交流討論/這個充電機接反保護靠譜嗎?
?交流討論/這個充電機接反保護靠譜嗎?
市面上一部分的充電機是沒有直流輸出端保護的,一部分是采用下圖所示的這種過流開關對直流輸出端進行保護:
由于沒有使用過這種充電機,不知在接反電瓶正負極時,能否有效保護充電機的整流全橋。
理論上超出額定電流時,立即切斷充電回路,按鈕彈出,檢查無誤后手動復位。在過流的一瞬間,所有沖擊電流將全部由整流全橋承擔,這時全橋的額定功率越大所能承受的沖擊電流也就越大。
還請有使用過這種保護類型充電機的網友給個意見,給大家一個參考。
市面上有許多全自動的具有多種保護功能的充電機,可以擇優(yōu)選用。通常采用電瓶極性檢測;輸出端極性自動翻轉;充電電流監(jiān)控;充電電壓監(jiān)控;輸出端過壓過流保護等多種綜合保護。
小編工作場地內,各種機械設備幾十臺,空壓機,發(fā)電機,振動錘,汽車吊,履帶吊,旋挖鉆機,挖機,裝載機等等。忙亂中,設備操作手自己動手給電瓶充電,然后接反正負極而燒毀充電機的整流全橋。修理時更換了100A的整流全橋,因手頭沒有合適的過流保護開關,沒有添加直流端的過流保護。
小編喜歡DIY,于是本著學習的態(tài)度自己設計了一個接反保護理論圖,和大家共同討論一下。
下面是改裝制作原理圖,此理論并未實際制作使用,請大神們給鑒定一下,是否可行:
圖中KA2為改制后的電機綜合保護器,改裝后,具有電流檢測端子一組,包含電流互感器;電壓檢測端子一組;DC12V電源輸入端子一組;繼電器輸出端子1組。圖中KA2的電壓檢測應該取自充電機的鱷魚夾子上。圖中上邊的三端穩(wěn)壓7812應該加入二極管進行保護。
電動機綜合保護器改制后具有多種控制功能,小編曾用保護器改裝制作電極式水位自動控制,對講機遠程遙控,過壓自動斷電等功能。
所需元器件:
三端穩(wěn)壓,LM7812×2
時間繼電器×1
電動機綜合共保護器JD-5×1
按鈕×1
大電流繼電器×1,電路圖中的KA1
小型繼電器×1,圖中J1
蜂鳴器×1
改制:
1時間繼電器去掉交流電源部分,改用DC12V。原理圖中的JS
2電動機綜合保護器去掉交流電源部分,改用DC12V。原理圖中的KA2
保護器控制功能參考下圖改制:
2.1去掉電流互感器2TA.3TA.4TA.保留1TA和三級管V1,短路V2和V3。變壓器次級線圈引出線穿過電流互感器1TA,三級管V1基極加入精密電位器,方便調節(jié)充電機的最小充電電流,低于此電流時保護器內部繼電器動作,經時間繼電器延時后充電機斷電,停止充電。
2.2KA2的原電流互感器4TA去掉后,二極管D14正極接入充電機輸出端的正極,電容C5負極接入充電機輸出端的負極。原保護器電流大小調節(jié)電位器變成了保護停機電壓調整,調節(jié)最終充電電壓。此檢測電壓需取自電瓶樁頭,可以用線延伸至充電機的鱷魚夾子上。如果取自充電機內部可能會造成電壓取樣誤差。
2.2.1這里能不能把誤差算進去?就是電瓶端電壓合適的時候,測量充電機內部電壓,以這個電壓為設定值。
2.3改裝后的KA2電動機綜合保護器的功能為:
2.3.1充電電流低于設定值時,觸發(fā)保護,繼電器動作。這里可以設定為充電電流小于2.5A時動作(具體數(shù)值可經試驗獲得)。原機此功能為電機缺相時動作。
2.3.2充電電壓高于設定值時,觸發(fā)保護,繼電器動作。這里可以設定為2塊電池所適用的保護電壓28V。原機此功能為過電流保護動作。
2.3.3充12V電池時需重新設定此電壓,否則不能正常工作。可在電壓設定電位器上加裝刻度盤,經試驗校正后標記刻度?;蛘哂?個固定電阻代替可調電位器,使用2選1開關即可。
2.3.4電動機綜合保護器JD-5的原本功能簡介:
此保護器為AC380V供電,線性電源。采用雙時基電路NE556作為主控芯片。具有缺相及過流保護功能,在過載發(fā)生時經過延時后繼電器動作,在延時過程內過載恢復正常,保護器無動作,此特點是針對電機啟動時的5-7倍的啟動電流而設計的。
3圖中端子3為充電機正極,端子4為負極。
4空載時工作過程描述:
上圖中有些連接點沒有畫圓點,大神忽略下吧!
4.1如果沒有接入電瓶,先接通了交流電源,并按下了啟動按鈕,此時三端穩(wěn)壓輸出12V,大電流繼電器KA1,以及改裝后的KA2,同時得電工作。
4.2KA1常開觸點閉合并自鎖,代替按鈕供電。充電機輸出充電電壓。
4.3KA2得電后對充電機的電壓及充電電流同時進行檢測,此時并沒有接入電瓶,空載時的輸出電壓肯定遠遠高于設定的停止充電電壓28V。電流檢測因空載也會遠遠小于設定值。此時繼電器動作,常開觸點接通時間繼電器JS,經延時3秒后,JS延時斷電觸點切斷交流輸入,整機斷電后,所有的繼電器觸點復位,時間繼電器常閉觸點使變壓器交流輸入端接通,變壓器恢復供電,進入備機狀態(tài)。
5電池極性反向接入時:如果此時充電機為備機狀態(tài),則大電流繼電器KA1觸點為分斷狀態(tài),電瓶反向接入無危害;如果此時恰巧按下了啟動按鈕,KA1可保持吸合3秒鐘,輸出端子也會保持輸出3秒鐘,又恰巧在這3秒內反向接入了電瓶,必然會燒毀整流全橋。由此可見3秒延時有點太大了,能不能調整為1秒?
5.1備機時反向接入了電瓶,小型繼電器J1;蜂鳴器;信號燈同時得電,發(fā)出聲光報警,繼電器J1得電后切斷大電流繼電器KA1的線圈回路(此時的KA1原本就無電,觸點為分斷狀態(tài)。),即使按下啟動按鈕也不能使其吸合,避免燒壞整流全橋。
5.2同時J1的另一常閉觸點斷開變壓器交流輸入,變壓器次級側無電壓,不會影響到各級繼電器。
5.2.1斷開反向接入的電瓶,聲光報警解除。J1復位,變壓器交流輸入恢復,進入備機狀態(tài)。
5.3電瓶的反向電壓可能會燒毀三端穩(wěn)壓,應該串入二級管進行保護,圖中并未插入二級管,待改進。
6電瓶正確接入時:
6.1KA1;KA2同時得電工作,KA1常開觸點閉合,如果此時交流輸入已經接通,即進行正常充電。KA2將同時檢測充電電流及電壓。
6.2當電池電壓上升至設定電壓28V時,或者充電電流小于設定值2.5A時,KA2繼電器動作,接通時間繼電器JS,延時3秒后切斷交流輸入,停止充電。此時將由電瓶給KA1;KA2以及時間繼電器JS供電,直至人工取下充電端子。
6.3此時更換電瓶,取下3號4號端子時,KA1KA2JS同時斷電,大電流繼電器KA1常開觸點分斷,下一個電瓶接入時即使極性接反也不會燒毀整流全橋。時間繼電器斷電后復位,其常閉觸點接通變壓器交流輸入,進入備機狀態(tài)。
6.4充電過程中調節(jié)充電電流大小,通常采用鈕子開關調節(jié)變壓器的初級線圈抽頭,調節(jié)瞬間變壓器將斷電,此時將由電瓶供電,保持大電流繼電器KA1的吸合狀態(tài),以及KA2的工作狀態(tài),此時KA2檢測不到充電電流,就會接通時間繼電器JS,開始延時,達到3秒后將切斷交流輸入。鈕子開關切換檔位時不到1秒即可重新恢復供電,但是KA2電流檢測的原機功能是缺相保護,此時必定動作,時間繼電器延時后切斷交流輸入端,只有斷開電瓶端才能恢復。
小編在這里請教大神們,有沒有解決的辦法?還是直接舍棄電流檢測這個環(huán)節(jié)。
7需要給12V電瓶充電時(請參考2.3.3),先調整充電保護電壓為14V。當電池電壓低至AK1不能吸合時,按下啟動按鈕,充電機的直流電壓就會加至三端穩(wěn)壓7812的電源端,KA1即可吸合。同時因二極管的隔離,按鈕回路不會給電瓶充電,保護按鈕不會燒毀。
8通常充電機內部空間都比較大,合理安排后,加裝這些元器件問題不大。
9請大神們幫忙分析一下,以上理論設計是否存在錯誤,這個設想的保護原理靠譜嗎?
條目2.2.1電壓取樣可行性是多少?
條目2.3.1電流檢測有沒有存在的價值?
條目5提及3秒內接入反向極性電瓶時,仍然會燒毀整流全橋,該如何改進?
條目6.4提及的弊端如何改進?與2.3.1是同一個問題。
喜歡成品充電機,怕麻煩的大神請繞路,小編是以DIY學習為目的的。
10如果此保護原理能夠正常使用,充電機將具有設定保護電壓斷電,設定最小終止電流斷電,正負極接反保護這3種功能!
11利用大電流繼電器常閉觸點的保護設計:
11.1如果充電機還沒接通交流電源,此時沒有直流輸出。電瓶極性反向接入時,端子4為正極,二極管D6導通,繼電器J吸合,其常閉觸點J1-1斷開,從線路內切除整流全橋,以達到保護目的。圖中二極管D5所承受的沖擊將大于全橋內的二極管,全橋內為2只二極管串聯(lián),壓降為1.4V左右。單只整流二極管正向壓降為0.7V左右。
11.2如果充電機已經接通交流電源,變壓器次級是有直流輸出的,此時電瓶極性反向接入,繼電器J能否可靠吸合?
11.2.1如果能遵循先接電瓶后接交流電,應該不會出現(xiàn)意外。
11.3或者可以增加一個如下圖所示的過流保護開關,選擇合適的保護電流,添加在線路5與觸點J1-1之間。
11.3這種接反保護設計可靠嗎?能不能有效保護全橋不被燒毀?
12下圖采用MOS管做電瓶接反保護,簡單可靠。
12.1采用功率MOS管的保護電路,簡單,可靠性高,目前市場已經有100-300A大電流的管子,內阻已經做到豪歐級。此電路只有在充電機鱷魚夾子端接入正確極性的電壓,功率管才會導通,進行充電。電瓶極性反向接入時沒有正確的偏置電壓功率管呈現(xiàn)高阻狀態(tài),保護全橋不被燒毀。
12.2這個MOS管的保護,取掉電瓶時,是不是也保持輸出呢?
13下圖所示,采用大電流繼電器常開觸點進行保護:
13.1此設計必須先接通電瓶,并且正負極正確時,繼電器J吸合,觸點J1-1 J1-2分別接通,充電機正常工作。
13.2當充滿一組電瓶,更換下一組電瓶時,通常做法都是直接取下鱷魚夾子,此時繼電器是處于吸合自鎖狀態(tài)的,也就是充電機有直流輸出,如果電瓶極性反向接入時,保護分斷的重任就在過流保護開關上了。