继电器用于电机驱动的应用,以测量和监控操作参数,如温度防止在故障或运行状态异常时损坏电机和连接的设备。电压监测继电器不仅可以检测欠压和过压,还可以检测与电压相关的问题,如相位不平衡、相位丢失和相序。
电压监测继电器可用于单相或三相系统。那些在三相系统中使用的继电器有时被称为相位监测继电器。
单相电压监测继电器可用于单相交流或直流电压。它们的主要目的是保护电机和连接的设备不受低电压或过电压的影响,尽管有些设计是为了确保电压保持在预定的带宽内,两者都是高的和低电压限制。
当超过设定值时,不同的制造商使用不同的工作原理(开路或闭合)来激励或断开继电器,过电压监测继电器的一个简单例子是使用常闭(NC)触点。下面是它的工作原理:
当操作电压低于最大电压设置时,继电器断电,触点保持默认闭合状态。如果电压超过最大电压设置(有时称为拾取电压),继电器通电,触点断开,负载断电。当电压降至包括迟滞值(称为dropout voltage)在内的最大电压设置值以下时,继电器再次断电,触点闭合,负载恢复供电。
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除了允许电压的限制外,许多电压监测继电器还包括一个固定的或可编程的时间延迟(也称为跳闸延迟),在跳闸之前必须存在故障。时间延迟的目的是防止在瞬时电压下降(欠压)等情况下的扰断。在一些继电器的设计中,在误差被修正后,在继电器自动复位之前也会执行延时。
电压不足和过电压都会影响电机的输出转矩、速度和效率,尽管这两种情况的主要结果都是电机加热——在电压不足和通过电机的情况下,通过较高的电流吸引饱和在过电压的情况下。电压不足也会使交流感应电动机难以启动,并导致意外停机。
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三相电压监测继电器,或相位监测继电器,监测附加的相位参数以及过欠压条件:即,相位不平衡,相位损耗,和相序列(也称为相位反转)。
在三相系统中,当三相电压同时升高或降低时,就会发生过压和欠压情况。为了确定是否存在过压和欠压情况,继电器测量所有三条线路的平均电压,并将其与电压设定点进行比较。
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为了确定是否存在相位不平衡,继电器监测每一相,以检测任何一相的电压是否低于所有三相的平均值。类似地,如果完全丢失一相被检测到,继电器将跳闸和断开电源从电机。
相位不平衡迫使一些电机绕组比其他的承担更多的负载,这可能导致电机经历过热。如果电机经历缺相,它可以通过从剩余的相吸取所需的电流继续运行,但这也会导致过热,并可能损坏电机。
改变三种电压相中的任何两种的顺序——称为相位反转——可能是非常危险的,因为这将导致连接设备(如电机、风扇或泵)的旋转方向的改变。为了监测反相,继电器只是监测三相的顺序,如果它偏离了定义的顺序就会跳闸。
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