【导读】工业控制中，虽然用电设备通常工作在三相电源下，但很多情况下对工作电源要求很高。电压的波动会给用电设备造成过压、欠压、延时等现象，损坏用电设备，这样欠压、过压及延时电路保护的设计在实际操作中就起到了重要的作用。
通常电网产生的电压偏高，以及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，则会极大的损坏用电设备。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，保护电路进行有效?；?，从而确保用电设备安全正常运行。
设计思路
该?；さ缏吠ü运┑缟璞傅缪菇腥⊙觳猓绲缪钩鱿止?、欠压现象时(过压、欠压值可根据所需设定)，?；さ缏纺诓恐葱?a target="_blank" style="text-decoration:none;" >继电器延时，释放(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。该保护电路的工作状态图如图1所示。
图1 工作状态图
过压状态
当加入工作电压大于欠压状态最高值，小于过压状态最小值时，?；さ缏纺诓恐葱屑痰缙鞒饰瞎ぷ髯刺?。当电网电压超出过压设定值时，此时?；て鹘胙邮北；すぷ髯刺邮盩(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，大于欠压状态最高值时，?；さ缏纺诓恐葱屑痰缙鞒饰瞎ぷ髯刺?。当电网电压低于欠压设定值时，此时?；さ缏方胙邮北；すぷ髯刺邮盩(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
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?；?。具体可采用摩托罗拉公司的MC4541可编程定时集成电路来完成设定延时功能。通过它的1~3引脚为时钟振荡器外接电阻(1引脚RTC为定时电阻可调)，电容(2引脚CTC定时电容)来实现延时。
具体延时时间T=1.2×2nRRTC×CCTC，由于定时集成电路12、13引脚为A、B(定时常数编程选择端可外接电平高低进行编程)A=0、B=0，2n=8192 T="1".2×8192×1×106×3.3×10-9=32(s),相应设定时间由RRTC来调整。外围6引脚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引脚输出高或低电平选择端，10引脚MODE单定时或循环定时选择端分别选择“1”和“0”时，则8引脚Q输出端工作状态为通电吸合(输出高电平)，当6引脚MR为低电平“0”时，计时器工作延时待延时结束后，8引脚由高电平跳变为低电平(外控继电器由吸合变为释放)。
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保护电路过压参数设置为：412V、424V、436V、448V、460V、472V?？筛菪枨蠼泄怪瞪瓒?。
?；さ缏非费共问柚梦?76V、364V、352V、340V、328V?？筛菪枨蠼星费怪瞪瓒?。
保护电路延时时间30s可调?？筛莨⑶费怪道瓷瓒ㄏ嘤κ奔?。
保护电路
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图2 ?；さ缏?/p>
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(三组相同)，将检测的电压信号取出与之设定的欠压、过压值进行比较。如相电压L1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(过压设定值)与IC5B的反相输入端6(欠压设定值)进行过压与欠压比较判定。如属正常工作状态时，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IC2C的输入端1和11。其余两相电压L2、L3工作状态都与之相同。
当L1、L2、L3相电压都属正常工作电压下工作，则与门IC2C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IC16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，?；ごサ愠时蘸献刺酶帽蘸洗サ憷纯刂萍尤?串接)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时，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IC2C输出9和10呈低电平状态，使保护线路进入?；すぷ?。在电路中加入IC2B与门保证其无论是出现过压、欠压状态下，输出端6为低电平，经功能转换开关K加入到IC16引脚的MR手动复位控制端，使其延时，待延时结束，IC1输出端8引脚输出低电平，?；さ缏分蠯A1线圈失电，?；ごサ愣峡?，此时用于加入用电设备接触器线圈释放，外接电源断开，从而?；て溆玫缟璞?。
在欠压(RP3调整)，过压(RP2调整)基准调节时，应结合RP1进行相应调节。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(其IC4B、IC3B都相同)同相输入端加入电压并联正反馈(由R19、VD11)，使其在欠压检测时，如工作正常因正反馈使5端电位升高，保证其工作状态稳定;同样在过压处理上，IC5A(其IC4A、IC3A都相同)也在同相输入端3加入电压并联正反馈(由R13、VD8)，使其在过压检测时，如检测的过压值低于其设定值时，保证其工作状态的稳定。
在?；さ缏返缭床糠?，因供电电源由相电压AC220V经变压器T1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如处于欠压时，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?；さ缏反τ谇费贡；ぷ刺?/p>
总结
该?；さ缏肥舻缪谷⊙觳庑捅；さ缏?，因不受被?；さ缙骷吧璞腹β蚀笮∠拗频玫焦惴河τ?。在过压、欠压?；ど瓒ń戏奖?，且保护时间准确可调?？筛萦玫缟璞傅牡缤柿壳榭鼋杏行П；ぃ繁Ｓ玫缟璞敢约暗缙鞑凡灰虻缭粗柿坎涣级斐伤鸹?。
