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
當dang加jia入ru工gong作zuo電dian壓ya小xiao於yu過guo壓ya狀zhuang態tai最zui小xiao值zhi
，大da於yu欠qian壓ya狀zhuang態tai最zui高gao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低di於yu欠qian壓ya設she定ding值zhi時shi，此ci時shi保bao護hu電dian路lu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。
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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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