03.02 欠壓保護器的工作原理是怎麼樣的?

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欠壓保護器的工作原理是怎麼樣的?

我們在使用家用電器時,有時電壓過高或過低都會損壞電器,要是用了過欠壓保護器,那麼電源發生過壓及欠壓故障時,就不會損壞家用電器,因為它會迅速可靠的將電源切斷,從而保護了電器。


過欠壓保護器的核心部分就是電壓比較器,分別是高壓比較器和低壓比較器。然後用穩壓管給高壓比較器反相端和低壓比較器的同相端提供基準電壓。假如電源沒有發生過壓或欠壓故障時,那麼基準電壓是高於高壓比較器的設定電壓,小於低壓比較器的設定電壓。此時,高壓比較器和低壓比較器都輸出低電平,於是三極管截止,因此繼電器和接觸器線圈都沒得電,所以電源是通過接觸器的輔助常閉觸點給負載供電。

當電壓升高且高於基準電壓時,高壓比較器輸出高電平,低壓比較器輸出低電平,經過或門後使三極管飽和導通,於是繼電器線圈得電,其常開觸點閉合,從而接觸器線圈得電,其輔助常閉觸點斷開,因此將電源迅速切斷,停止給負載供電。

當電壓降低且低於基準電壓時,低壓比較器輸出高電平,高壓比較器輸出低電平,經過或門後使三極管飽和導通,於是繼電器線圈得電,其常開觸點閉合,從而使接觸器線圈得電,其輔助常閉觸點斷開,因此將電源迅速切斷,停止給負載供電。

綜上所述,這只是述說過欠壓保護器電路基本工作原理,是如何在過壓或欠壓的情況下切斷電源的。


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工作原理分析:

1.工作電源380V電源經變壓器T降壓,二極管VD14-VD17整流,電容器C15濾波,形成約27V的直流電壓(Vcc),作為線圈電壓為DC24V的繼電器KA的驅動電源。再經三端穩壓器7812穩壓,形成12V穩定電壓,給其他電路供電。

2.相序與缺相保護三相電源接入電阻R18-R21及電容器C21、C22等元件組成的移相電路,如果相序正確,且沒有缺相現象,則在由二極管VD10-VD13組成的整流器輸人端的矢量電壓較小,整流後的電壓也小,發光管LED3及光7IC2中的二極管電流較小,LED3不能點亮,IC2中的三極管不導通,這時三輸入與非門IC4A的(11)、(12)、(13)腳為低電平,⑥腳為高電平,對其後電路IC4B、IC4C以及繼電器KA不產生影響,保護器的輸出狀態不變,電動機可正常運行。

如果三相電源相序接錯,或者出現缺相現象,則上述整流輸出電壓升高,發光管LED3點亮,指示相序錯亂或有缺相;同時,IC2中的三極管導通,IC4A的(11)、(12)、(13)腳變為高電平,⑥腳變為低電平,與⑥腳直接連接的⑧腳電位同時變低,根據與非門輸人輸出邏輯關係,IC4B的⑨腳電位變高IC4C的⑩腳電位變低,三極管Q截止,繼龜器KA釋放,保護器呈保護工作狀態。

3.欠壓保護保護器接人應用電路後(見圖2所示),其A,B,C三相接線端子上即獲得了380V電源,經二極管VD1--VD6整流(如圖1所示),電容器C1濾波,在C1兩端生成相應的直流電壓。該電壓經電阻R6,R7和電位器RPl分壓,並由RPI設置欠壓保護值,欠壓保護設置範圍為300V -380V,設置電壓加在運算放大器IClA(LM324,這裡作電壓比較器用)的⑨腳,與⑩腳電壓(由電阻R8和R9對IC4A的⑥腳電壓分壓決定)進行比較。當⑨腳電壓因為三相電源電壓降低而低於⑩腳電壓時, IC1A的輸出端⑧腳電位變高,這時二極管VD7截止,電容器C5經電位器RP3和電阻R11充電,充電電壓使IClB的(13)腳電壓高於電阻R12,R13分壓決定的(12)腳電壓時,IC1B的輸出端(14)腳電位變低,之後經IC4B和IC4C使保護器進人保護工作狀態。

調整電位器RP3,可改變C5充電速度,因此,RP3是欠壓保護的延時調整元件,延時時間可在1s~10s間調整。當三相電源電壓在正常範圍時,ICIA的⑧腳為低電平,二極管VD7導通,電容器C5經VD7和ICIA的⑧腳放電,因此不能充電,保護器處於正常工作狀態。

4.過壓保護

由電位器RP2設置過壓保護值,設置範圍為380-460V。當三相電源電壓高於額定值時,ICiC的⑤腳電壓會高於⑥腳(⑥腳電壓由電阻R12,R13分壓決定),這時ICiC的輸出端⑦腳變為高電平,二極管VD8截止,電容器C9經電位器RN和電阻R17充電,充電使 ICID的②腳電壓高於電阻R12,R13分壓決定的③腳電壓時,ICID的輸出端①腳電位變低,之後經IC4B和IC4C使保護器進人保護工作狀態。

過壓保護的延時時間,即過電壓允許的持續時間可由RP4調整,設定範圍為0.5-V5s。當三相電源電壓在正常範圍時,ICiC的⑦腳為低電平,二極管VD8導通,電容器C9不能充電,保護器處於正常工作狀態。


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