專利名稱：電動(dòng)機(jī)斷相過流保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新穎所屬電動(dòng)機(jī)保護(hù)領(lǐng)域。
目前使用的電動(dòng)機(jī)斷相過流保護(hù)裝置，一般需外接電源，這造成使用不便，線路復(fù)雜，體積大、成本高、并額外耗能。而且執(zhí)行元件一般采用繼電器，存在機(jī)械位移和磨損，電火花燒蝕等缺點(diǎn)，影響了整個(gè)裝置的靈敏度和可靠性。尤其是目前使用的保護(hù)裝置，保護(hù)的電機(jī)容量范圍小、互換性差，造成了選用合適保護(hù)裝置的不便。
本實(shí)用新型的目的是制造一種結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，保護(hù)容量大，操作使用方便，維護(hù)容易，成本低廉的電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明在三相電機(jī)各相設(shè)置電流互感器檢測裝置，經(jīng)過處理的檢測信號(hào)，再來控制可控硅交流開關(guān)，以達(dá)到保護(hù)目的。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明。


圖1是保護(hù)器的原理圖；圖2是保護(hù)器的安裝使用圖。圖3是一種交流開關(guān)原理圖。
如圖1所示，保護(hù)器主要由斷相保護(hù)、過流保護(hù)及交流開關(guān)組成。
1、斷相保護(hù)環(huán)節(jié)包括斷相信號(hào)檢測裝置，整流、限流、限壓、濾波，抑制尖峰波電路等組成。
斷相信號(hào)檢測裝置采用三個(gè)速飽和電流互感器，二次側(cè)聯(lián)接成開口三角形、檢測裝置的工作原理是在電機(jī)運(yùn)行時(shí)，互感器處于飽和狀態(tài)，因此互感器二次繞組中的感應(yīng)電勢除基波外還有三次諧波成份。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，三個(gè)線電流基本上是平衡的，即大小相等，相位差120°因此互感器次級(jí)繞組中基波電勢大小相等，相位差120°。三個(gè)大小相等，相位差120°的基波電勢串聯(lián)后合成為零，但三次諧波串聯(lián)后的總電勢為每個(gè)電勢的三倍，當(dāng)電動(dòng)機(jī)任一相斷開時(shí)，只有其中兩個(gè)電流互感器次級(jí)有電勢。如果三個(gè)互感器的電性能完全一致，結(jié)果互感器得到兩個(gè)大小相等、方向相反的電勢，兩電勢串聯(lián)后總電勢為零，既不存在基波電勢，也不存在三次諧波電勢。
斷相信號(hào)檢測裝置的輸出信號(hào)經(jīng)電阻R1限流后，由二極管D1～D4構(gòu)成的整流橋整流，電容C1濾波，二極管D5～D8限壓后，又經(jīng)電阻R3限流后輸出，去控制可控硅交流開關(guān)。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，從電阻R3輸出經(jīng)處理過的電信號(hào)，觸發(fā)可控硅交流開關(guān)，保持電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。當(dāng)電機(jī)斷相時(shí)，從電阻R3輸出的信號(hào)極為微小，近似于零，不足以觸發(fā)可控硅交流開關(guān)，使接觸器回路斷電釋放，從而使電動(dòng)機(jī)脫離電源。
2、電流保護(hù)環(huán)節(jié)由過流信號(hào)檢測裝置、整定、整流、限流、積分延時(shí)電路電子開關(guān)等環(huán)節(jié)組成。電子開關(guān)兩端并聯(lián)于斷相保護(hù)環(huán)節(jié)的限壓二極管D5～D8兩端。
電流信號(hào)檢測裝置采用一個(gè)線性電流互感器。
當(dāng)負(fù)載電流小于過載保護(hù)整定電流時(shí)，檢測信號(hào)經(jīng)整定電位器分壓，二極管D9整流，電阻R5限流，電容C2濾波后，a點(diǎn)的電位小于作為電子開關(guān)的可控硅T1觸發(fā)電位，此時(shí)可控硅處于斷開狀態(tài)，對斷相保護(hù)環(huán)節(jié)不起作用。當(dāng)負(fù)載電流大于過流保護(hù)整定電流時(shí)，檢測信號(hào)經(jīng)分壓、整流后，又經(jīng)R5C2組成的積分延時(shí)后，使a點(diǎn)電位高于可控硅觸發(fā)電位，使可控硅T1導(dǎo)通，把斷相保護(hù)信號(hào)短接，使電阻R3的輸出為零，這樣使由單向可控硅組成的交流開關(guān)過零關(guān)斷，使電動(dòng)機(jī)脫離電力線路，從而，保護(hù)了電動(dòng)機(jī)不致于過電流形式(過載、堵轉(zhuǎn)、欠壓、過壓)造成的損壞。
3、交流開關(guān)由二極管D10～D13組成的整流橋，單向可控硅T2、泄流電阻R4及壓敏電阻Rmr構(gòu)成。二極管D10～D13整流橋使交流電經(jīng)整流成為直流電，從而使交流開關(guān)既可控制直流性負(fù)載，又可控制交流負(fù)載。單向可控硅只需觸發(fā)信號(hào)的存在就可保持導(dǎo)通，觸發(fā)信號(hào)為零時(shí)，在自然過零點(diǎn)截止。從而控制了交流開關(guān)的通斷。泄流電阻R4用來防止可控硅的誤動(dòng)作。壓敏電阻Rmr用來保護(hù)交流開關(guān)兩端有可能出現(xiàn)的過電壓。順便指出，由于交流電子開關(guān)的驅(qū)動(dòng)不用外接電源，只需用極微弱的檢測信號(hào)驅(qū)動(dòng)，因此具有很高的靈敏度，比用繼電器線路的靈敏度可高2個(gè)數(shù)量級(jí)。使本發(fā)明具有了提高性能的同時(shí)，可大幅度降低成本。
由于電子線路具有靈活多變性，因此本設(shè)計(jì)的各功能電路可以用另一種或另幾種電路來實(shí)現(xiàn)此功能，但這些本設(shè)計(jì)人也都是所想到的。
如整流電路既可采用全橋，又可采用單半波整流電路。
限壓電路既可以采用幾個(gè)串聯(lián)二極管的正向壓降，又可采用穩(wěn)壓管。
可控硅交流開關(guān)，既可采用如以上所述的單向可控硅交流開關(guān)，也可采用雙向可控硅直接當(dāng)作交流開關(guān)，也可采用如圖3所示的交流開關(guān)。
電子開關(guān)既可采用可控硅構(gòu)成的電子開關(guān)，也可采用一只三極管或幾只三極管復(fù)合的電子開關(guān)，或用場效應(yīng)管、開關(guān)集成電路構(gòu)成的電子開關(guān)等。
又如本設(shè)計(jì)采用的尖峰波抑制電路，如果工藝上能保證電流互感器的電參數(shù)的完全一致，是可以省掉這部分線路的。
交流電子開關(guān)的保護(hù)電路，既可以用阻容保護(hù)電路，又可用壓敏電阻的保護(hù)。
本實(shí)用新穎與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，保護(hù)范圍大，可直接保護(hù)1～60KW電動(dòng)機(jī)，壽命長，成本低。
圖2是安裝使用圖。
將電動(dòng)機(jī)(1～60KW)主回路電源直接穿過保護(hù)器的穿線孔。把保護(hù)器的一對接線端串入控制線路，然后就可整定電流。過流整定電位器順時(shí)針為整定電流大，逆時(shí)針為小，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)后，慢慢往逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到控制回路跳閘為止，再稍微往順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，就算過流整定完畢。
如果保護(hù)小于1KW的電動(dòng)機(jī)，只須將電動(dòng)機(jī)主回路電源線在保護(hù)器的穿線孔處多繞幾匝。
如果保護(hù)大于60KW的電動(dòng)機(jī)，只須在電動(dòng)機(jī)的主回路三相上配合適的電流互感器，把保護(hù)器安裝在互感器回路。
因此，從某種意義上來說，本實(shí)用新穎，可適用于任何容量的電動(dòng)機(jī)，取代整個(gè)系列。
權(quán)利要求1.電動(dòng)機(jī)斷相過流保護(hù)器，由殼體、蓋子、接線端子、線路板、互感器構(gòu)成，其特征在于穿線孔與殼體一次性注塑成形；接線端子鑲嵌在殼體中；線路板包括斷相保護(hù)環(huán)節(jié)，過流保護(hù)環(huán)節(jié)、執(zhí)行環(huán)節(jié)--可控硅交流開關(guān)；并且斷相保護(hù)環(huán)節(jié)輸入端與檢測斷相信號(hào)的互感器連接；輸出端直接與執(zhí)行環(huán)節(jié)--可控硅交流開關(guān)連接；過流保護(hù)環(huán)節(jié)的電子開關(guān)可控硅T1直接并聯(lián)于斷相保護(hù)環(huán)節(jié)的整流橋兩端。
2.按權(quán)利要求1的電動(dòng)機(jī)斷相過流保護(hù)器，其特征在于斷相保護(hù)環(huán)節(jié)由二極管D1～D4橋式整流電路，限流電阻R1、R3，限壓二極管D5～D8，濾波電容C1，及電阻R2、二極管D5、D6構(gòu)成的尖峰波抑制電路組成。
3.按權(quán)利要求1的電動(dòng)機(jī)斷相過流保護(hù)器，其特征在于過流保護(hù)環(huán)節(jié)由整定電位器W，整流二極管D9，限流電阻R5，R5C2構(gòu)成的積分延時(shí)電路以及電子開關(guān)可控硅T1組成。
4.按權(quán)利要求1的電動(dòng)機(jī)斷相過流保護(hù)器，其特征在于交流開關(guān)由二極管D10～D13組成的整流橋，單向可控硅T2，泄流電阻R4及過壓保護(hù)壓敏電阻Rmr組成。
5.按權(quán)利要求1的電動(dòng)機(jī)斷相過流保護(hù)器，其特征在于用來檢測斷相信號(hào)的互感器是由三個(gè)速飽和電流互感器CT1、CT2、CT3組成，并將三個(gè)電流互感器接成開口三角形；用來檢測過流信號(hào)的互感器CT4為線性電流互感器，其次級(jí)兩端接于過流保護(hù)環(huán)節(jié)的整定電位器W的兩端。
專利摘要一種電動(dòng)機(jī)斷相過流保護(hù)裝置，采用電流檢測技術(shù)，不帶供電變壓器的設(shè)計(jì)方案，并采用可控硅交流開關(guān)代替有觸點(diǎn)的電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)。因此本裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定、動(dòng)作可靠，電動(dòng)機(jī)控制范圍廣等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02H7/09GK2078501SQ9022144
公開日1991年6月5日 申請日期1990年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月29日
發(fā)明者徐國治 申請人:徐國治