家电延时保护器.docx

课程设计任务书
学生姓名：______________ 专业班级：______电信09________
指导教师：____刘运苟____ 工作单位：____信息工程学院____
题 目：家电延时保护器
初始条件：
一定的电压范围内才能正常工作，供电电压过高或过低很容易导致绕组线圈烧毁；另外，当电冰箱正在工作时突然断电而又立即通电时，电冰箱的压缩机所承受的启动电流要比正常启动电流大好几倍，导致压缩泵内压力很高，使驱动电机负荷过载，也容易烧毁电机。因此，电冰箱需要一个保护器对其进行检测和保护。
2 本课题的主要任务和研究内容

电冰箱是一种间歇工作的家庭电器，在接通电源后，其压缩电动机处于启动、运行、终止的反复循环过程。根据我国家用电冰箱技术标准的规定，电冰箱的电源电压应在175～235v范围内才能保证电冰箱的正常启动和运行。这是由于电冰箱的压缩机作为电动制冷器具的核心部件,其工作的平安性不仅关系到用户的财产平安,而且关系到用户的人身平安，并且压缩机都是在负载条件下启动的。启动时要求电动机启动转矩较大，如果在电源电压低于允许的下限值的情况下，势必迫使电动机的启动电流成倍增长，超过设计的允许的限度。电冰箱内设的热保护装置对这种瞬间大电流的反响较差，因而极易造成电动机绕组的烧毁。
另一方面，在电冰箱的压缩机处于工作状态时，不允许在电源突然中断后的短时间内重新接通电源。因为压缩机工作时，压缩泵一侧自蒸发器将低压制冷剂蒸发抽出，经过压缩成为高温高压蒸汽，自另一侧送往冷凝器，实现向空间排热。两侧压力差最大时可到达十一个大气压，压缩机中断运行后，须经一定的时间才能恢复两侧的平衡，最好保持在五分钟左右；倘假设压缩机运行中出现断电后又很快接通的情况，由于两侧存在很大的压力差，电动机启动时的负载很大，启动电流较正常值成倍增加，从而带来烧毁电动机的危险。
为了防止上述危险的发生，我们应该给电冰箱配备一个冰箱保护器，该保护器能够在
电网电压过压或欠压情况下，使电冰箱供电系统停止供电，电网电压恢复正常后自动恢复供电；当电冰箱正在工作时，一旦电源中断立即又恢复供电，要使其在5分钟之后才恢复供电。
本保护器的设计需要考虑下面几个方面的问题:
(1)适宜性 由于保护器的种类繁多，加之不同厂家生产的电机也有差异。因此，能型电动机综合保护器应该有较好的适应性，即通过简单方便的设置就可使保护器不同的保护特性的要求。
(2)正确性 为了充分发挥电机自身的过载能力，同时还要对电机进行有效保护。要求保护器的动作要准确。不准确的动作或造成电机的损坏，或不能充分发挥的过载能力，造成不必要的跳闸断电，影响生产。
(3)保障性 这一方面要求保护器在无故障时不能产生误动作，而在故障发生不能拒绝动作，特别是在过压、欠压和突然断电时。要在规定的时间内，准确、可靠地完成规定的保护功能，并且，设计的合理性以及制造时的工艺保证是非常重要的。

本课题研究的主要内容主要包括以下几个方面：
正确设计电路图，实现对电冰箱过压保护的设计
从目前我国供电情况来看，供电电压还不太稳定。当电网电压240V时，电动机绕组会因电流过载而出现发热导致破坏绝缘层的现象。
正确设计电路图，实现对电冰箱欠压保护的设计
当电网电压180V时，会因启动转矩缺乏，造成压缩机启动困难，势必迫使电动机的启动电流成倍增长，超过设计的允许的限度，使压缩机受到损害。
正确设计电路图，实现对电冰箱延时保护的设计
由电冰箱的压缩机的工作原理可知，在电冰箱的压缩机处于工作状态时，不允许在电源突然中断后的短时间内重新接通电源，而应使电冰箱必须经过5分钟后才能恢复供电，才不会影响电冰箱的正常工作和人们的日常生活。
根据画好的工作原理图，设计出相应的仿真
PCB图是电路板的映射图纸，它详细描绘了电路板的走线、元件的位置、线路板的尺寸、外表印什么字、底面怎么做铜箔等等，发往PCB厂家加工出来。
3 电路组成和工作原理
电冰箱保护器电路原理图如下列图所
图原理图
该电路的主要功能是当电网电压240V或180V时，向驱动单元提供驱动信号，使继电器触点动作，电冰箱断电；当电网恢复供电时，为延时电路输入一个负脉冲，以便延时电路工作，使冰箱经5分钟才能通电
图工作设计框图
设计原理：电网电压采样样本通过比拟器进行比拟，然后通过比拟器控制555时基电路，然后通过555时基电路来控制三极管和继电器的工作，从而实现对负载即用电器的控制。

该电源由变压器T、整流二极管、稳压管、调整管、电容及电阻与组成。该电路的主要功能是产生两种大小不同的直流电压：E点输出电压=22V，供应驱动单元；F点