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        基于電流互感器的家用電器過流保護(hù)裝置

        2014-04-06 11:57:35秦玉偉
        山東工業(yè)技術(shù) 2014年17期
        關(guān)鍵詞:渭南家用電器過流

        秦玉偉

        (渭南師范學(xué)院物理與電氣工程學(xué)院,陜西 渭南714099)

        基于電流互感器的家用電器過流保護(hù)裝置

        秦玉偉

        (渭南師范學(xué)院物理與電氣工程學(xué)院,陜西 渭南714099)

        介紹了一種家用電器過電流保護(hù)裝置,該裝置利用電流互感器高電流與低電流之間的比例轉(zhuǎn)化原理。實驗結(jié)果表明,該裝置結(jié)構(gòu)簡單,成本低,靈敏度高,干擾能力強,可應(yīng)用于家用電器過流保護(hù)。

        電流互感器;過流;保護(hù)

        隨著人們生活水平的提高,多種家用電器逐漸進(jìn)入普通家庭,為人們的生活提供了便利,但家用電器的增多導(dǎo)致用電功率增大,給用電線路帶來安全隱患。為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生,設(shè)計了一種過電流保護(hù)裝置,當(dāng)測量值超出安全范圍時,報警提示并且斷開開關(guān),實現(xiàn)家用電器的安全保護(hù)。

        1 電流互感器的工作原理

        電流互感器是電力系統(tǒng)中測量儀表,繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取一次回路電流信息的傳感器,將高電流按比例轉(zhuǎn)化為低電流。電流互感器的原邊接在一次系統(tǒng),副邊接測量儀表和繼電保護(hù)等裝置[1-2],常用于大功率檢測電路,起到電器隔離作用,并且檢測電流小,損耗小。電流互感器的運行情況相當(dāng)于副邊短路的變壓器,電流互感器原邊電流與副邊電流的比,即實際電流比,表示為:

        2 設(shè)計方案

        電流互感器將待測大電流轉(zhuǎn)化為較小的電流,在通過電流互感器的負(fù)極檢測電阻轉(zhuǎn)化為電壓,經(jīng)二級濾波電路,經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)化為數(shù)字量,數(shù)字信號經(jīng)單片機AT89C51采集并轉(zhuǎn)化為實際電流值,并進(jìn)行顯示。當(dāng)所測值超出安全值范圍時,蜂鳴器報警,并控制繼電器切斷電路電源[3-4],設(shè)計框圖如下圖所示。

        系統(tǒng)設(shè)計框圖

        3 實驗結(jié)果

        對大功率家用電器進(jìn)行多次過流保護(hù)實驗,該過流保護(hù)裝置監(jiān)測到的實際電流值與理論值相符合。實驗結(jié)果表明,在0-10mA的安全電流范圍內(nèi),該過流保護(hù)裝置輸出穩(wěn)定;當(dāng)檢測電流大于30mA時,過流保護(hù)裝置啟動,蜂鳴器報警,繼電器斷電,可見電流互感器能夠起到過電流保護(hù)的作用,且安全可靠。

        4 結(jié)論

        設(shè)計的基于電流互感器的過流保護(hù)裝置,利用互感器電流檢測法,將待測大電流轉(zhuǎn)換為小電流,當(dāng)用電器電流過大時,過流保護(hù)裝置啟動,能夠?qū)崿F(xiàn)報警和斷電功能,安全可靠,并且成本低,具有較高的實用價值。

        [1] 王欣.同步電動機保護(hù)器的研究[D].沈陽工業(yè)大學(xué),2007.

        [2] 王少偉.在線電流檢測無線報警系統(tǒng)的設(shè)計[J].科技信息,2009 (34):5-6.

        [3] 胡漢才.單片機原理及其接口技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2006:78-79.

        [4] 謝偉成,楊家國.單片機語言C51應(yīng)用實戰(zhàn)集錦[M].北京:清華大學(xué)出版社,2001:186-190.

        渭南師范學(xué)院特色學(xué)科建設(shè)項目(14TSXK07);渭南師范學(xué)院科研計劃項目(14YKS009); 渭南師范學(xué)院專業(yè)綜合建設(shè)項目(ZZ2014-36).

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