控制器电路：供电、运行电流检测和输出控制

（1）操作端子电源和稳压电源电路

由1^∗、2^∗端子进入的380V电压，经变压器T0降压变为18V电压，一路经整流滤波，变为约24V的非稳定直流电压，送7^∗端子输出，作为控制端子的辅助电源，用于起动和停止操作。一路经整流滤波、集成稳压器5N后输出+12V，作为电流检测信号处理电路7N、8N集成运算放大器的工作电源，同时作为KA1～KA4的线圈电源；+12V又经5V集成稳压器电路，得到+5V稳压电源，用于MCU芯片及显示器的供电。

图4-9 供电电源、运行电流检测和输出控制电路

（2）三相运行电流检测电路

由3只电流互感器检测得到的运行电流信号，从控制器的4^∗/15^∗、5^∗/14^∗、6^∗/13^∗端子进入控制器内部电路，先在R0、R9、R18等3只负载电阻上转变为电压信号，再送入后级由集成运放放大器构成的同相放大器电路。在R0、R9、R18等3只负载电阻上得到的为百毫伏级电压信号，经两级同相放大器电路构成约5×4=20倍的信号放大电路，形成约0～3V以内的三相运行电流检测信号，分别输入MCU芯片的39、40、41脚，经内部程序运算处理，得到降压档位切换信号和停机保护信号。

以7N1、7N2组成的两级同相放大器为例，稳压管D1为信号电压限幅元件，以避免起动期间，过高的信号电压形成对7N1电路输入端的危害。7N1与R3、R4等元件构成同相放大器，其放大倍数取决于R4与R3的比值；7N1输出电压信号，经7N2同相放大器进一步放大后，由电容C3、C4滤波，二极管D2正向钳位（限幅），将信号电压的最大值限制于5.6V以内，避免MCU信号输入端口受异常电压的冲击而损坏。(www.xing528.com)

（3）控制信号输出电路

由MCU的2、4、7、12脚输出的降压档位切换控制信号，（由于MCU的I/O口的电流输出能力有限）经晶体管9012放大后，再驱动控制继电器，继电器的触点信号由端子25^∗、26^∗、27^∗、28^∗输出，对主电路交流接触器的线圈电源进行通、断控制，从而完成对主电路电抗器的抽头切换控制。

本例电路中，主电路为降压2档运行模式，故控制继电器KA4的触点端子为备用。

以上装置连接45kW负载电动机时对F1～F3的参数设置为例，说明其控制过程：电动机起动期间，三相电流检测信号暂时被“屏蔽”，起动结束进入正常运行后，MCU芯片检测3路输入电流信号电压，与F1～F3的设定值相比较，得出逻辑判断结果，当运行电流大于80A时，继电器KA1得电闭合，主电路接触器KM1得电动作，负载电动机的端电压为380V（全压运行）；当电动机的负载变轻，运行电流小于55A时，控制器内部KA1失电，同时KA3得电，主电路接触器KM1失电，KM3得电，从电抗器最大降压抽头取得（2档降压）电源接到负载电动机的电源端，使电动机端电压由3～380V变为3～290V，电动机的损耗降低，功率因数和效率提高，处于降压节能运行模式。

电动机运行过程中，控制器随机检测运行电流信号，使控制继电器KA1～KA3产生相应的动作，完成自动切换主电路电抗器抽头，实施降压节能运行的任务。

由于采用MCU控制，在主电路接触器KM1～KM3切换期间，为避免电动机瞬时掉电形成的电流冲击造成误切换，控制器采用了延时处理措施。当因负载电流不稳或降压档位不符合实际运行要求时，切换后因电流上升至逆向切换阈值，但逆向切换后运行电流又因到达顺向切换阈值，导致在一定的短时间内反复切换时，MCU及时对误切换产生记忆与校正，使之运行于适宜的降压档位上，避免频繁切换对装置带来的损害。这是本装置智能化的控制特点。