三相电源断相与相序保护器设计说明

三相电源断相与相序保护器设计说明书

慈溪飞纳得电器*厂(简称“飞纳得电器”）是一家专业生产销售电动机保护器、电源保护继电器、相序继电器的公司。主要产品有：三相电源保护器、电动机综合保护器、缺相保护器、断相保护器、断相与相序保护器、三相过载保护器、智能电动机保护器、微电脑电动机保护器、电动机综合保护器、电源保护继电器、浪涌保护器，温控器、防爆开关、防爆控制箱、自动扶梯同步率测试仪、独立式汽车空调控制器、汽车风机无级调速器、锅炉液位仪等，为国内各大电梯厂、火力发电厂、汽车厂做配套等

我们的产品主要为国内客户有：上海大众汽车，富士康集团，三菱集团，铃木集团，天津起重，通用电气等，出口欧洲和台湾，日本东南亚等国家。

三相电源在我们的生活中扮演着一个极其重要的角色，并且运用的地方多于大功率仪器设备上，在原来的传统工业控制中，是由外部电源相序接线的准确性来控制，这样对操作者有较高的要求。为了降低操作者的要求，因此一个缺相与相序保护继电器对于三相电源来说作用是相当大的，三相电源保护继电器的核心是通过单片机编程对三相电检测是否有缺相、错相问题来对电机进行及时的保护。首先要对三相电源的断相、错相问题故障进行分析，并结合PIC12F675单片机编程的功能，找出可靠性高、实施性强的保护方案，同时通过发光二级管来反馈给使用者所需要的信息。有了保护继电器就可以避免三相电源一些不必要的损失，不仅降低了操作者的要求，同时也减少了很多的物力人力，具有十分重要的意义！

关键词：三相电源，断相检测，错相检测，继电器

三相电源简介

三相交流电是电能的一种输送形式，简称为三相电。三相交流电源，是由三个频率相同、振幅相等、相位依次互差120°的交流电势组成的电源。三相交流电的用途很多，工业中大部分的交流用电设备，例如电动机，都采用三相交流电，也就是经常提到的三相四线制。而在日常生活中，多使用单相电源，也称为照明电。当采用照明电供电时，使用三相电其中的一相对用电设备供电，例如家用电器，而另外一根线是三相四线之中的第四根线，也就是其中的零线，该零线从三相电的中性点引出。“三相电”的概念是：线圈在磁场中旋转时，导线切割磁场线会产生感应电动势，它的变化规律可用正弦曲线表示。如果我们取三个线圈，将它们在空间位置上相差点120度角，三个线圈仍旧在磁场中以相同速度旋转，一定会感应出三个频率相同的感应电动势。由于三个线圈在空间位置相差点120度角，故产生的电流亦是三相正弦变化，称为三相正弦交流电。

方案的设计

设计的三相电保护继电器整个系统是由硬件和软件组成，硬件是整个系统的载体，而软件是系统的控制中心。

如方案一：来自三相交流电源的三相交流信号经过采样电路降压处理后，变为直流电压送给断相与相序鉴别电路。

方案二：来自三相交流电源的三相交流信号经过采样电路降压处理，输出三相电分别经过三组比较器后送给断相与相序鉴别电路。

方案三：来自三相交流电源的三相交流信号经过采样电路降压处理后，电压电流同时送给断相与相序鉴别电路，这是最保险的但也是不好操作的方案。

电源模块设计

保护系统是否稳定、可靠的工作，电源的设计是非常重要的，其实质是为单片机系统提供稳定的直流供电电压，本设计所需芯片PIC12F675的电源为+5V，因此设计了由集成稳压块7805组成的供电电路。在电路中使用的7805稳压块有输入端、输出端和公共端，在芯片内部有过流、过热保护以及调整管安全保护电路。其所需的外部元件少、不需外接元件调整，使用方便、安全可靠，输出稳定性高而广泛用于各种电子设备中，可以作为电压稳定器。这个电路给系统提供稳定的直流电压，集成稳压块的作用是把非稳定的直流电压变换成稳定的直流电压。该电源电路有变压器，桥式整流器，滤波电容和三端稳压管7805组成，其工作原理是先通过变压器降压把原来的380V降为9V，然后通过桥式电路整流再通过滤波电容输入到三端稳压管7805，然后在通过滤波输出+5V电压提供芯片使用。电容主要起到滤波和减少脉动成分的作用。该电路经实验证明，具有结构简单、经济、实用等特点。

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