專利名稱：三相交流電動機保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是為避免三相交流電動機啟動或工作中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，遭受損壞以致影響其它電子設(shè)備的一種多功能電子保護裝置。
背景技術(shù)：
為保護三相交流電動機不受啟動峰值電流、工作過流、過載、斷相等異常突發(fā)情況的損壞，現(xiàn)有技術(shù)中存在多種電動機保護裝置設(shè)計，以期能夠及時實施電動機保護措施，以免電動機及電動機系統(tǒng)的相關(guān)電子設(shè)備損壞。
電動機保護裝置種類很多，其中多數(shù)是以被控的中間繼電器和交流接觸器為制動部件來達到保護控制作用的。其開關(guān)器件設(shè)置多、電消耗很大。在這些現(xiàn)有技術(shù)中，其中一類是利用壓線端子銅排的電阻效應(yīng)所產(chǎn)生的電壓差變化來實現(xiàn)控制電路的設(shè)計，其工作電源取自于接線端子的380V交流電，既使在帶電等待中也存在不可忽視的功耗，而且一旦失去端線電源供電，整套保護裝置則形同虛設(shè)；另一種類技術(shù)實現(xiàn)手段，也由進線端子取供電電源，以電流互感器為采樣部件，該技術(shù)手段同樣存在上述的能源消耗大和電源供電等技術(shù)弊病；再一種類技術(shù)是以電壓互感器為采集部件的電動機保護裝置，該技術(shù)雖解決了電源電壓的接入問題，但其電子電路產(chǎn)生動信號驅(qū)動的電磁繼電器或固態(tài)繼電器，其分離時間短，不能實現(xiàn)有效地動作時差控制，給其它電子設(shè)備的配合設(shè)計和使用帶來許多不便，如果采用固態(tài)繼電器現(xiàn)制動，其通流量受局限，而且無法實現(xiàn)觸點轉(zhuǎn)換特性。綜上所述，現(xiàn)有的電動機保護技術(shù)仍非理想。
實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有電動機保護技術(shù)存在有功耗大、工作可靠性低、動作時差難以控制的技術(shù)弊病，本實用新型提供了一套新型的三相交流電動機保護器的技術(shù)方案，該技術(shù)方案的主要技術(shù)內(nèi)容是該三相交流電動機保護器以雙穩(wěn)態(tài)脈沖繼電器為控制對象，該雙穩(wěn)態(tài)脈沖繼電器的結(jié)構(gòu)構(gòu)成為它包括有組裝于殼體中的電磁磁路部分和開關(guān)觸點都分，其電磁磁路部分的軛鐵為單端開口的U型框架式軛鐵，形成開口的兩軛鐵框架上分別繞制相互獨立的電磁線圈，兩線圈分別作為觸點吸合或分?jǐn)嗑€圈和復(fù)位線圈，兩電磁線圈之間的軛鐵上、向軛鐵開口側(cè)垂直延伸固定一永磁體，設(shè)置于軛鐵開口處、與永磁體頂端磁接觸設(shè)有一杠桿銜鐵，該銜鐵以其永磁體接觸點作為該杠桿的杠桿支點，其兩側(cè)分別與軛鐵框架的端面吸合或彈離，開關(guān)觸點部分的靜觸頭設(shè)置于銜鐵的一端處，與銜鐵的動觸點開關(guān)配置；其電路部分的組成包括有信號采集電路、斷相保護電路、過電流保護電路和反時限執(zhí)行電路，信號采集電路為分別設(shè)置于三相線上的各路電壓互感器和其整流濾波電路構(gòu)成的，其反時限執(zhí)行電路是由設(shè)置于電壓互感器整流濾波輸出端的繼電器驅(qū)動電路構(gòu)成，并聯(lián)于繼電器分?jǐn)嗑€圈執(zhí)行回路設(shè)置蓄能電容器，其控制端設(shè)有由雪崩管構(gòu)成的觸發(fā)電路，其斷相保護電路是由設(shè)置于電壓互感器整流輸出端的正常情況下工作于飽合放大區(qū)的三極管和設(shè)置于其輸出端與執(zhí)行電路負(fù)極輸出端之間的為燈光顯示電路提供開關(guān)通斷信號的開關(guān)管構(gòu)成，其過電流保護電路為設(shè)置于電壓互感器整流輸出端的壓控振蕩器構(gòu)成，其輸出端經(jīng)單通二極管與上述開關(guān)管控制端連接。
在上述的整體技術(shù)方案中，信號采集電路輸出端還設(shè)有自動復(fù)位執(zhí)行電路，該電路包括有設(shè)置有繼電器復(fù)位線圈的驅(qū)動管驅(qū)動回路、并聯(lián)于驅(qū)動回路的電容器充電回路、和設(shè)置于驅(qū)動管控制回路由充電回路與驅(qū)動管控制端之間形成電壓比較的電壓比較電路構(gòu)成。
本實用新型提供的三相交流電動機保護器技術(shù)方案，利用電壓互感器具有高內(nèi)阻的特性，除作為本裝置中的感應(yīng)電動機能否正常工作的一信號采集部件外，還將其設(shè)計應(yīng)用為本保護裝置的供電電源，實現(xiàn)了無源工作的電動機保護裝置設(shè)計，同時為解決該感應(yīng)電源的電流信號微弱、不能直接作為開關(guān)器件的制動信號的實際問題，本技術(shù)方案中采用了具有積分蓄能的反時限執(zhí)行電路，并且與其配合設(shè)計了具有特殊結(jié)構(gòu)構(gòu)成的雙穩(wěn)態(tài)脈沖繼電器，由于該繼電器具有脈沖功耗低、制動靈敏、通流量大的技術(shù)優(yōu)點，而且還具有記憶保持功能，本技術(shù)將該繼電器配置上述電路構(gòu)造，最終實現(xiàn)了保護器無源工作、由微弱感應(yīng)信號制動開關(guān)器件完成制動保護的技術(shù)功能，不存在任何熱功耗部件，因而大人提高其工作可靠性和穩(wěn)定性，是能夠真正實現(xiàn)免維護的產(chǎn)品本技術(shù)簡化了保護器產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，降低了保護器的產(chǎn)品成本，其保護過程的工作功耗也大大減少，與傳統(tǒng)的JR16型熱繼電器相比，本保護器的節(jié)電效率高達99.5％。另外，其自動復(fù)位電路的設(shè)計可實現(xiàn)制動后的自動復(fù)位的技術(shù)功能，其應(yīng)用起來更為方便。
圖1為本三相交流電動機保護器的機械結(jié)構(gòu)構(gòu)造示意圖圖2為本保護器中的雙穩(wěn)態(tài)脈沖繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本保護器的電路部分的電路組成框圖圖4為本保持器電路部分的電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型的三相交流電動機保護器的構(gòu)成如圖1所示，其產(chǎn)品殼體1內(nèi)裝配有雙穩(wěn)態(tài)脈沖繼電器6，電路線路板2和分別以穿芯結(jié)構(gòu)布置于電動機三相線上的電壓互感器7，在電動機三相線穿芯設(shè)有由硅鋼片繞制成三個導(dǎo)磁環(huán)5，電壓互感器7繞制于該導(dǎo)磁環(huán)5上構(gòu)成，其導(dǎo)磁環(huán)5分別穿過三相供電線設(shè)置，本電動機保護器以雙穩(wěn)態(tài)脈沖繼電器6為被控繼電器，該雙穩(wěn)態(tài)繼電器6的結(jié)構(gòu)構(gòu)成如下其殼體60內(nèi)設(shè)置有繼電器的電磁磁路部分和開關(guān)觸點部分，其電磁磁路部分設(shè)置有單端開口的U型框架式軛鐵61，形成單端開口的兩軛鐵框架62上分別繞制有相互獨立的繼電器電磁線圈63、64，分別作繼電器觸點的吸合或分?jǐn)嗑€圈和復(fù)位線圈，位于兩線圈之間的軛鐵橫向連接框架65上的中央空間中向開口側(cè)延伸設(shè)置一永磁體66，永磁體66的頂端磁接觸設(shè)有杠桿式銜鐵67，該銜鐵以永磁體接觸點68作為其杠桿支點，其兩側(cè)分別與軛鐵框架62的端面吸合或彈離，帶動觸點部分69實現(xiàn)開關(guān)動作。
其構(gòu)成電路線路板2的電路部分主要包括有信號采集電路、斷電保護電路、過電流保護電路、反時限執(zhí)行電路，在本實施例中還包括有自動復(fù)位執(zhí)行電路，其信號采集電路是由分別設(shè)置于三相供電線上的各路電壓互感器的次級互感線圈和各路整流濾波電路構(gòu)成的，其輸出端是為本保護器電源供電的正極輸出端和負(fù)極輸出端，反時限執(zhí)行電路設(shè)置于信號采集電路輸出端上，其結(jié)構(gòu)構(gòu)成主要為繼電器分?jǐn)嗑€圈L1的驅(qū)動電路，其并聯(lián)于驅(qū)動回路設(shè)有充電電容器C5，其控制端設(shè)置有由雪崩管BG6和積分電路R8、C6構(gòu)成的觸發(fā)電路。
電壓互感器信號采集電路輸出端還設(shè)置有自動復(fù)位動作的自動復(fù)位執(zhí)行電路，復(fù)位線圈L2設(shè)置于由復(fù)合驅(qū)動管BG8、BG7構(gòu)成的驅(qū)動回路中，其驅(qū)動管的控制端設(shè)有由電阻R9和電容C7構(gòu)成的放電延時回路，并聯(lián)于驅(qū)動回路設(shè)有由電容器C8構(gòu)成的充電回路，驅(qū)動管的控制回路中設(shè)有充電回路點B與放電延時回路點A之間電壓比較的電壓比較電路。
其斷相保護電路和過電流保護電路是與反時限執(zhí)行電路結(jié)合工作的前部信號處理電路，其中的斷相保護電路是由設(shè)置于信號采集電路的整流輸出端的兩級飽合放大三極管BG1、BG2構(gòu)成，其輸出端與執(zhí)行電路的負(fù)極輸出端之間設(shè)有構(gòu)成燈光顯示電路開關(guān)支路的開關(guān)管BG3過電流保護電路為設(shè)置于信號采集電路整流輸出端壓控振蕩器構(gòu)成，其輸出端與上述的開關(guān)管BG3經(jīng)單向二極管D9相連接構(gòu)成。在本實施結(jié)構(gòu)中，燈光顯示電路是由發(fā)光二極管LED構(gòu)成。
本實用新型的工作過程是這樣的先設(shè)定雙穩(wěn)態(tài)繼電器的開關(guān)觸點為線路吸合連接狀態(tài)，電動機被接通工作時，電壓互感器7的次級線圈產(chǎn)生感應(yīng)信號，該感應(yīng)信號經(jīng)整流和濾波電路輸出至執(zhí)行電路，在沒有出現(xiàn)其它異常情況下，電動機保持正常工作狀態(tài)，斷相保護電路中的飽合三極管BG1、BG2的輸出迫使開關(guān)管BG3斷開，使整個電路處于非工作狀態(tài)；當(dāng)突然出現(xiàn)斷相時，三極管BG1、BG2由飽合放大狀態(tài)轉(zhuǎn)向放大工作狀態(tài)，從而打開開關(guān)管BG3、打通執(zhí)行電路的供電線路，開始為電容器C5充電，當(dāng)其充電電壓達到雪崩管BG6的雪崩導(dǎo)通點時，反時限執(zhí)行電路的驅(qū)動管BG5被迅速觸發(fā)導(dǎo)通，促使繼電器分?jǐn)嗑€圈及其觸點分?jǐn)鄤幼?，拉斷電動機的三相連接線，保護電動機當(dāng)因持續(xù)過載等原因出現(xiàn)過流等異常時，其輸出高電壓值使壓控振蕩器開始振蕩工作，經(jīng)開關(guān)管BG3，其燈光顯示電路開始閃爍，其過流情況越嚴(yán)重，其閃爍頻率越快，充電速度也越快，直至達到雪崩管BG6的雪崩導(dǎo)通點時，重復(fù)上述工作過程，拉斷電動機的三相連接線。自動或手動復(fù)位電路的工作過程當(dāng)三相線全部失電斷開時，復(fù)位電路中電容C7和電阻R9所構(gòu)成的放電延時回路逐漸放電，當(dāng)充電回路點B電壓高于其驅(qū)動復(fù)合管BG8、BG7控制端A電壓時，由復(fù)位驅(qū)動復(fù)合管工作，繼電器復(fù)位線圈L2得電，帶動繼電器開關(guān)觸點復(fù)位，自動連通電動機三相電源線；該復(fù)位工作過程也可由并聯(lián)于繼電器復(fù)位線圈L2的手動開關(guān)SW來實現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種三相交流電動機保護器，以雙穩(wěn)態(tài)脈沖繼電器為控制對象，其特征在于該雙穩(wěn)態(tài)脈沖繼電器的結(jié)構(gòu)構(gòu)成為它包括有組裝于殼體(60)中的電磁磁路部分和開關(guān)觸點部分，其電磁磁路部分的軛鐵(61)為單端開口的U型框架式軛鐵，形成開口的兩軛鐵框架(62)上分別繞制相互獨立的電磁線圈(63、64)，兩線圈分別作為觸點吸合或分?jǐn)嗑€圈和復(fù)位線圈，兩電磁線圈之間的軛鐵上、向軛鐵開口側(cè)垂直延伸固定一永磁體(66)，設(shè)置于軛鐵開口處、與永磁體頂端磁接觸設(shè)有一杠桿銜鐵(67)，該銜鐵以其永磁體接觸點作為該杠桿的杠桿支點，其兩側(cè)分別與軛鐵框架的端面吸合或彈離，開關(guān)觸點部分的靜觸頭設(shè)置于銜鐵的一端處，與銜鐵的動觸點開關(guān)配置；其電路部分的組成包括有信號采集電路、斷相保護電路、過電流保護電路和反時限執(zhí)行電路，信號采集電路為分別設(shè)置于三相線上的各路電壓互感器(7)和其整流濾波電路構(gòu)成的，其反時限執(zhí)行電路是由設(shè)置于電壓互感器整流濾波輸出端的繼電器驅(qū)動電路構(gòu)成，并聯(lián)于繼電器分?jǐn)嗑€圈執(zhí)行回路設(shè)置蓄能電容器(C5)，其控制端設(shè)有由雪崩管(BG6)構(gòu)成的觸發(fā)電路，其斷相保護電路是由設(shè)置于電壓互感器整流輸出端的正常情況下工作于飽合放大區(qū)的三極管和設(shè)置于其輸出端與執(zhí)行電路負(fù)極輸出端之間的為燈光顯示電路提供開關(guān)通斷信號的開關(guān)管(BG3)構(gòu)成，其過電流保護電路為設(shè)置于電壓互感器整流輸出端的壓控振蕩器構(gòu)成，其輸出端經(jīng)單通二極管(D9)與上述開關(guān)管(BG3)控制端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機保護器，其特征在于信號采集電路輸出端還設(shè)有自動復(fù)位執(zhí)行電路，該電路包括有設(shè)置有繼電器復(fù)位線圈(L2)的驅(qū)動管驅(qū)動回路、并聯(lián)于驅(qū)動回路的電容器充電回路(C8)、和設(shè)置于驅(qū)動管控制回路的由充電回路充電正極(B)與驅(qū)動管控制端(A)之間形成電壓比較的電壓比較電路構(gòu)成。
專利摘要為解決現(xiàn)有三相交流電動機保護器無法實現(xiàn)無電源制動保護、保護電路系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜等的技術(shù)問題，本實用新型提供的一種三相交流電動機保護器，該保護器以雙穩(wěn)態(tài)脈沖繼電器為控制對象，采用電壓互感器作為其信號采集部件，通過電能蓄能實現(xiàn)繼電器制動驅(qū)動，實現(xiàn)了無源狀態(tài)下完成電動機斷相、過載、過流等保護工作。本技術(shù)方案簡化了保護器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其繼電器通流量大，具有觸點轉(zhuǎn)換的功能，大大降低了工作功耗，其工作可靠性和穩(wěn)定性得到有效地提高。
文檔編號H02H7/08GK2672934SQ200320131279
公開日2005年1月19日 申請日期2003年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月30日
發(fā)明者吳光 申請人:吳光