專利名稱：數(shù)顯斷相保護(hù)繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
數(shù)顯斷相保護(hù)繼電器，用于三相異步電動(dòng)機(jī)使用中出現(xiàn)斷相、定子繞組斷線故障時(shí)，提供可靠保護(hù)的自動(dòng)電子裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中的斷相保護(hù)裝置，一種是采用電流互感器測(cè)量電流平均值及平衡率的方法，由于磁性材料的分散性，實(shí)際用于中大功率電機(jī)上，互感器已接近工作于飽和區(qū)，采樣誤差大，而使裝置可靠性變差，甚至誤動(dòng)作，同一產(chǎn)品對(duì)被保護(hù)電機(jī)的功率適應(yīng)范圍較小，產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的一致較差；另一種電壓采樣型斷相保護(hù)器，僅能對(duì)采樣接點(diǎn)以前斷相時(shí)提供保護(hù)，對(duì)于采樣接點(diǎn)以后斷相時(shí)，就不能提供保護(hù)。對(duì)于定子繞組三角形接法內(nèi)部斷線，上述兩種裝置均不能提供保護(hù)。
本實(shí)用新型的任務(wù)是對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)使用中出現(xiàn)斷相、定子繞組斷線故障時(shí)，提供一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本的可靠保護(hù)裝置，并由保護(hù)裝置以數(shù)字顯示出表達(dá)三相電流的相位差的周期值，用來判斷電動(dòng)機(jī)的正常工作狀態(tài)與故障狀態(tài)。
解決任務(wù)的方法是使用速飽和電流互感器和三相半波整流器構(gòu)成的電流過零相位脈沖檢出器，對(duì)三相電流相位差直接進(jìn)行脈沖采樣，采樣脈沖經(jīng)施密特電路整形，送給集成電路計(jì)數(shù)器、譯碼器、顯示器與振蕩器等構(gòu)成的脈沖周期測(cè)量顯示電路，測(cè)量采樣電流相位差，表達(dá)相位差的周期測(cè)量輸出經(jīng)二極管和撥碼開關(guān)及集成電路與非門等構(gòu)成的預(yù)定周期檢出器，檢出故障脈沖信號(hào)，再經(jīng)整流延時(shí)環(huán)節(jié)，送給繼電器驅(qū)動(dòng)電路。
使用本實(shí)用新型所說的斷相保護(hù)繼電器，由于采用了速飽和電流互感器和三相半波整流器直接實(shí)行電流過零相位脈沖采樣，集成電路脈沖周期測(cè)量法判別故障信號(hào)，降低了對(duì)電流互感器精度要求，實(shí)現(xiàn)了互感器小型化，使同一保護(hù)裝置能夠適應(yīng)較大的被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的功率范圍，實(shí)現(xiàn)了電路集成化，較強(qiáng)的抗干擾性能和較好的可靠性。采樣脈沖周期的測(cè)量結(jié)果，以數(shù)字顯示出來，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)正常工作及故障狀態(tài)直觀化。
本實(shí)用新型解決任務(wù)的方法及其實(shí)施問題，可通過附圖
作進(jìn)一步說明。
附圖為本實(shí)用新型所說數(shù)顯斷相保護(hù)繼電器的電原理圖。
附圖為本實(shí)用新型一個(gè)典型的實(shí)施例，速飽和電流互感器和三相半波整流器構(gòu)成的電流過零相位脈沖檢出器(1)，對(duì)被保護(hù)電動(dòng)機(jī)線電流實(shí)行單向過零脈沖采樣，采脈沖送至集成運(yùn)算放大器或集成電壓比較器構(gòu)成的施密特整形電路(2)，其輸入端有電阻與二極管構(gòu)成的箝位限幅電路，(2)輸出送至集成電路計(jì)數(shù)器、譯碼器、顯示器與振蕩器等構(gòu)成的脈沖周期測(cè)量器(3)的信號(hào)輸入端，先經(jīng)一個(gè)集成電路D觸發(fā)器構(gòu)成的二分頻器，二分頻器的同相輸出脈沖信號(hào)經(jīng)阻容耦合送給一級(jí)反相器，反相器輸出脈沖信號(hào)一路送給二極管、電阻、電容及集成運(yùn)算放大器或集成電壓比較器構(gòu)成的同相脈沖展寬器，得到兩級(jí)十進(jìn)制集成電路計(jì)數(shù)器的復(fù)位控制信號(hào)，同時(shí)，另一路經(jīng)一級(jí)反相器，得到兩級(jí)十進(jìn)制集成電路計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘閘門控制信號(hào)；二分頻器的反相輸出脈沖信號(hào)與其輸入信號(hào)經(jīng)一級(jí)與非門，得到集成電路譯碼器的鎖存控制信號(hào)。串行級(jí)聯(lián)的兩級(jí)十進(jìn)制集成電路計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入信號(hào)是來自集成運(yùn)算放大器或集成電壓比較器和電阻、電容構(gòu)成的多諧振蕩器的輸出信號(hào)。兩級(jí)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的BCD碼輸出分別同時(shí)送給集成電路譯碼器數(shù)據(jù)輸入端及二極管、撥碼開關(guān)、集成電路與非門構(gòu)成的預(yù)定周期檢出器(4)的輸入端，預(yù)定周期檢出器(4)的輸出經(jīng)電容、二極管、電阻構(gòu)成的整流延時(shí)環(huán)節(jié)(5)，送給三極管繼電器驅(qū)動(dòng)電路(6)，試驗(yàn)脈沖發(fā)器(7)由集成運(yùn)算放大器或集成電壓比較器和電容、電阻構(gòu)成的多諧振蕩器及二極管、試驗(yàn)開關(guān)構(gòu)成。電源電路(8)由降壓變壓器及橋式整流濾波器和三端集成穩(wěn)壓器構(gòu)成。
附圖所示電路的工作原理是這樣的速飽和電流互感器和三相半波整流器構(gòu)成的電流過零相位脈沖檢出器(1)對(duì)電動(dòng)機(jī)三相電流過零時(shí)實(shí)行單向脈沖采樣，采樣脈沖送至集成運(yùn)算放大器或集成電壓比較器和電阻構(gòu)成的施密特電路(2)進(jìn)行同相整形，(2)的輸入端先經(jīng)電阻和二極管構(gòu)成的箝位限幅電路對(duì)采樣脈沖限幅，(2)的輸出送至集成電路計(jì)數(shù)器、譯碼器、顯示器和振蕩器等構(gòu)成的脈沖周期測(cè)量器(3)的信號(hào)輸入端，先經(jīng)一個(gè)集成電路D觸發(fā)器構(gòu)成的二分頻器，分頻后得到的就是采樣電流過零相位脈沖的周期信號(hào)，二分頻器的同相輸出脈沖信號(hào)，經(jīng)阻容耦合送給一級(jí)反相器，反相器輸出一路送給二極管、電阻、電容及集成運(yùn)算放大器或集成電壓比較器構(gòu)成的同相脈沖展寬器，得到兩級(jí)十進(jìn)制集成電路計(jì)數(shù)器復(fù)位控制信號(hào)，同時(shí)，另一路經(jīng)一級(jí)反相器得到兩級(jí)十進(jìn)制集成電路計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘閘門控制信號(hào)；二分頻器的反相輸出信號(hào)與其輸入信號(hào)經(jīng)一級(jí)與非門得到集成電路譯碼器的鎖存控制信號(hào)。串行級(jí)聯(lián)的兩級(jí)集成電路十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入信號(hào)是來自集成運(yùn)算放大器或集成電壓比較器和電阻、電容構(gòu)成的多諧振蕩器的輸出信號(hào)。由于計(jì)數(shù)器閘門控制信號(hào)就是采樣的電流過零脈沖周期信號(hào)，因此計(jì)數(shù)器輸出就是采樣的電流過零相位脈沖周期。兩級(jí)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的BCD碼輸出，分別同時(shí)送給集成電路譯碼器數(shù)據(jù)輸入端及二極管、撥碼開關(guān)、集成電路與非門構(gòu)成的預(yù)定周期檢出器(4)的輸入端。當(dāng)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)斷相、定子繞組斷線故障時(shí)，采樣電流過零相位脈沖周期的BCD碼輸出將超過撥碼開關(guān)的預(yù)定周期，從而在(4)的輸出端出現(xiàn)脈沖輸出，這一脈沖輸出經(jīng)電容、二極管、電阻構(gòu)成的整流延時(shí)環(huán)節(jié)(5)，將脈沖信號(hào)變換為直流信號(hào)，送給三極管繼電器驅(qū)動(dòng)電路(6)的輸入端，使繼電器動(dòng)作，切斷電動(dòng)機(jī)的電源。(3)中的集成電路譯碼器和顯示器，以鎖存方式顯示出計(jì)數(shù)器輸出的采樣電流過零相位脈沖周期數(shù)值，達(dá)到直觀判斷電動(dòng)機(jī)工作與故障狀態(tài)的目的。試驗(yàn)脈沖發(fā)生器(7)由集成運(yùn)算放大器或集成電壓比較器與電阻、電容構(gòu)成的多諧振蕩器和二極管、試驗(yàn)開關(guān)構(gòu)成，用來產(chǎn)生試驗(yàn)脈沖信號(hào)，檢驗(yàn)(2)、(3)、(4)、(5)、(6)工作是是否正常，電源電路(8)由降壓變壓器及橋式整流濾波器和三端集成電穩(wěn)壓器構(gòu)成。
權(quán)利要求1.數(shù)顯斷相保護(hù)繼電器，用于三相異步電動(dòng)機(jī)使用中出現(xiàn)斷相、定子繞組斷線故障時(shí)，提供保護(hù)的自動(dòng)電子裝置，其特征是電路構(gòu)成具有速飽和電流互感器和三相半波整流器構(gòu)成的電流過零相位脈沖檢出器(1)，對(duì)(1)的輸出限幅整形的施密特電路(2)，集成電路計(jì)數(shù)器、譯碼器、顯示器與振蕩器等構(gòu)成的脈沖周期測(cè)量器(3)，預(yù)定周期檢出器(4)，整流延時(shí)環(huán)節(jié)(5)，繼電器驅(qū)動(dòng)電路(6)，試驗(yàn)脈沖發(fā)生器(7)。
2.按權(quán)利要求1所說的保護(hù)繼電器，其特征是脈沖周期測(cè)量器(3)的構(gòu)成中，先經(jīng)一個(gè)集成電路D觸發(fā)器構(gòu)成的二分頻器，二分頻器的同相輸出信號(hào)經(jīng)阻容耦合，送給一級(jí)反相器，反相器輸出脈沖信號(hào)一路經(jīng)二極管、電阻、電容和集成運(yùn)算放大器或集成電壓比較器構(gòu)成的同相脈沖展寬器，得到兩級(jí)十進(jìn)制集成電路計(jì)數(shù)器的復(fù)位控制信號(hào)，同時(shí)，另一路經(jīng)一級(jí)反相器得到兩級(jí)十進(jìn)制集成電路計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘閘門控制信號(hào)，二分頻器的反相輸出信號(hào)與其輸入信號(hào)經(jīng)一級(jí)與非門，得到集成電路譯碼器的鎖存控制信號(hào)，串行級(jí)聯(lián)的兩級(jí)十進(jìn)制集成電路計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入信號(hào)是來自集成運(yùn)算放大器或集成電壓比較器和電阻、電容構(gòu)成的多諧振蕩器的輸出信號(hào)。
專利摘要數(shù)顯斷相保護(hù)繼電器，本實(shí)用新型是用于對(duì)電動(dòng)機(jī)使用中出現(xiàn)斷相、定子繞組斷線故障時(shí)，提供保護(hù)的自動(dòng)電子裝置，其電路使用了速飽和電流互感器和三相半波整流器構(gòu)成的電流過零相位脈沖檢出器，集成電路計(jì)數(shù)器、譯碼器、顯示器和振蕩器等構(gòu)成的脈沖周期測(cè)量器，預(yù)定周期檢出器，整流延時(shí)環(huán)節(jié)和繼電器驅(qū)動(dòng)電路。
文檔編號(hào)G01R31/02GK2183628SQ9420044
公開日1994年11月23日 申請(qǐng)日期1994年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月14日
發(fā)明者王希紅, 杜坤, 姬鵬程, 白宗峰, 尚鹿成 申請(qǐng)人:王希紅, 杜坤, 姬鵬程