低壓電路設計

A. 求低壓控制器電路設計

1 引言

因雷擊、自動重合閘動作成功或其它原因引起電網瞬間失壓,致使運行中的接觸器因失壓動作而釋放,所控制的電動機停止運行,對於石油化工等連續性運行的企業,會引起生產波動,操作混亂,甚至發生起火爆炸事故,造成很大的經濟損失。

低壓電機再起動指經常運行的電動機,因短暫停電（俗稱晃電） 後,在速度降低或完全停止運行的情況下重新起動。採用這一技術可以解決晃電帶來的生產實際問題。本文介紹了一種高度智能化的新型低壓電動機再起動控制器,它採用先進的嵌入式技術設計,體積小、接線簡單,可以根據需要設定不同的自起動時間,滿足實際生產工序要求；採用性能優異的低功耗微型單片機結合獨特的電源設計,無任何需用戶維護的部件,如電池等,在工作電源中斷10 分鍾以內,仍能按設定的參數精確控制。

2 工作原理

低壓再起動控制器實時監測電網的電壓,當電網發生瞬間掉電,使得低壓接觸器的自保持開關斷開,在電網電壓再設定的時間內（0～10 分鍾） ,控制器的輔助觸點會接通,對掉電釋放的接觸器進行再次接通。其接線圖及動作時序圖如圖1 和圖2所示,T定義為掉電時間周期,Tm 定義為掉電響應時間上限,如果實際掉電時間T大於掉電響應時間上限Tm ,則再起動控制器不動作。

圖1 低壓再起動控制器與系統的接線圖

3 硬體設計

低壓電機再起動控制器硬體電路以單片機為核心,功能電路主要由電源電路、電源凈化電路、電壓采樣轉換電路、人機交互電路、輸出控制電路五部分構成。圖3 是系統硬體構成圖。

圖3 系統硬體構成圖

3. 1 單片機的選型

綜合考慮對再起動控制器的各方面性能的特殊要求,選擇MicroChip 公司的PIC16F877 型單片機,其工作電壓范圍寬,在2V～5. 5V DC下均可以正常工作；與同類產品相比,具有優越的低功耗性能,在工作時鍾為32KHz ,工作電壓為3 伏時,工作電流僅20μA；片內集成了8 通道的10 位APD 和256 個位元組的EEP2ROM；同時該單片機還有極強的電磁抗干擾能力。

3. 2 電源電路設計

再起動控制器的工作電源由交流接觸器的交流低壓變換而得。其電路設計有著較高的技術要求:一方面要滿足不使用電池的條件下,能夠在系統掉電10 分鍾的情況下仍能夠正常工作,另一方面要求供電電源的品質要滿足單片機的正常工作要求,需要較好的電源濾波功能。圖4 為低壓電機再起動控制器的電源電路,電容C1 的作用是在系統掉電時,維持系統繼續工作的電源,其容值的選擇由C = I ×ΔTPΔU 來確定, I 是系統的工作電流,單位是安,ΔT 是系統的工作時間,單位為秒,ΔU 是ΔT工作時間內電容C1 的電壓降落,在本系統中ΔU = 5. 5V - 2. 7V= 2. 8V。

圖4 低壓電機再起動控制器的電源電路

3. 3 掉電識別電路設計

掉電識別是通過單片機對電網電壓的實時采樣檢測來實現的。因為交流接觸器的保持線圈在掉電時間20ms 左右,交流接觸器觸點釋放,所以再起動控制器為了即時識別電網瞬時的掉電,設計成能夠響應10ms 的瞬間掉電。這里採用交流采樣方式。由於PIC16F877 型內置APD 為單極性,所以采樣電路要完成電網電壓的降壓和極性變換。圖5 是再起動控制器的輸入電壓轉換電路。設計中採用微型的電流型電壓互感器,將輸入電壓轉換成與之成正比的小電流,再經過次級的電流轉換電壓電路,轉換成0～5V 之間的偏置電壓信號,送給APD 單元進行采樣處理。該電路結構簡單,線性度好,能夠在單極性電源的條件下正常工作。

圖5 再起動控制器的輸入電壓轉換電路

3. 4 人機交互設計

再起動控制器為用戶提供了良好的人機交互界面。兼顧小型化設計的要求,人機交互電路由三個觸摸按鍵和三個數碼管構成。三個按鍵分別設計成功能轉換鍵、加鍵和減鍵。人機交互界面具備晃電允許時間Tm、再起動延時時間Td、低電壓設定值UF、恢復電壓設定值UH、當前電壓值的顯示與設定等功能。

圖6 電動機再起動控制流程圖

4 軟體設計

再起動控制器的軟體採用C 語言進行編寫。按功能可分為三部分。一是電網電壓的實時測量,根據其實時性的要求,用單片機的中斷功能來實現；二是人機交互部分；三是掉電判斷和再起動。圖6 是電動機再起動控制流程圖。控制流程的主要判據是在電動機狀態改變時,實時准確地對系統工作電壓的測量,這里採用了快速交流采樣原理,可以在電網每個周波20ms 時間內可以完成一次測量轉換,完全能滿足本系統的實際需要。

5 結語

該低壓電機再起動控制器採用了先進的單片機技術和交流信號采樣原理,結構小巧緊湊,抗干擾強,性能可靠。其中系統的工作電源與低功耗設計,電動機工作電壓的准確測量和整機的電磁兼容是該裝置設計中的技術難點。該設計完成後,經過生產、推廣,目前已經在多家石油化工企業推廣應用,用戶反映良好,預計在未來,該控制器也一定在實際生產中發揮更大的積極效用

B. 設計一套低壓電控制高壓電通斷的電路，要簡單實用。

C. 請幫忙設計一個鋰電池低壓指示電路

你好：

——★1、給你一個非常簡單的低電壓報警電路。請見附圖：

——★2、電位器的調整：三極體的發射結約0.5V左右，加上3.2V就是報警電壓，再微調即可。

D. 低壓配電設計中斷路器和隔離開關怎麼選擇（根據電流）

1、隔離開關必須是第一級開關，電流選擇如果是櫃子就選擇櫃子最大容量值。
2、如果是變電室，就選擇最大輸入電流，隔離開關主要是用在檢修，停電上，有明顯的斷開點，但是不能帶負荷操作。斷路器，具有過流，過壓，欠壓等多種保護，需要看具體容量，和需要用到的保護，根據具體需要選擇不同的型號

E. 設計低壓電路的功率應該預留多少空間

根據要發展的情況定，要發展多少就加多少，實際的容量加20%，肯定不發展了，也預留20%，

F. 低壓長延時電路設計

用一個電子表就行了，什麼都不用改；
如果你真的想用蜂鳴器，才一個電池的電壓也許響不了的，

G. 低壓控制電器設計並安裝兩台電動機延時啟動電路圖

用兩個時間繼電器分別控制兩個控制電機的交流接觸器的線圈，一個調十秒工作，另一個調20秒工作，跟點動控制一樣連接，有一個聯鎖電路。只不過就是在點動控制電路多了兩個時間繼電器而已，然後分別在交流接觸器前後串聯缺相保護器，漏保，空開，以及相應的過熱繼電器

H. 怎樣設計一個電路在低電壓時導通

下面是一個充滿電停電的控制電路。低壓導通，高壓停電。

1、工作原理：12V穩壓供電，電瓶正極經過電位器分壓後接入PNP管基極，電位器調到合適位置，電壓低，PNP導通，繼電器吸合，充電電路工作，電壓達到設定值，PNP截止，繼電器斷開，充電電路停止工作。

2、由於此電路簡單，在開關點附近會頻繁切換，可以加以改進，使之工作可靠、穩定。

3、電路改進：12V穩壓電源用一個按鈕開關啟動，繼電器增加一對常開觸點用來自鎖啟動按鈕，即，與啟動按鈕並聯，這樣，當繼電器斷開時，12V穩壓電源也被切斷，系統徹底停電。

I. 低壓電路圖怎麼看

低壓電力電路圖主要分主迴路和控制迴路，控制迴路常用有點動，互鎖，自鎖，順序切換，旁路切換，計時，計數等
電子電路圖一般有整流，濾波，比較，放大，計時，計數，逆變，集成等組成
在看電路圖時，要先明白電源在哪，最後輸出給什麼，中間過程都什麼參與

J. 低壓電子產品PCB板板路設計國家標准有哪些

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