專利名稱：一種三相交流異步電機綜合保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三相交流異步電機的保護裝置，尤其涉及一種三相交流異步電機綜合保護直O(jiān)
背景技術(shù)：
三相交流異步電機因價格便宜，運行可靠，應(yīng)用廣泛，但目前在三相交流電機的電氣線 路中，采用缺相保護裝置的很少，這并不是因為電機不需缺相保護，由于缺相運行而損壞的 電機數(shù)量占各種原因總損壞電機的60%左右，主要有以下的原因(1)部分電機應(yīng)用者對電 機缺相運行的危害認識不足；(2)保護裝置的價格過高；(3)保護裝置自身故障率高，影響 電機正常運行；(4)缺相保護的作用不可靠；故降低保護裝置的成本，提高其運行和保護的 可靠性，是至關(guān)重要的。
目前部分保護裝置存在的問題一些保護裝置用檢測電機輸入電壓法來提取缺相信號，但這種保護極不可靠，因電機 在運行中發(fā)生電壓缺相時，電機仍有轉(zhuǎn)速輸出，此時，電機作為電動及分相發(fā)電機運行，電 機電樞電流形成的磁場在旋轉(zhuǎn)過程中被定子繞組切割，在定子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢，失壓 相成發(fā)電相，在電壓缺相端上，該電勢的值及相位都與電源的該項值接近，所以電源缺相 后，這種保護裝置的接觸器并不能釋放，即便是該接觸器線圈所跨接的相線中某相失壓，在 電機自發(fā)電相電壓的作用下，該接觸器也不會釋放，因而造成電機缺相運行。
還有一些保護裝置用檢測三相對稱負載中心點電壓變化的方法，提取缺相信號， 如果三角接法的電機，則在電機輸入端子上并接3個星形接法的電容，在與電機同一線路 上新產(chǎn)生1個中心點，監(jiān)測該相點電壓的變化作缺相保護信號，由于電機在運行中發(fā)生缺 相后仍有轉(zhuǎn)速輸出，故電機失壓相成為發(fā)電相，因此星形接法電容中心點的電壓改變量很 小，保護裝置也不動作，同樣會造成電機缺相運行。
由以上分析可知，用檢測電壓的方法提取信號，都是不可靠的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種三相交流異步電機綜合保護裝置，在三相交流異步電機供電 線路的任一相缺相時，對三相交流異步電機進行斷電缺相保護，防止缺相啟動和缺相運行， 同時，還具有電流檢測功能。
—種三相交流異步電機綜合保護裝置，其中包括缺相保護電路、三相電流檢測 電路，缺相保護電路的三相采集信號輸入端分別用于連接三相交流異步電機的三相供電線 路，缺相保護電路的控制開關(guān)用于串接在三相交流異步電機的供電線路上；三相電流檢測 電路的三相采集信號輸入端分別連接三相交流異步電機的三相供電線路，三相電流檢測電 路的控制信號輸出端控制缺相保護電路主回路的通斷。
所述的三相交流異步電機綜合保護裝置，其中所述的缺相保護電路包括接觸器 線圈、常閉開關(guān)、常開開關(guān)、第四繼電器線圈，接觸器線圈、常閉開關(guān)、常開開關(guān)串聯(lián)后連接 在三相交流異步電機供電線路的U、W相線之間，第四繼電器線圈連接在三相交流異步電機 供電線路的U、v相線之間，第四繼電器的常開接點串接在三相交流異步電機供電線路的U、W相線之間與接觸器的線圈、常閉開關(guān)、常開開關(guān)構(gòu)成串聯(lián)電路；所述的三相電流檢測電路 包括U、V、W相電流檢測單元，U、V、W相電流檢測單元的電路相同，均包括電流互感器、整 流橋、繼電器線圈，電流互感器設(shè)置在相應(yīng)相線上，電流互感器的輸出端連接整流橋的輸入 端，整流橋的輸出端連接相應(yīng)繼電器線圈；U、V、W相電流檢測單元中各繼電器的常開接點 構(gòu)成的串聯(lián)電路并接在缺相保護電路中常開開關(guān)的兩端；所述接觸器的三相常開接點用于 分別串接在三相交流異步電機的供電線路上。
所述的三相交流異步電機綜合保護裝置，其中所述的三相交流異步電機綜合保 護裝置還包括過載保護單元，過載保護單元包括熱繼電器，熱繼電器的檢測部件串接在三 相交流異步電機的三相供電線路上，熱繼電器的常閉接點與所述的缺相保護電路中的接觸 器線圈相串接。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后將達到如下的技術(shù)效果本發(fā)明的三相交流異步電機綜合保護裝置，由缺相保護電路、三相電流檢測電路分別 檢測當(dāng)前三相交流異步電機的供電線路中是否有缺相、失壓、斷相，如果存在缺相，缺相保 護電路控制斷開對三相交流異步電機的供電，以保護三相交流異步電機；如果存在失壓、斷 相，三相電流檢測電路通過缺相保護電路控制斷開對三相交流異步電機的供電，來保護三 相交流異步電機。進一步地，通過過載保護單元還可以在供電線路過載時斷開供電線路，以 避免三相交流異步電機燒壞。


圖1為本發(fā)明的三相交流異步電機綜合保護裝置的電路原理圖。
具體實施例方式本發(fā)明的三相交流異步電機綜合保護裝置，其中包括主控制電路、缺相保護電路、三 相電流檢測電路，主控制電路串接在三相交流異步電機M的供電線路上，缺相保護電路的 三相采集信號輸入端分別連接三相交流異步電機M的三相供電線路，缺相保護電路控制連 接主控制電路；三相電流檢測電路的三相采集信號輸入端分別連接三相交流異步電機M的 三相供電線路，三相電流檢測電路的控制信號輸出端控制缺相保護電路主回路的通斷。
如圖1所示所述的缺相保護電路包括接觸器KM的線圈、第一常閉開關(guān)1SB、第二 常開開關(guān)2SB、第四繼電器4KA的線圈、電源指示燈D4、分壓電阻R1、第四電容C4 ；接觸器 KM的線圈、第一常閉開關(guān)1SB、第二常開開關(guān)2SB串聯(lián)后連接在三相交流異步電機M供電線 路的U、W相線之間；第四繼電器4KA的線圈、電源指示燈D4、分壓電阻Rl串聯(lián)后連接在三 相交流異步電機M供電線路的U、V相線之間，第四電容C4并接在第四繼電器4KA的線圈兩 端。第四繼電器4KA的常開接點4KA1串接在三相交流異步電機M供電線路的U、W相線之 間，并與接觸器KM的線圈、第一常閉開關(guān)1SB、第二常開開關(guān)2SB構(gòu)成串聯(lián)電路。
所述的主控制電路包括接觸器KM的三個聯(lián)動常開接點KM1，接觸器KM的三個聯(lián)動 常開接點KMl分別串接在三相交流異步電機M的供電線路上。
所述的三相電流檢測電路包括U、V、W相電流檢測單元，U、V、W相電流檢測單元電 路相同，均包括電流互感器、整流橋、繼電器線圈u相電流檢測單元包括U相電流互感器 LHu、第三整流橋V3、第三電容C3、第三繼電器3KA的線圈，U相電流互感器LHu設(shè)置在三相 交流異步電機M供電線路的U相線上，U相電流互感器LHu的兩輸出接頭對應(yīng)連接第三整 流橋V3的兩輸入接頭，第三整流橋V3的兩輸出接頭對應(yīng)連接第三繼電器3KA線圈的兩端，第三繼電器3KA線圈的兩端還并接有電容C3 ；V相電流檢測單元包括V相電流互感器LHv、 第二整流橋V2、第二電容C2、第二繼電器2KA的線圈，V相電流互感器LHv設(shè)置在三相交流 異步電機M供電線路的V相線上，V相電流互感器LHv的兩輸出接頭對應(yīng)連接第二整流橋 V2的兩輸入接頭，第二整流橋V2的兩輸出接頭對應(yīng)連接第二繼電器2KA線圈的兩端，第二 繼電器2KA線圈的兩端還并接有電容C2 ；W相電流檢測單元包括W相電流互感器LHw、第一 整流橋VI、第一電容Cl、第一繼電器IKA的線圈，W相電流互感器LHw設(shè)置在三相交流異步 電機M供電線路的W相線上，W相電流互感器LHw的兩輸出接頭對應(yīng)連接第一整流橋Vl的 兩輸入接頭，第一整流橋Vl的兩輸出接頭對應(yīng)連接第一繼電器IKA線圈的兩端，第一繼電 器IKA線圈的兩端還并接有電容Cl。
U、V、W相電流檢測單元中各繼電器1KA、2KA、3KA的常開接點1KA1、2KA1、3KA1構(gòu)成的串聯(lián)電路并接在缺相保護電路中第二常開開關(guān)2SB的兩端。
所述的三相交流異步電機綜合保護裝置還包括過載保護單元，過載保護單元包括 熱繼電器FR，熱繼電器FR的檢測部件串接在三相交流異步電機M的三相供電線路上，熱繼 電器FR的常閉接點FR-I與所述的缺相保護電路中連接在三相交流異步電機M供電線路的 U、W相線之間的接觸器KM線圈、第一常閉開關(guān)1SB、第二常開開關(guān)2SB構(gòu)成串聯(lián)電路。
此外，三相交流異步電機的供電線路電源端設(shè)置有保險器FU和三相總開關(guān)QS。
當(dāng)閉合總開關(guān)QS后，如電源電壓缺U或W相，則缺相保護電路中接觸器KM線圈不 能得電，則接觸器KM的三個聯(lián)動常開接點KMl斷開，對三相交流異步電機的供電斷開；如 果電源電壓缺U或V相時，則第四繼電器4KA的線圈不能吸合，第四繼電器4KA的常開接點 4KA1斷開，接觸器KM的線圈不能得電，接觸器KM的三個聯(lián)動常開接點KMl保持斷開，三相 交流異步電機沒有供電；如上可見，缺相保護電路能起到防止缺相啟動的作用。電路中的發(fā) 光二極管D4既作半波整流用，又起到電源指示的作用。
當(dāng)閉合總開關(guān)QS后，如果電源正常，則第四繼電器4KA吸合，閉合第二常開按鈕 2SB(第二常開按鈕2SB為輕觸斷開式按鈕，當(dāng)被按壓下去時，其接通，松開后，即斷開)，接觸 器KM線圈得電，其三個聯(lián)動常開接點KMl閉合，對電機供電，電機運行；所述的三相電流檢 測電路中U、V、W相電流檢測單元中的各電流互感器LHu、LHv、LHw輸出的二次電流經(jīng)相應(yīng) 整流橋V1、V2、V3整流后，分別推動繼電器1KA、2KA、3KA，繼電器1KA、2KA、3KA線圈得電后， 相應(yīng)的常開節(jié)點接通，使接觸器KM的線圈保持得電，使電機正常運行；運行過程中，如果供 電線路的某相失壓或斷路，則該相電流互感器輸出的電流為零，相應(yīng)相電流檢測單元中的 繼電器釋放，該繼電器對應(yīng)的常開節(jié)點斷開，接觸器KM的線圈失電，接觸器KM釋放，其三個 聯(lián)動常開接點KMl斷開，電機的三相供電線路均斷開，對電機起保護作用。
如電機超載達一定值和一定時間后，熱繼電器FR的常開觸頭FRl斷開，接觸器KM 的線圈失電，同樣對電機起保護作用。
三相電流檢測電路的U、V、W相電流檢測單元中，當(dāng)電機正常運行時，各電流互感 器輸出的電流經(jīng)相應(yīng)整流橋整流、相應(yīng)電容濾波后，通過相應(yīng)繼電器線圈的電流，略大于其 最小保持電流，能保證繼電器可靠吸合即可；如繼電器線圈電流過大或過小，可選用不同數(shù) 據(jù)的電流互感器，或在繼電器線圈電路中串入電阻，或改變電流互感器一次接線的匝數(shù)，均 可進行二次電流的調(diào)整；調(diào)試前要測試出繼電器的最小吸合電流，以便調(diào)試時與其工作電 流進行比較；整流橋Vl、3采用參數(shù)為3 5A/700V。
缺相保護電路中，繼電器4KA的線圈電流也應(yīng)只略大于它的最小吸合電流，電流 過大則電阻Rl會溫升過高，Rl的功率為4 5W。
本發(fā)明綜合保護裝置用檢測負載電流的方法提取保護信號，無論是電源電壓缺 相，還是接觸器KM觸頭接觸不良，只要缺相保護電路或三相電流檢測電路中的繼電器釋 放，都可使接觸器KM釋放起到保護作用。本發(fā)明進一步還具有過載保護功能。
權(quán)利要求
1.一種三相交流異步電機綜合保護裝置，其特征在于包括缺相保護電路、三相電流 檢測電路，缺相保護電路的三相采集信號輸入端分別用于連接三相交流異步電機的三相供 電線路，缺相保護電路的控制開關(guān)用于串接在三相交流異步電機的供電線路上；三相電流 檢測電路的三相采集信號輸入端分別連接三相交流異步電機的三相供電線路，三相電流檢 測電路的控制信號輸出端控制缺相保護電路主回路的通斷。
2.如權(quán)利要求1所述的三相交流異步電機綜合保護裝置，其特征在于所述的缺相保 護電路包括接觸器線圈、常閉開關(guān)、常開開關(guān)、第四繼電器線圈，接觸器線圈、常閉開關(guān)、常 開開關(guān)串聯(lián)后連接在三相交流異步電機供電線路的U、W相線之間，第四繼電器線圈連接在 三相交流異步電機供電線路的U、V相線之間，第四繼電器的常開接點串接在三相交流異步 電機供電線路的U、W相線之間與接觸器的線圈、常閉開關(guān)、常開開關(guān)構(gòu)成串聯(lián)電路；所述的 三相電流檢測電路包括U、V、W相電流檢測單元，U、V、W相電流檢測單元的電路相同，均包 括電流互感器、整流橋、繼電器線圈，電流互感器設(shè)置在相應(yīng)相線上，電流互感器的輸出端 連接整流橋的輸入端，整流橋的輸出端連接相應(yīng)繼電器線圈；U、V、W相電流檢測單元中各 繼電器的常開接點構(gòu)成的串聯(lián)電路并接在缺相保護電路中常開開關(guān)的兩端；所述接觸器的 三相常開接點用于分別串接在三相交流異步電機的供電線路上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的三相交流異步電機綜合保護裝置，其特征在于所述的三 相交流異步電機綜合保護裝置還包括過載保護單元，過載保護單元包括熱繼電器，熱繼電 器的檢測部件串接在三相交流異步電機的三相供電線路上，熱繼電器的常閉接點與所述的 缺相保護電路中的接觸器線圈相串接。
全文摘要
一種三相交流異步電機綜合保護柜，其中包括主控制電路、缺相保護電路、三相電流檢測電路，主控制電路串接在三相交流異步電機的供電線路上，缺相保護電路的三相采集信號輸入端分別連接三相交流異步電機的三相供電線路，缺相保護電路控制連接主控制電路；三相電流檢測電路的三相采集信號輸入端分別連接三相交流異步電機的三相供電線路，三相電流檢測電路的控制信號輸出端控制缺相保護電路主回路的通斷。如果存在缺相，缺相保護電路控制主控制電路斷開對三相交流異步電機的供電，以保護三相交流異步電機；如果存在失壓、斷相，三相電流檢測電路通過缺相保護電路控制主控制電路斷開對三相交流異步電機的供電，來保護三相交流異步電機。
文檔編號H02H7/08GK102035180SQ201010574979
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者趙新衛(wèi) 申請人:河南省電力公司許昌供電公司