya狀zhuang態tai最zui高gao值zhi
，小xiao於yu過guo壓ya狀zhuang態tai最zui小xiao值zhi時shi，保bao護hu電dian路lu內nei部bu執zhi行xing繼ji電dian器qi呈cheng吸xi合he工gong作zuo狀zhuang態tai。當dang電dian網wang電dian壓ya超chao出chu過guo壓ya設she定ding值zhi時shi，此ci時shi保bao護hu器qi進jin入ru延yan時shi保bao護hu工gong作zuo狀zhuang態tai，延yan時shiT(時間)到達後
，內部執行繼電器由吸合狀態轉為釋放。

欠壓狀態
dangjiarugongzuodianyaxiaoyuguoyazhuangtaizuixiaozhi
，dayuqianyazhuangtaizuigaozhishi，baohudianluneibuzhixingjidianqichengxihegongzuozhuangtai。dangdianwangdianyadiyuqianyashedingzhishi，cishibaohudianlujinruyanshibaohugongzuozhuangtai，yanshiT(時間)到達後，內部執行繼電器由吸合狀態轉為釋放。
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延時工作
保護電路根據過壓

、欠壓設定值，對延時保護加入時間可調功能
，以滿足不同的過壓、欠壓保護。具體可采用摩托羅拉公司的MC4541可編程定時集成電路來完成設定延時功能。通過它的1~3引腳為時鍾振蕩器外接電阻(1引腳RTC為定時電阻可調)
，電容(2引腳CTC定時電容)來實現延時。

具體延時時間T=1.2×2nRRTC×CCTC，由於定時集成電路12、13引腳為A

、B(定時常數編程選擇端可外接電平高低進行編程)A=0、B=0，2n=8192 T="1".2×8192×1×106×3.3×10-9=32(s),相應設定時間由RRTC來調整。

外圍6引腳MR為手動複位控製端，低電平“0” 時，計時器工作延時
，高電平“1”時，計時器自動複位導通。9引腳輸出高或低電平選擇端，10引腳MODE單定時或循環定時選擇端分別選擇“1”和“0” 時
，則8引腳Q輸出端工作狀態為通電吸合(輸出高電平)，當6引腳MR為低電平“0”時，計時器工作延時待延時結束後
，8引腳由高電平跳變為低電平(外控繼電器由吸合變為釋放)。

保護電路技術參數

保護電路過壓參數設置為：412V
、424V
、436V、448V
、460V、472V。可根據需求進行過壓值設定；

保護電路欠壓參數設置為：376V、364V、352V、340V
、328V。可根據需求進行欠壓值設定

；

保護電路延時時間30s可調。可根據過、欠壓值來設定相應時間。

保護電路

保護電路示於圖2


在正常工作情況下
，被檢測的相電壓L1
、L2、L3分別經三組電壓檢測電路(三組相同)

，將檢測的電壓信號取出與之設定的欠壓
、過壓值進行比較。如相電壓L1經R22、R23電阻分壓，在R23電阻上取出經分壓後的交流電壓信號，再經VD12、C6整流濾波後，由R21分別加入IC5A的反相輸入端和IC5B的同相輸入端。並通過IC5A的同相輸入端3(過壓設定值)與IC5B的反相輸入端6(欠壓設定值)進行過壓與欠壓比較判定。
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如屬正常工作狀態時，則IC5A輸出端1與IC5B輸出端7均為高電平“1”，分別加入與門IC2A與IC2C的輸入端1和11。其餘兩相電壓L2
、L3工作狀態都與之相同。

當L1
、L2、L3相電壓都屬正常工作電壓下工作，則與門IC2C的輸出端9
、10均為高電平，經功能轉換開關K與IC2B與門處理後，高電平加入IC16端(MR自動複位端)使之呈自動複位導通狀態，保護線路中KA1吸合
，保護觸點呈閉合狀態，用該閉合觸點來控製加入(串接)用電設備接觸器的線圈回路中，從而達到設備的正常供電。

如在檢測比較回路中出現過壓或欠壓時
，則IC5A與IC5B的輸出端1和7會出現低電平“0”
，分別會使與門 IC2A與IC2C輸出9和10呈低電平狀態，使保護線路進入保護工作。在電路中加入IC2B與門保證其無論是出現過壓
、欠壓狀態下
，輸出端6為低電平，經功能轉換開關K加入到IC16引腳的MR手動複位控製端，使其延時
，待延時結束，IC1輸出端8引腳輸出低電平
，保護電路中KA1線圈失電，保護觸點斷開，此時用於加入用電設備接觸器線圈釋放
，外接電源斷開，從而保護其用電設備。

在欠壓(RP3調整)
，過壓(RP2調整)基準調節時
，應結合RP1進行相應調節。通常在欠壓調整時
，三相線電壓調至350±10V(此時相應的相電壓低於AC220V，從L1、L2、L3取樣的相電壓處於欠壓狀態)，將RP3調至中間位置

，然後再微動調整RP1，此時內部繼電器處於臨界工作狀態，功能開關應位於過壓狀態下。

在欠壓處理上，IC5B(其IC4B、IC3B都相同)同相輸入端加入電壓並聯正反饋(由R19、VD11)
，使其在欠壓檢測時
，如工作正常因正反饋使5端電位升高
，保證其工作狀態穩定；同樣在過壓處理上，IC5A(其IC4A、IC3A都相同)也在同相輸入端3加入電壓並聯正反饋(由R13、 VD8)，使其在過壓檢測時，如檢測的過壓值低於其設定值時，保證其工作狀態的穩定。

在保護電路電源部分，因供電電源由相電壓AC220V經變壓器T1次級提供工作電壓。電源處理時，在加入IC6三端穩壓的輸入端串接反向穩壓管 V1，並在驅動V3前端串接反向穩壓管V2，可充分保證該相電壓如處於欠壓時，工作電源無法使其電路正常工作
，從而保證KA1不能正常吸合
，使保護電路處於欠壓保護狀態。

結語

該保護電路屬電壓取樣檢測型保護電路，因不受被保護電器及設備功率大小限製得到廣泛應用。在過壓
、欠qian壓ya保bao護hu設she定ding較jiao方fang便bian，且qie保bao護hu時shi間jian準zhun確que可ke調tiao。可ke根gen據ju用yong電dian設she備bei的de電dian網wang質zhi量liang情qing況kuang進jin行xing有you效xiao保bao護hu
，確que保bao用yong電dian設she備bei以yi及ji電dian器qi產chan品pin不bu因yin電dian源yuan質zhi量liang不bu良liang而er造zao成cheng損sun壞huai。

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