三相交流電源的rch/?q=相序" title="相序">相序識(shí)別與相序控制在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要意義,。一般用電設(shè)備對(duì)三相電源的相位順序有嚴(yán)格的要求，如螺桿泵電機(jī),、風(fēng)機(jī),、閥門電機(jī)和液壓站電機(jī)等。突然出現(xiàn)的負(fù)向相序,，將導(dǎo)致事故發(fā)生,。
    在傳統(tǒng)工業(yè)控制中，往往是確保外部電源相序接線的準(zhǔn)確性,，而忽略了一般情況下確認(rèn)三相交流電源的相序是比較困難的,，況且供電線路的相序一旦改變，則需重新判定相序,。若在設(shè)備中裝有相序自動(dòng)判定電路,，對(duì)供電相序預(yù)先作出判定，顯示相序正常與否,，這對(duì)于保證用電設(shè)備的正常工作具有重要意義,。為此，設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的三相交流電源相序保護(hù)器,。

1 原理
    圖1是相序保護(hù)器的RC網(wǎng)絡(luò)電路圖,，假設(shè)A、B,、C三端加三相交流電正相序電壓,，其中R1,、C1、C2和滿足下列關(guān)系：
   
    下面運(yùn)用相量法求解空載電壓,。

    設(shè)線電壓有效值為U．則三相交流電線電壓可表示為：
    若RC網(wǎng)絡(luò)的A,、B、C三端加正相序電壓,，如圖2所示,。由θ=30°做出電壓三角形ADB，從而可以求得電壓

    結(jié)論1：當(dāng)RC網(wǎng)絡(luò)的A,、B,、C三端加正相序電壓時(shí)，DE兩端輸出電壓大小約為線電壓的0．87倍,。
    若圖1中B和C接線互換,，RC網(wǎng)絡(luò)的A、B,、C三端加負(fù)相序電壓,，則R1和C1上電壓為，C2和C3上電壓為,，其相量圖如圖3所示,。

    結(jié)論2：當(dāng)RC網(wǎng)絡(luò)的A、B,、C三端加負(fù)相序電壓時(shí),，DE兩端輸出電壓為0V。

2 元器件參數(shù)的選擇
    如圖4所示,，RC網(wǎng)絡(luò)電路DE兩端接有繼電器作為負(fù)載,。當(dāng)RC網(wǎng)絡(luò)加正相序電壓時(shí)，繼電器線圈RL中通有大小為IL的電流,，繼電器吸合,；當(dāng)加負(fù)相序電壓時(shí)，繼電器線圈中無電流通過,，繼電器不動(dòng)作,。

    圖4中繼電器線圈對(duì)DE兩端可近似看成短路，為計(jì)算短路電流,，使用戴維寧定理求DE兩端的等效阻抗Z

    據(jù)以上分析,，在已知線電壓有效值為U的三相交流用電系統(tǒng)中，根據(jù)式(1)～(7)可計(jì)算出電路各元器件的選型參數(shù),。

3 典型應(yīng)用
    在電動(dòng)閥門控制系統(tǒng)中,，三相交流電的相序的正確與否直接關(guān)系著電機(jī)是否能夠按照指令進(jìn)行正反轉(zhuǎn)動(dòng)作，為此在電機(jī)控制電路加入相序保護(hù)裝置顯得十分必要,，如圖5所示,。

    三相交流電機(jī)M,、開關(guān)QS、熔斷器FU1和交流接觸器KM2,、KM3組成電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng),。相序保護(hù)電路由電阻R1、電容C1～C4,、整流橋VD1,、穩(wěn)壓管VDZ1,、中間繼電器KA,、指示氖氣燈N1和交流接觸器KM1組成。當(dāng)三相交流電L1,、L2和L3為正相序時(shí),，繼電器KA線圈得電，KA常開觸點(diǎn)閉合,，交流接觸器KM1線圈得電,，KM1常開觸點(diǎn)閉合，從而KM2和KM3能夠正確控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn),，同時(shí)N1點(diǎn)亮,，表明相序正確；當(dāng)三相交流電為負(fù)相序時(shí),，繼電器KA線圈失電,，交流接觸器KM1線圈失電，KM1常開觸點(diǎn)斷開,，電機(jī)停轉(zhuǎn),，同時(shí)N1熄滅，表明相序錯(cuò)誤,。
    若按三相交流電線電壓U為380 V,，中間繼電器KA線圈的額定電流為13 mA計(jì)算，R1兩端承受的峰值電壓為,，C1,、C2、C3兩端承受的峰值電壓為,，則R1取56 kΩ／5 W,、C1=C2=C3=0．1μF／1 kV。為了元器件選擇方便,，元器件參數(shù)可以允許有10％的誤差,，在繼電器控KA制回路中加入了穩(wěn)壓管VZ1，所以在加負(fù)相序電壓時(shí),，VZ1克服了DE兩端的殘余電壓,，使繼電器KA不會(huì)誤動(dòng)作,。

4 結(jié)論
    設(shè)計(jì)了一種基于RC網(wǎng)絡(luò)的相序保護(hù)器，描述了其硬件電路,、工作原理和使用方法,。在實(shí)際應(yīng)用中，保護(hù)器能對(duì)380 V三相交流電源作出正確的相序判斷,，且響應(yīng)時(shí)間小于1 s,。與傳統(tǒng)相序保護(hù)裝置相比具有兩方面優(yōu)點(diǎn)：一是該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，且成本較低,；二是該電路不僅可以應(yīng)用到三相四線制系統(tǒng)中,，還可以應(yīng)用到?jīng)]有中性點(diǎn)的三相系統(tǒng)中。