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1、本科毕业论文（设计）过欠压电冰箱保护器的设计系 部： 机电系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 06级 学 号： 061401410070 学生姓名： 孔德斌 指导教师： 唐红老师 2010 年 05 月 17 日目录摘要IIIAbstractIV第一章 绪论11.1 课题的提出依据和意义11.2 国内外电机保护器的发展状况21.3 本课题的主要任务和研究内容51.3.1本课题的主要任务51.3.2本课题研究的内容6第二章 压缩机的运行状态分析和保护方案82.1 压缩机运行状态分析82.1.1过压、欠压运行状态分析82.1.2 断相运行状态分析82.2 压缩机的保护方案92.3 本章
2、小结10第三章 电路组成和工作原理113.1 电压取样鉴别单元113.1.1当电网电压在正常范围内时123.1.2当电网电压240V时123.1.3 当电网电压180V时123.2 延时电路133.3 驱动部分和直流稳压电源143.3.1驱动部分143.3.2 直流稳压电源部分143.4 本章小结15第四章 电路元器件的选择与计算164.1 IC的选择164.2与非门的选择184.3 电压取样单元元件选择184.4 延时电路元件选择194.5 驱动单元元器件选择和计算194.6 直流稳压电源元器件的选择和计算204.7 本章小结21第五章 电路的仿真235.1 直流电源的仿真235.2 取样电
3、路的模拟245.3 延时电路的仿真275.4本章小结28第六章 展望29总结30参考文献31致谢32附表1：外购件明细表33过欠压电冰箱保护器的设计摘要随着我国人们生活水平的提高，电冰箱已经逐渐成为我国广大居民家庭生活必备的一种家用电器。然而，电冰箱的驱动电机在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。因此，电冰箱易损坏或寿命短是困扰人们的一个问题。究其原因，供电电压波动、瞬时断电是电冰箱损坏或寿命缩短的主要原因之一。而对于绝大多数家用电冰箱来说，瞬时断电与电压波动几乎是不可避免的。为此，我们利用变压器，再配以控制电路设计了一种自动稳压、自动延时的电冰箱保护器，该
4、多功能电冰箱保护器能够根据负载电流判断线路中的各种故障并及时进行保护，最大限度的降低对人们日常生活的影响，是一种经济实用的电冰箱保护器。本文是在分析了目前国内外电冰箱保护器的研究进展与现状的基础上，设计了一种集过压、欠压和延时保护于一体的多功能电冰箱保护器。文中首先探讨了冰箱保护器的价值和发展状况，并提出了设计的主要任务和内容。然后分析了电网过、欠压及突然断电时，压缩机受到的影响，并根据其工作原理，绘制电路原理图，进行元器件的选择与计算，设计相应的仿真。最后进行分析总结，并写出该设计的参考文献。关键词：电冰箱保护器；综合保护器；保护特性；仿真Study on integration prote
5、ctor of refrigeratorAbstractWith the improvement of living standards of our people, refrigerators in China have gradually become a large of household appliances necessary. However, the refrigerator drive motor at a certain voltage range to work properly, the supply voltage is too high or too low can
6、 easily lead to winding the coil burnt. Therefore, the refrigerator is easy to damage or short life troubled by peoples a problem. The reason, instantaneous power failure, power supply voltage fluctuation is a refrigerator damaged or one of the main reasons for shortened life expectancy. For the vas
7、t majority of household refrigerators, the instantaneous power and voltage fluctuation is almost inevitable. To the end, we use 50VA transformer to control the circuit design matched with an automatic voltage regulator, automatic delay refrigerator protector, the intelligent refrigerator Protector c
8、an be judged according to the load current in the various fault lines and timely protection, reducing the maximum impact on peoples daily lives is an economical and practical refrigerator protector. This article is the analysis of the refrigerator at home and abroad protector of progress and status,
9、 based on the design of a set of over voltage, under voltage and delay protection in one integrated intelligent refrigerator protector. In the first part of the refrigerator to protect the value and development of devices and put forward the main tasks of design and content. Then analyzes the power-
10、off, under voltage, and a sudden power failure, the compressor will be affected by their work in accordance with the principle of drawing circuit schematics, for the choice of components and calculation of the corresponding PCB design and simulation plan. Finally, analyzed and summarized, and write
11、the reference design.Key words: Refrigerator Prot，Integrated Protector，Protection Features，Simulation第一章 绪论1.1 课题的提出依据和意义家用电器保护器是发电、供电、用电系统的重要器件。它是跨行业、量大面广、节能效果显著的节能机电产品。几乎渗透到所有用电领域，是工业、农业和国防建设及人民生活正常生产和安全工作的重要保证，在国民经济和节能事业中有着不可替代的重要地位和作用。 根据国家统计局的最新数据，2006年18月，我国实现冰箱累计产量1199.44万台，同比增长29.72，累计销售额达到1
12、1.25亿元，同比增长高达55.36。2007年，中国电冰箱企业年销售量合计达到3079万台，同比增长19.56%，其中，内销1427万台，同比增长了13.6个百分点，增长率为5年来最高水平，冰箱产业再次进入高速发展期。2008年前10个月冰箱总零售量344万台，同比增加13.95%；冰箱总零售额88亿元，同比增长23.15%。来自中国家电行业协会的数据，目前中国冰箱、冰柜的总产能已经超过3000万台，而这两种家电产品全球总产量不过7000万台左右，中国冰箱业的产能已经占了全球的“半壁江山”。外国巨头在国内市场的不断扩张和国内企业持续不断扩大的产能，使中国冰箱市场的发展日趋成熟。但是，从我国目
13、前的供电情况来看，电网设备还不够完善，供电电压不太稳定，电压波动值可能超出电冰箱的允许范围（我国规定供电电压稳定度应该在正负百分之十），而且局部断电又时有发生，根据以上种种原因就应运而生了电冰箱的自动保护器。电冰箱的驱动电机在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。另外，据不完全统计，全国运行的1KW-320KW低压电动机数量为6000万台，占电网用电量的7
14、0%以上，是工农业及商业系统中应用最为广泛的动力设备。全国每年烧毁电动机数量约300万台，容量为10亿千瓦，每年仅电动机在烧毁过程中就耗电为数亿万度，修理费高达数100亿元左右，造成停工停产损失竟达数100亿元。仅上述费用不算，还会造成电机修理后功率下降，耗电量大，性能变差直接影响企业正常生产。并且中华人民共和国节约能源法也颁布了有关规定。综上所述，电动机保护器不仅能保证工农业正常生产，提高生产效率和经济效益，而且在节能事业中也有着重要意义。1.2 国内外电机保护器的发展状况电动机故障诊断和保护技术的发展可划分为保护理论的发展和保护器的发展。从时间上划分，电动机保护器的发展大致可划分为三代:第一代是以传统的机电式继电器为主，包括:熔断器、热继电器、电动机保护用自动开关及双金属片式温度继电器等。熔断器是最古老、最简单、最廉价的保护电器。它的主要缺点在于只适用于电动机的短路保护，而不能用于电动机的过载保护。在保护三相异步电动机时，也常常由于某一相熔断器熔体熔断而造成三相异步电动机断相运行。故IEC国际电工委员会规定，凡
