電機(jī)驅(qū)動應(yīng)用中電壓監(jiān)視繼電器設(shè)計(jì)方案

繼電器可用于電機(jī)驅(qū)動的應(yīng)用中，以測量和監(jiān)視溫度，電流或電壓等參數(shù)，以防止在出現(xiàn)故障或異常運(yùn)行狀況時(shí)損壞電機(jī)和所連接的設(shè)備。電壓監(jiān)控繼電器不僅可以檢測欠壓和過壓狀態(tài)，還可以檢測與電壓相關(guān)的問題，例如相不平衡，相損耗和相序。

電壓監(jiān)視繼電器設(shè)計(jì)用于單相或三相系統(tǒng)。三相系統(tǒng)中使用的繼電器有時(shí)稱為相位監(jiān)視繼電器。

單相電壓監(jiān)視繼電器可用于單相交流或直流電壓。它們的主要目的是保護(hù)電動機(jī)和連接的設(shè)備免受欠壓或過壓情況的影響，盡管有些設(shè)計(jì)是為了確保電壓在高和低電壓限制下均保持在預(yù)定帶寬內(nèi)。

當(dāng)超過設(shè)定點(diǎn)時(shí)，雖然不同的制造商使用不同的工作原理（開路或閉路）為繼電器通電或斷電，但過電壓監(jiān)視繼電器的一個(gè)簡單示例是使用常閉（NC）觸點(diǎn)的繼電器。運(yùn)作方式如下：

當(dāng)工作電壓低于最大電壓設(shè)置時(shí)，繼電器將斷電，觸點(diǎn)將保持其默認(rèn)的閉合狀態(tài)。如果電壓超過最大電壓設(shè)置（有時(shí)稱為啟動電壓），則繼電器通電，觸點(diǎn)斷開，并從負(fù)載中斷開電源。當(dāng)電壓下降到包括遲滯值的最大電壓設(shè)置（稱為壓降）以下時(shí)，繼電器再次斷電，觸點(diǎn)閉合，從而為負(fù)載恢復(fù)供電。

具有固定時(shí)間延遲的欠壓或過壓監(jiān)視繼電器的工作原理。

除了對最大電壓的限制外，許多電壓監(jiān)視繼電器還包括固定或可編程的時(shí)間延遲（也稱為跳閘延遲），在繼電器跳閘之前必須存在故障。延時(shí)的目的是防止在瞬時(shí)電壓驟降（欠壓）等情況下造成誤跳閘。在某些繼電器設(shè)計(jì)中，在糾正錯(cuò)誤之后，還會在繼電器自動復(fù)位之前實(shí)施時(shí)間延遲。

欠壓和過壓都會影響電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，速度和效率，盡管這兩種情況的主要結(jié)果都是電動機(jī)發(fā)熱，在欠壓情況下通過較高的電流消耗而在電動機(jī)失靈的情況下通過電動機(jī)飽和過壓情況。欠壓還會使交流感應(yīng)電動機(jī)難以啟動，并導(dǎo)致意外停機(jī)。

電源電壓的變化會影響感應(yīng)電動機(jī)的性能。

在三相系統(tǒng)中，當(dāng)所有三相的電壓同時(shí)增加或降低時(shí)，就會發(fā)生過壓和欠壓情況。為了確定是否存在過壓和欠壓狀況，繼電器會測量所有三條線路的平均電壓，并將其與電壓設(shè)定值進(jìn)行比較。

相位監(jiān)視繼電器可以檢測三相系統(tǒng)中的相損失，相序和相不平衡。

為了確定是否存在相位不平衡，繼電器監(jiān)視每個(gè)相位，以檢測任何一個(gè)相位的電壓何時(shí)下降到低于所有三個(gè)相位的平均值的預(yù)定量。同樣，如果檢測到完全缺相，則繼電器將跳閘并斷開電動機(jī)的電源。

相位不平衡會迫使某些電動機(jī)繞組承受的負(fù)載要大于其他繞組，這可能導(dǎo)致電動機(jī)承受過多的熱量。如果電動機(jī)出現(xiàn)缺相，則可以通過從剩余的相中汲取所需的電流來繼續(xù)運(yùn)行，但這也會引起產(chǎn)生過多的熱量并損壞電動機(jī)。

更改三個(gè)電壓相中任何兩個(gè)相的順序（稱為反相）會非常危險(xiǎn)，因?yàn)檫@會導(dǎo)致所連接設(shè)備（例如，電動機(jī)，風(fēng)扇或泵）的旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生變化。為了監(jiān)視相變，繼電器僅監(jiān)視三相的順序，如果偏離定義的順序，則跳閘。
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