低压电路设计

A. 求低压控制器电路设计

1 引言

因雷击、自动重合闸动作成功或其它原因引起电网瞬间失压,致使运行中的接触器因失压动作而释放,所控制的电动机停止运行,对于石油化工等连续性运行的企业,会引起生产波动,操作混乱,甚至发生起火爆炸事故,造成很大的经济损失。

低压电机再起动指经常运行的电动机,因短暂停电（俗称晃电） 后,在速度降低或完全停止运行的情况下重新起动。采用这一技术可以解决晃电带来的生产实际问题。本文介绍了一种高度智能化的新型低压电动机再起动控制器,它采用先进的嵌入式技术设计,体积小、接线简单,可以根据需要设定不同的自起动时间,满足实际生产工序要求；采用性能优异的低功耗微型单片机结合独特的电源设计,无任何需用户维护的部件,如电池等,在工作电源中断10 分钟以内,仍能按设定的参数精确控制。

2 工作原理

低压再起动控制器实时监测电网的电压,当电网发生瞬间掉电,使得低压接触器的自保持开关断开,在电网电压再设定的时间内（0～10 分钟） ,控制器的辅助触点会接通,对掉电释放的接触器进行再次接通。其接线图及动作时序图如图1 和图2所示,T定义为掉电时间周期,Tm 定义为掉电响应时间上限,如果实际掉电时间T大于掉电响应时间上限Tm ,则再起动控制器不动作。

图1 低压再起动控制器与系统的接线图

3 硬件设计

低压电机再起动控制器硬件电路以单片机为核心,功能电路主要由电源电路、电源净化电路、电压采样转换电路、人机交互电路、输出控制电路五部分构成。图3 是系统硬件构成图。

图3 系统硬件构成图

3. 1 单片机的选型

综合考虑对再起动控制器的各方面性能的特殊要求,选择MicroChip 公司的PIC16F877 型单片机,其工作电压范围宽,在2V～5. 5V DC下均可以正常工作；与同类产品相比,具有优越的低功耗性能,在工作时钟为32KHz ,工作电压为3 伏时,工作电流仅20μA；片内集成了8 通道的10 位APD 和256 个字节的EEP2ROM；同时该单片机还有极强的电磁抗干扰能力。

3. 2 电源电路设计

再起动控制器的工作电源由交流接触器的交流低压变换而得。其电路设计有着较高的技术要求:一方面要满足不使用电池的条件下,能够在系统掉电10 分钟的情况下仍能够正常工作,另一方面要求供电电源的品质要满足单片机的正常工作要求,需要较好的电源滤波功能。图4 为低压电机再起动控制器的电源电路,电容C1 的作用是在系统掉电时,维持系统继续工作的电源,其容值的选择由C = I ×ΔTPΔU 来确定, I 是系统的工作电流,单位是安,ΔT 是系统的工作时间,单位为秒,ΔU 是ΔT工作时间内电容C1 的电压降落,在本系统中ΔU = 5. 5V - 2. 7V= 2. 8V。

图4 低压电机再起动控制器的电源电路

3. 3 掉电识别电路设计

掉电识别是通过单片机对电网电压的实时采样检测来实现的。因为交流接触器的保持线圈在掉电时间20ms 左右,交流接触器触点释放,所以再起动控制器为了即时识别电网瞬时的掉电,设计成能够响应10ms 的瞬间掉电。这里采用交流采样方式。由于PIC16F877 型内置APD 为单极性,所以采样电路要完成电网电压的降压和极性变换。图5 是再起动控制器的输入电压转换电路。设计中采用微型的电流型电压互感器,将输入电压转换成与之成正比的小电流,再经过次级的电流转换电压电路,转换成0～5V 之间的偏置电压信号,送给APD 单元进行采样处理。该电路结构简单,线性度好,能够在单极性电源的条件下正常工作。

图5 再起动控制器的输入电压转换电路

3. 4 人机交互设计

再起动控制器为用户提供了良好的人机交互界面。兼顾小型化设计的要求,人机交互电路由三个触摸按键和三个数码管构成。三个按键分别设计成功能转换键、加键和减键。人机交互界面具备晃电允许时间Tm、再起动延时时间Td、低电压设定值UF、恢复电压设定值UH、当前电压值的显示与设定等功能。

图6 电动机再起动控制流程图

4 软件设计

再起动控制器的软件采用C 语言进行编写。按功能可分为三部分。一是电网电压的实时测量,根据其实时性的要求,用单片机的中断功能来实现；二是人机交互部分；三是掉电判断和再起动。图6 是电动机再起动控制流程图。控制流程的主要判据是在电动机状态改变时,实时准确地对系统工作电压的测量,这里采用了快速交流采样原理,可以在电网每个周波20ms 时间内可以完成一次测量转换,完全能满足本系统的实际需要。

5 结语

该低压电机再起动控制器采用了先进的单片机技术和交流信号采样原理,结构小巧紧凑,抗干扰强,性能可靠。其中系统的工作电源与低功耗设计,电动机工作电压的准确测量和整机的电磁兼容是该装置设计中的技术难点。该设计完成后,经过生产、推广,目前已经在多家石油化工企业推广应用,用户反映良好,预计在未来,该控制器也一定在实际生产中发挥更大的积极效用

B. 设计一套低压电控制高压电通断的电路，要简单实用。

C. 请帮忙设计一个锂电池低压指示电路

你好：

——★1、给你一个非常简单的低电压报警电路。请见附图：

——★2、电位器的调整：三极管的发射结约0.5V左右，加上3.2V就是报警电压，再微调即可。

D. 低压配电设计中断路器和隔离开关怎么选择（根据电流）

1、隔离开关必须是第一级开关，电流选择如果是柜子就选择柜子最大容量值。
2、如果是变电室，就选择最大输入电流，隔离开关主要是用在检修，停电上，有明显的断开点，但是不能带负荷操作。断路器，具有过流，过压，欠压等多种保护，需要看具体容量，和需要用到的保护，根据具体需要选择不同的型号

E. 设计低压电路的功率应该预留多少空间

根据要发展的情况定，要发展多少就加多少，实际的容量加20%，肯定不发展了，也预留20%，

F. 低压长延时电路设计

用一个电子表就行了，什么都不用改；
如果你真的想用蜂鸣器，才一个电池的电压也许响不了的，

G. 低压控制电器设计并安装两台电动机延时启动电路图

用两个时间继电器分别控制两个控制电机的交流接触器的线圈，一个调十秒工作，另一个调20秒工作，跟点动控制一样连接，有一个联锁电路。只不过就是在点动控制电路多了两个时间继电器而已，然后分别在交流接触器前后串联缺相保护器，漏保，空开，以及相应的过热继电器

H. 怎样设计一个电路在低电压时导通

下面是一个充满电停电的控制电路。低压导通，高压停电。

1、工作原理：12V稳压供电，电瓶正极经过电位器分压后接入PNP管基极，电位器调到合适位置，电压低，PNP导通，继电器吸合，充电电路工作，电压达到设定值，PNP截止，继电器断开，充电电路停止工作。

2、由于此电路简单，在开关点附近会频繁切换，可以加以改进，使之工作可靠、稳定。

3、电路改进：12V稳压电源用一个按钮开关启动，继电器增加一对常开触点用来自锁启动按钮，即，与启动按钮并联，这样，当继电器断开时，12V稳压电源也被切断，系统彻底停电。

I. 低压电路图怎么看

低压电力电路图主要分主回路和控制回路，控制回路常用有点动，互锁，自锁，顺序切换，旁路切换，计时，计数等
电子电路图一般有整流，滤波，比较，放大，计时，计数，逆变，集成等组成
在看电路图时，要先明白电源在哪，最后输出给什么，中间过程都什么参与

J. 低压电子产品PCB板板路设计国家标准有哪些

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