專利名稱：三相電機(jī)缺相保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于三相交流電機(jī)安全保護(hù)領(lǐng)域，特別涉及一種三相電機(jī)缺相保護(hù)器。
背景技術(shù)：
三相電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，它的定子、轉(zhuǎn)子線圈的組合就近似一個帶有轉(zhuǎn)動
部分的感應(yīng)變壓器。當(dāng)C相缺相時，Lc會在La和Lb的感應(yīng)作用下產(chǎn)生一個感 應(yīng)電壓。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測得此感應(yīng)電壓等于原電壓的83%左右，這個感應(yīng)電壓會通過主 接觸器后繼續(xù)向主接觸器線圈供電。因此，缺相后的感應(yīng)電壓仍能使主接觸器 繼續(xù)吸合工作，使得電機(jī)在缺相故障下繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，造成電機(jī)線圈過熱，從而燒 毀電機(jī)。為了避免在電源發(fā)生缺相故障時電機(jī)被損壞，本發(fā)明人曾與2008年—月 曰提交了一項(xiàng)"三相電機(jī)缺相保護(hù)器"專利(專利號200820076822. 8 ),該專利 雖然解決了三相電機(jī)在缺相故障下的保護(hù)問題，但該裝置尚存在體積、重量較 大，控制繼電器供電電壓的穩(wěn)定性不足之缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供一種體積小、重量輕、 穩(wěn)定性、靈敏性較高的三相電機(jī)缺相保護(hù)器。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種三相電機(jī)缺相保護(hù)器，由電容降壓整流 濾波穩(wěn)壓電路、繼電器控制輸出電路、三相交流電整流濾波取樣電路、三相直 流電壓比較輸出控制電路四部分組成。其特征在于電容降壓整流濾波穩(wěn)壓電路 由電阻、電容、二極管、三極管、穩(wěn)壓二極管串并聯(lián)組成。該電容降壓整流濾 波穩(wěn)壓電路與三相電源連接側(cè)設(shè)計有一降壓電路，三相電源的任一相連接于該 降壓電路的一端，三相電源的另一任一相則與整流濾波穩(wěn)壓電路連接。在電容降壓整流濾波穩(wěn)壓電路中三極管的發(fā)射極與繼電器連接，集電極與整流濾波電 路連接，基極則與穩(wěn)壓二極管連接。三相交流電源通過電阻、電容降壓，經(jīng)二 極管整流，電容濾波形成一個直流電壓，再經(jīng)電阻、穩(wěn)壓二極管、三極管穩(wěn)壓， 電容濾波后得到 一個穩(wěn)定的直流電壓，供繼電器控制輸出電路使用。
所述繼電器控制輸出電路由繼電器、三極管、可控硅、光耦、二極管和電 阻串并聯(lián)組成。
所述三相直流電壓比較輸出控制電路由二極管、電阻、電容、穩(wěn)壓二極管 和光耦串并聯(lián)組成。
所述三相交流電整流濾波取樣電路由電阻、電容、二極管串并聯(lián)組成。
本發(fā)明的三相電機(jī)缺相保護(hù)器對現(xiàn)有技術(shù)加以改進(jìn)，省略了電源變壓器， 使得成品體積變小，重量變輕。增加了穩(wěn)壓電路和光耦，使得控制繼電器的供 電電壓更加穩(wěn)定，保護(hù)更加可靠。


圖l是本發(fā)明三相電機(jī)缺相保護(hù)器的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明與電源及電機(jī)的連接示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1給出了本發(fā)明的最佳實(shí)施例。本發(fā)明的三相電機(jī)缺相保護(hù)器，是由電 容降壓整流濾波穩(wěn)壓電路、繼電器控制輸出電路、三相交流電整流濾波取樣電 路和三相直流電壓比較輸出控制電路四部分組成。
所述電容降壓整流濾波穩(wěn)壓電路由電阻RIO、 Rll，電容C4、 C5、 C6， 二極 管DIO、 Dll、 D12、 D13，三極管Ql,穩(wěn)壓二極管D14串并聯(lián)而成。該電容降壓 整流濾波穩(wěn)壓電路與三相電源連接側(cè)設(shè)計有 一 降壓電路，該降壓電路由電阻RIO、電容C4并聯(lián)而成、三相電源的任一相連接于該降壓電路的一端。三相電
源的另 一任 一相則與整流濾波穩(wěn)壓電路連接，該整流濾波穩(wěn)壓電路是由二極管
DIO、 Dll、 D12、 D13和電容C5串并聯(lián)組成。在電容降壓整流濾波穩(wěn)壓電路中三
極管Ql的發(fā)射極與繼電器J連接，集電極與整流濾波電路連接，基極則與穩(wěn)壓 二極管D14連接。三相交流電源通過電阻RIO、電容C4降壓，經(jīng)二極管DIO、 Dll、 D12、 D13整流，電容C5濾波形成一個直流電壓，再經(jīng)電阻Rll，穩(wěn)壓二 極管D14,三極管Q1穩(wěn)壓，電容C6濾波后，在電容C6上得到一個穩(wěn)定的直流 電壓，供繼電器控制輸出電路使用。
所述繼電器控制輸出電路由繼電器J,三極管Q2，可控硅Q3，光耦I(lǐng)C， 二 極管D15,電阻R12、 R13、 R14串并聯(lián)而成。其中電阻R12、 R13是三極管Q2的 基極偏置電阻，三極管Q2是繼電器J的控制三極管，它的集電極與繼電器J連 接，發(fā)射極則連接于電容降壓整流濾波穩(wěn)壓電路。可控硅Q3接于電阻R11和電 阻R12的中點(diǎn)與負(fù)極之間，受光耦I(lǐng)C的控制。電阻R14為光耦I(lǐng)C的限流供電 電阻。二極管D15為阻尼二極管，串接于三極管Ql的發(fā)射極與三極管Q2的集 電極之間。
所述三相直流電壓比較輸出控制電路由二極管D4、 D5、 D6、 D7、 D8、 D9, 電阻R15、 R16,電容C7，穩(wěn)壓二極管D16，光耦I(lǐng)C串并聯(lián)而成。經(jīng)整流濾波后 的三相直流電壓通過二極管D4、 D5、 D6、 D7、 D8、 D9組成的電壓比較電路，再 經(jīng)電阻R16在電容C7上形成一個比較電壓，該比較電壓用以控制穩(wěn)壓二極管D16 和光耦I(lǐng)C的截止與導(dǎo)通，電阻R15為電容C7的放電電阻。
所述三相交流電整流濾波取樣電路由電阻Rl、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8、 R9,電容C1、 C2、 C3, 二極管Dl、 D2、 D3串并聯(lián)而成。電阻R1、 R2、 R3 為星型接法，分別接于A、 B、 C三相交流電源，中性點(diǎn)與整流濾波電路相連。二極管D1、 D2、 D3為整流二極管，電阻R4、 R5、 R6和電容C1、 C2、 C3構(gòu)成濾 波電路。電阻R7、 R8、 R9為電容C1、 C2、 C3的放電電阻。
本發(fā)明三相電機(jī)缺相保護(hù)器有五個接線端，A、 B、 C為三相交流電源輸入端， Kl、 K2為開關(guān)量控制輸出端，Kl、 K2為常開狀態(tài)，串接于交流電機(jī)二次起、停 控制回路中，用以實(shí)現(xiàn)保護(hù)控制。
圖2為本發(fā)明三相電機(jī)缺相保護(hù)器與電源及電機(jī)的連接方式。圖中DK為總 開關(guān)，RD1為總保險，RD2為二次保險，ZC為主接觸器，RJ為熱保護(hù)器，M為 三相電機(jī)，TA為停止按鈕，QA為啟動按鈕，BHQ為本三相電機(jī)缺相保護(hù)器。
本發(fā)明的工作原理如下正常工作時，三相交流電壓經(jīng)三相交流電整流濾 波取樣電路后，在電容C1、 C2、 C3上形成與三相交流電壓相對應(yīng)的三個直流電 壓，這三個直流電壓又經(jīng)三相直流電壓比較輸出控制電路在電容C7上形成一個 比較電壓。由于正常工作時的三相交流電壓對稱平衡，所以在電容C7上形成的 電壓為0或者很小，不足以使穩(wěn)壓二極管D16反向?qū)?，所以對繼電器控制輸 出電路沒有影響。電容降壓整流濾波穩(wěn)壓電路輸出繼電器控制輸出電路的供電 電壓，繼電器控制輸出電路的三極管Q2工作于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器J得電吸 合，Kl、 K2閉合，電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
當(dāng)三相電源在電機(jī)運(yùn)行中突然出現(xiàn)缺相時，三相交流相電壓失去平衡，此 不平衡的三相交流電壓經(jīng)三相交流電整流濾波取樣電路后在電容C1、 C2、。上 形成的三個直流電壓也相對不平衡，又經(jīng)三相直流電壓比較輸出控制電路后在 電容C7上形成一個較高的比較電壓，此電壓足以使穩(wěn)壓管D16反向?qū)?，從?使光耦I(lǐng)C內(nèi)的二極管導(dǎo)通，推動輸出端也導(dǎo)通，觸發(fā)可控硅Q3導(dǎo)通，三極管 Q2的基極電壓被短路，于是三極管Q2截止，繼電器J失去工作電壓觸點(diǎn)斷開。由于K1、 K2串接于電機(jī)起、?？刂齐娐分?，控制電路的電源被切斷，接觸器主 觸點(diǎn)及時斷開，切斷電機(jī)電源，使得電機(jī)得以保護(hù)，避免了因三相交流電源缺 相而導(dǎo)致電機(jī)被損壞。
本發(fā)明所述的三相電機(jī)缺相保護(hù)器所用繼電器只有一個機(jī)械觸點(diǎn)，克服了 因機(jī)械觸點(diǎn)過多而導(dǎo)致保護(hù)系統(tǒng)失靈的缺陷。此外，本發(fā)明保護(hù)動作時間快， 其保護(hù)斷電動作只與三相交流電的不平衡電位差有關(guān)，而與三相交流電的平衡 波動無關(guān)，因而適用工作電壓較寬。在實(shí)現(xiàn)缺相保護(hù)的同時，還可以實(shí)現(xiàn)三相 交流電壓不平衡保護(hù)。
權(quán)利要求
1、一種三相電機(jī)缺相保護(hù)器，由電容降壓整流濾波穩(wěn)壓電路、繼電器控制輸出電路、三相交流電整流濾波取樣電路、三相直流電壓比較輸出控制電路四部分組成，其特征在于所述電容降壓整流濾波穩(wěn)壓電路由電阻R10、R11，電容C4、C5、C6，二極管D10、D11、D12、D13，三極管Q1，穩(wěn)壓二極管D14串并聯(lián)而成，該電容降壓整流濾波穩(wěn)壓電路與三相電源連接側(cè)設(shè)計有一降壓電路，三相電源的任一相連接于該降壓電路的一端，三相電源的另一任一相則與整流濾波穩(wěn)壓電路連接，在電容降壓整流濾波穩(wěn)壓電路中三極管Q1的發(fā)射極與繼電器J連接，集電極與整流濾波電路連接，基極則與穩(wěn)壓二極管D14連接；所述繼電器控制輸出電路由繼電器J，三極管Q2，可控硅Q3，光耦I(lǐng)C，二極管D15，電阻R12、R13、R14串并聯(lián)而成，其電阻R12、R13是三極管Q2的基極偏置電阻，三極管Q2是繼電器J的控制三極管，它的集電極與繼電器J連接，發(fā)射極則連接于電容降壓整流濾波穩(wěn)壓電路，可控硅Q3接于電阻R11和電阻R12的中點(diǎn)與負(fù)極之間，受光耦I(lǐng)C的控制；所述三相直流電壓比較輸出控制電路由二極管D4、D5、D6、D7、D8、D9，電阻R15、R16，電容C7，穩(wěn)壓二極管D16，光耦I(lǐng)C串并聯(lián)而成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的三相電機(jī)缺相保護(hù)器，其特征在于所述降壓電 路由電阻RIO、電容C4并聯(lián)而成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的三相電機(jī)缺相保護(hù)器，其特征在于所述繼電器 控制輸出電路中二極管D15為阻尼二極管，串接于三極管Ql的發(fā)射極與三極管 Q2的集電極之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的三相電機(jī)缺相保護(hù)器，其特征在于電阻R14為 光耦I(lǐng)C的限流供電電阻。
全文摘要
一種三相電機(jī)缺相保護(hù)器，屬于三相交流電機(jī)安全保護(hù)領(lǐng)域。它由電容降壓整流濾波穩(wěn)壓電路、繼電器控制輸出電路、三相交流電整流濾波取樣電路、三相直流電壓比較輸出控制電路四部分組成。電容降壓整流濾波穩(wěn)壓電路由電阻，電容、二極管、三極管、穩(wěn)壓二極管串并聯(lián)而成；繼電器控制輸出電路由繼電器，三極管、可控硅、光耦、二極管、電阻串并聯(lián)而成；三相直流電壓比較輸出控制電路由二極管、電阻、電容、穩(wěn)壓二極管、光耦串并聯(lián)而成；三相交流電整流濾波取樣電路由電阻，電容、二極管串并聯(lián)而成。本發(fā)明的三相電機(jī)缺相保護(hù)器體積小，重量輕，繼電器的供電電壓穩(wěn)定，保護(hù)可靠。
文檔編號H02H7/09GK101593966SQ200910074089
公開日2009年12月2日 申請日期2009年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月1日
發(fā)明者衛(wèi)斌鵬 申請人:衛(wèi)斌鵬