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一种新型的单相电机过流保护器设计

作者:张振守 张照伟 张以军时间:2015-04-29来源:电子产品世界

  1 引言

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/273340.htm

  从双金属片式热过载工作原理中可以发现热过载有如下的缺点:

  1. 由于采用的是受热变形的原理,导致一些小电流(小于0.5A)单相电机很难应用;

  2. 额定电流的调节只是通过调节插头的距离来实现,调节较粗,且不准确;

  3. 双金属片的热变形特性会随着时间而变化,从而导致热过载误动作或者不动作;

  4. 热过载继电器工作在恶劣环境中,双金属片会因金属腐蚀而失效;

  5. 由于是双金属片受热变形,虽然有温度补偿金属片,环境温度对热过载继电器影响仍然很大;

  6. 从图1可以看出,双金属式热过载继电器内部机械结构复杂,运动部件多,恶劣振动环境和安装位置会对众多运动部件产生影响,从而能引起继电器不动作或者误动作。

  机动门脉动真空灭菌器是现代医院必不可少的设备之一,此设备开关门的动力来自于小功率单相电机,根据设备的大小不同,额定动作电流一般在0.2A~0.5A之间,原来都是使用三相双金属片式热过载继电器来实现对门电机的保护,由于双金属片式热过载继电器存在上述缺陷,且这种门电机功率很小,堵转电流也不大,所以造成门电机经常因保护失效而彻底损坏,使得整个灭菌器设备不能使用,给医院正常工作带来很大影响。所以笔者针对这种小功率的单相电机设计了新型的电子式电机过流

  2 新型电子式单相电机过流的原理和特点

  针对传统的双金属片式热过载继电器的这些缺陷,笔者利用、运算和比较器设计了一种新型的电子式单相电机过流,其原理如图2所示。保护器的IN、OUT两端串联到给单相电机供电的AC 220V交流回路中,交流回路正负方向工作电流Iw每次经过6个和检流电阻R0(R0的电阻值为0.51欧姆),所以在IN、OUT两端产生值为6*Vf+Iw*R0的交流电压,由于压降Vf大致固定为1V左右,电机的额定电流在0.2-0.5A左右,所以此交流电压值为AC 6.1—6.4V。此工频交流电压经整流桥B1整流后,由低压差U1稳压产生+5V电源,用于给整个电路供电。由D5到D8四个二极管组成整流电路使得检流电阻R0两端的电压
压高于参考电压Vref时,U3打开自身的开漏输出,从而使得继电器K1线圈得电,继电器K1的常开触点闭合,常闭触点断开。

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