电机驱动应用中电压监视继电器设计方案

继电器可用于电机驱动的应用中，以测量和监视温度，电流或电压等参数，以防止在出现故障或异常运行状况时损坏电机和所连接的设备。电压监控继电器不仅可以检测欠压和过压状态，还可以检测与电压相关的问题，例如相不平衡，相损耗和相序。

电压监视继电器设计用于单相或三相系统。三相系统中使用的继电器有时称为相位监视继电器。

单相电压监视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动机和连接的设备免受欠压或过压情况的影响，尽管有些设计是为了确保电压在高和低电压限制下均保持在预定带宽内。

当超过设定点时，虽然不同的制造商使用不同的工作原理（开路或闭路）为继电器通电或断电，但过电压监视继电器的一个简单示例是使用常闭（NC）触点的继电器。运作方式如下：

当工作电压低于最大电压设置时，继电器将断电，触点将保持其默认的闭合状态。如果电压超过最大电压设置（有时称为启动电压），则继电器通电，触点断开，并从负载中断开电源。当电压下降到包括迟滞值的最大电压设置（称为压降）以下时，继电器再次断电，触点闭合，从而为负载恢复供电。

具有固定时间延迟的欠压或过压监视继电器的工作原理。

除了对最大电压的限制外，许多电压监视继电器还包括固定或可编程的时间延迟（也称为跳闸延迟），在继电器跳闸之前必须存在故障。延时的目的是防止在瞬时电压骤降（欠压）等情况下造成误跳闸。在某些继电器设计中，在纠正错误之后，还会在继电器自动复位之前实施时间延迟。

欠压和过压都会影响电动机的输出转矩，速度和效率，尽管这两种情况的主要结果都是电动机发热，在欠压情况下通过较高的电流消耗而在电动机失灵的情况下通过电动机饱和过压情况。欠压还会使交流感应电动机难以启动，并导致意外停机。

电源电压的变化会影响感应电动机的性能。

在三相系统中，当所有三相的电压同时增加或降低时，就会发生过压和欠压情况。为了确定是否存在过压和欠压状况，继电器会测量所有三条线路的平均电压，并将其与电压设定值进行比较。

相位监视继电器可以检测三相系统中的相损失，相序和相不平衡。

为了确定是否存在相位不平衡，继电器监视每个相位，以检测任何一个相位的电压何时下降到低于所有三个相位的平均值的预定量。同样，如果检测到完全缺相，则继电器将跳闸并断开电动机的电源。

相位不平衡会迫使某些电动机绕组承受的负载要大于其他绕组，这可能导致电动机承受过多的热量。如果电动机出现缺相，则可以通过从剩余的相中汲取所需的电流来继续运行，但这也会引起产生过多的热量并损坏电动机。

更改三个电压相中任何两个相的顺序（称为反相）会非常危险，因为这会导致所连接设备（例如，电动机，风扇或泵）的旋转方向发生变化。为了监视相变，继电器仅监视三相的顺序，如果偏离定义的顺序，则跳闸。
编辑：hfy