專利名稱：帶斷相功能的過(guò)載保護(hù)定值型電機(jī)保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)、安全保護(hù)的裝置。
目前，電機(jī)保護(hù)類產(chǎn)品存在的主要問(wèn)題是過(guò)載保護(hù)值根據(jù)電機(jī)投入運(yùn)行時(shí)工況憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)定，由于電機(jī)運(yùn)行工況變化、經(jīng)驗(yàn)調(diào)整誤差等原因，很難調(diào)整出準(zhǔn)確的保護(hù)值，保護(hù)值過(guò)小，會(huì)引起誤停機(jī)，若過(guò)大，則起不到保護(hù)作用。另外，現(xiàn)有電機(jī)保護(hù)裝置的斷相保護(hù)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，可靠性較差。
本實(shí)用新型的任務(wù)在于提供一種帶斷相功能的過(guò)載保護(hù)定值型電機(jī)保護(hù)器，此種保護(hù)器過(guò)載保護(hù)值定值準(zhǔn)確，斷相保護(hù)簡(jiǎn)單可靠，利用它不會(huì)發(fā)生過(guò)載、斷相故障燒損電機(jī)，亦不會(huì)發(fā)生誤停機(jī)現(xiàn)象。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的。該保護(hù)器電路部分由取樣電路、基準(zhǔn)電路、信號(hào)鑒別傳輸電路、執(zhí)行電路和運(yùn)行、故障指示電路五個(gè)電路構(gòu)成。其中，取樣電路中兩個(gè)非飽和型電流傳感器TA、TB繞有兩組參數(shù)不等的線圈TA1、TA2，TB1、TB2，TA2、TB2一端并接接電源“－”端，另一端分別與整流元件V1、電阻R1、R2、電容器C1、整流元件V2、電阻R3、R4、電容器C2組成兩個(gè)整流、濾波分壓電路，C1“＋”端和R1、R2的串接點(diǎn)、C2“＋”端和R3、R4的串接點(diǎn)分別接入運(yùn)算放大器N1、N2的過(guò)載保護(hù)取樣電壓輸入端；另一組TA1、TB1和傳感器TC按極性依次串接，TA1末端接電源“－”端，TC首端和整流元件V3、電阻R5、R6、電容器C3組成一個(gè)整流、濾波分壓電路，C3的“＋”端、R5、R6的串接點(diǎn)接運(yùn)算放大器N3斷相保護(hù)取樣電壓輸入端?；鶞?zhǔn)電路中，8個(gè)遞次不等的電阻R10～R17一端并接接電源“－”端，另一端分別接組合開關(guān)S中各自獨(dú)立的8個(gè)開關(guān)的一端，8個(gè)開關(guān)另一端并接后與電阻R7一端串接，其串接點(diǎn)接N1、N2過(guò)載保護(hù)基準(zhǔn)電壓輸入端，R7另一端接電源“＋”端，電阻R9一端接電源“－”端，另一端與電阻R8一端串接，其串接點(diǎn)接N3斷相保護(hù)基準(zhǔn)電壓輸入端，R8另一端接電源“＋”端。信號(hào)鑒別傳輸電路中，與非門元件F1的兩個(gè)輸入端接N1、N2的兩個(gè)輸出端，F(xiàn)1的輸出端接與非門元件F2的一個(gè)輸入端，電阻R23一端和電容C6“＋”端串接，其串接點(diǎn)接F2的另一個(gè)輸入端，R23另一端接電源“＋”端，C6“－”端接電源“－”端，F(xiàn)2的輸出端接電位器R22一端，R22另一端接電容器C7“－”端和觸發(fā)器RS1的R輸入端，C7的“＋”端接電源的“＋”端，RS1的S輸入端與觸發(fā)器RS2的S輸入端并接，其并接點(diǎn)接電容器C5的“＋”端和電阻R21的一端，C5的“－”端接電源“－”端，R21另一端接電源“＋”端，RS1的Q輸出端接與非門元件F4的一個(gè)輸入端，與非門元件F3的一個(gè)輸入端接電容器C4的“＋”端和電阻R18的一端，C4的“－”端接電源“－”端，R18的另一端接N3的輸出端，F(xiàn)3的另一個(gè)輸入端接RS2的Q輸出端，F(xiàn)3的輸出端接觸發(fā)器RS2的R輸入端，RS2的Q輸出端接F4的另一個(gè)輸入端。執(zhí)行電路中，三極管A4的基極通過(guò)電阻R30接F4的輸出端，A4的發(fā)射極接電源的“－”端，集電極接繼電器線圈K一端和二極管V6“＋”端，K的另一端和V6“－”端并接接電源的“＋”端，K的常閉點(diǎn)串入交流接觸器K1線圈控制電路中，K的常開點(diǎn)并接在K1起動(dòng)開關(guān)S2兩端，然后控制保護(hù)器電源變壓器T的一相火線。運(yùn)行、故障指示電路中，運(yùn)行指示發(fā)光二極管H1的“－”端接電源“－”端，“＋”端通過(guò)電阻R19接三極管A1集電極和電阻R31一端，R31另一端接電源“＋”端，A1發(fā)射極接電源“－”端，基極通過(guò)電阻R20接二極管V4、V5的“－”端，V4、V5的“＋”端分別接RS1、RS2的 輸出端；過(guò)載、斷相發(fā)光二極管H2、H3的“－”端并接，其并接點(diǎn)接電源“－”端，H2、H3的“＋”端分別通過(guò)電阻R28、R27接三極管A2集電極、電阻R29一端和三極管A3集電極、電阻R26一端，R29、R26的另一端分別接電源“＋”端，A2、A3的發(fā)射極并接，其并接點(diǎn)接電源“－”端，基極分別通過(guò)電阻R24、R25接RS1、RS2的Q輸出端。
附圖
為本實(shí)用新型的電氣原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的各種功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程(即其工作原理)分述如下過(guò)載定值保護(hù)電機(jī)運(yùn)行電流經(jīng)非飽和型電流傳感器TA、TB的線圈TA2、TB2轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)VA、VB，VA、VB分別經(jīng)過(guò)整流元件V1、V2按比例在電阻R1、R2、R3、R4上折算成直流電壓(稱為取樣電壓V取)，分別接入運(yùn)算放大器N1、N2的取樣電壓輸入端。電阻R10～R17通過(guò)組合開關(guān)S中對(duì)應(yīng)的開關(guān)和電阻R7串聯(lián)分壓，分壓值預(yù)先設(shè)定，與被保護(hù)電機(jī)的額定電流相對(duì)應(yīng)(該電壓稱為基準(zhǔn)電壓V基)，接入N1、N2基準(zhǔn)電壓輸入端；設(shè)電機(jī)功率為7.5KW，可推上S中與7.5KW相對(duì)應(yīng)的選擇開關(guān)，則N1、N2基準(zhǔn)電壓輸入端得到與7.5KW額定電流值相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)電壓。當(dāng)電機(jī)運(yùn)行電流超過(guò)額定的保護(hù)值時(shí)，V?。綱基，N1、N2至少有一個(gè)輸出低電平，經(jīng)與非門F1、F2反向，電位器R22、電容C7延時(shí)，觸發(fā)器RS1觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，輸出端Q輸出低電平，經(jīng)與非門F4反相后輸出高電平，三極管A4由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通工作，繼電器K上電吸合，其常閉點(diǎn)K斷開，電機(jī)控制接觸器K1失電，常開點(diǎn)K吸合，保護(hù)電路繼續(xù)保持工作；三極管A2由導(dǎo)通變截止，故障指示燈H2由電阻R29、R28和電源構(gòu)成回路被點(diǎn)亮；RS1的 輸出端輸出高電平，三極管A1由截止變導(dǎo)通，電阻R31、A1發(fā)射極和電源構(gòu)成回路，運(yùn)行指示燈H1滅。
斷相保護(hù)傳感器TA、TB上的線圈TA1、TB1與傳感器TC線圈按極性依次串接。電機(jī)運(yùn)行電流信號(hào)經(jīng)TA1、TB1、TC在其首末兩端轉(zhuǎn)化成飽和型向量電壓信號(hào) 經(jīng)整流元件V3在電阻R5、R6上折算成直流電壓V取，接入運(yùn)算放大器N3的取樣電壓輸入端。電阻R8和R9串聯(lián)分壓(V基)，接入N3的基準(zhǔn)電壓輸入端，V取略大于V基。當(dāng)發(fā)生斷相故障時(shí)，V?。?，經(jīng)電阻R18、電容器C4延時(shí)，N3輸出端為F3的一個(gè)輸入端輸入高電平，F(xiàn)3另一輸入端由RS1的Q的輸出端輸入高電平，F(xiàn)3輸出端輸出低電平，觸發(fā)器RS2觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，Q輸出端輸出低電平，經(jīng)F4反相后輸出高電平，執(zhí)行電路重復(fù)過(guò)載故障工作過(guò)程，繼電器K失電，電機(jī)控制接觸器K1失電，RS1的 端輸出高電平，三極管A1重復(fù)過(guò)載故障工作過(guò)程，運(yùn)行指示燈H1滅，三極管A3由導(dǎo)通工作轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂?，斷相故障指示燈H3經(jīng)電阻R27、R26和電源構(gòu)成回路被點(diǎn)亮。
電機(jī)啟動(dòng)電流信號(hào)封閉電機(jī)啟動(dòng)電流為額定值的4～7倍，時(shí)間約10秒，該啟動(dòng)電流能使過(guò)載定值保護(hù)單元失誤，故需在啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)對(duì)啟動(dòng)電流信號(hào)進(jìn)行封閉。為此，將電阻R23、電容器C6串聯(lián)組成充電延時(shí)電路，接入F2的一個(gè)輸入端。在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)雖然啟動(dòng)電流大大超過(guò)額定電流，V?。綱基，N1、N2輸出低電平，F(xiàn)1輸出高電平，但被接在R23、C6充電延時(shí)電路上F2的輸入端，為在起動(dòng)時(shí)間內(nèi)所輸入的低電平信號(hào)所封閉，電機(jī)仍正常啟動(dòng)。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，體積小，性能可靠，利用它可以安全可靠地對(duì)電機(jī)進(jìn)行過(guò)載、斷相保護(hù)，是一種電機(jī)保護(hù)的理想產(chǎn)品，宜于推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種帶斷相功能的過(guò)載保護(hù)定值型電機(jī)保護(hù)器，其特征在于該保護(hù)器電路部分由取樣電路、基準(zhǔn)電路、信號(hào)鑒別傳輸電路、執(zhí)行電路和運(yùn)行、故障指示電路五個(gè)電路構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶斷相功能的過(guò)載保護(hù)定值型電機(jī)保護(hù)器，其特征在于取樣電路中，兩個(gè)非飽和型電流傳感器TA、TB繞有兩組參數(shù)不等的線圈TA1、TA2，TB1、TB2；TA2、TB2一端并接接電流“－”端，另一端分別與整流元件V1、電阻R1、R2、電容器C1、整流元件V2、電阻R3、R4、電容器C2組成兩個(gè)整流、濾波分壓電路，C1“＋”端和R1、R2的串接點(diǎn)、C2“＋”端和R3、R4的串接點(diǎn)分別接入運(yùn)算放大器N1、N2的過(guò)載保護(hù)取樣電壓輸入端；另一組TA1、TB1和傳感器TC按極性依次串接，TA1末端接電源“－”端，TC首端和整流元件V3、電阻R5、R6、電容器C3組成一個(gè)整流、濾波分壓電路，C3的“＋”端、R5、R6的串接點(diǎn)接運(yùn)算放大器N3斷相保護(hù)取樣電壓輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶斷相功能的過(guò)載保護(hù)定值型電機(jī)保護(hù)器，其特征在于基準(zhǔn)電路中，8個(gè)遞次不等的電阻R10～R17一端并接接電源“－”端，另一端分別接組合開關(guān)S中各自獨(dú)立的8個(gè)開關(guān)的一端，8個(gè)開關(guān)另一端并接后與電阻R7一端串接，其串接點(diǎn)接N1、N2過(guò)載保護(hù)基準(zhǔn)電壓輸入端，R7另一端接電源“＋”端，電阻R9一端接電源“－”端，另一端與電阻R8一端串接，其串接點(diǎn)接N3斷相保護(hù)基準(zhǔn)電壓輸入端，R8另一端接電源“＋”端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶斷相功能的過(guò)載保護(hù)定值型電機(jī)保護(hù)器，其特征在于信號(hào)鑒別傳輸電路中，與非門元件F1的兩個(gè)輸入端接N1、N2的兩個(gè)輸出端，F(xiàn)1的輸出端接與非門元件F2的一個(gè)輸入端，電阻R23一端和電容C6“＋”端串接，其串接點(diǎn)接F2的另一個(gè)輸入端，R23另一端接電源“＋”端，C6“－”端接電源“－”端，F(xiàn)2的輸出端接電位器R22一端，R22另一端接電容器C7“－”端和觸發(fā)器RS1的R輸入端，C7的“＋”端接電源的“＋”端，RS1的S輸入端與觸發(fā)器RS2的S輸入端并接，其并接點(diǎn)接電容器C5的“＋”端和電阻R21的一端，C5的“－”端接電源“－”端，R21另一端接電源“＋”端；RS1的Q輸出端接與非門元件F4的一個(gè)輸入端，與非門元件F3的一個(gè)輸入端接電容器C4的“＋”端和電阻R18的一端，C4的“－”端接電源“－”端，R18的另一端接N3的輸出端，F(xiàn)3的另一個(gè)輸入端接RS1的Q輸出端，F(xiàn)3的輸出端接觸發(fā)器RS2的R輸入端，RS2的Q輸出端接F4的另一個(gè)輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶斷相功能的過(guò)載保護(hù)定值型電機(jī)保護(hù)器，其特征在于執(zhí)行電路中，三極管A4的基極通過(guò)電阻R30接F4的輸出端，A4的發(fā)射極接電源的“－”端，集電極接繼電器線圈K一端和二極管V6“＋”端，K的另一端和V6“－”端并接接電源的“＋”端，K的常閉點(diǎn)串入交流接觸器K1線圈控制電路中，K的常開點(diǎn)并接在K1起動(dòng)開關(guān)S2兩端，然后控制保護(hù)器電源變壓器T的一相火線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶斷相功能的過(guò)載保護(hù)定值型電機(jī)保護(hù)器，其特征在于運(yùn)行、故障指示電路中，運(yùn)行指示發(fā)光二極管H1的“－”端接電源“－”端，“＋”端通過(guò)電阻R19接三極管A1集電極和電阻R31一端，R31另一端接電源“＋”端，A1發(fā)射極接電源“－”端，基極通過(guò)電阻R20接二極管V4、V5的“－”端，V4、V5的“＋”端分別接RS1、RS2的 輸出端；過(guò)載、斷相發(fā)光二極管H2、H3的“－”端并接，其并接點(diǎn)接電源“－”端，H2、H3的“＋”端分別通過(guò)電阻R28、R27接三極管A2集電極、電阻R29一端和三極管A3集電極、電阻R26一端，R29、R26的另一端分別接電源“＋”端，A2、A3的發(fā)射極并接，其并接點(diǎn)接電源“－”端，基極分別通過(guò)電阻R24、R25接RS1、RS2的Q輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于電動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)、安全保護(hù)的裝置；帶斷相功能的過(guò)載保護(hù)定值型電機(jī)保護(hù)器。該保護(hù)器電路部分由取樣電路、基準(zhǔn)電路、信號(hào)鑒別傳輸電路、執(zhí)行電路和運(yùn)行、故障指示電路構(gòu)成。此種保護(hù)器過(guò)載保護(hù)值定值準(zhǔn)確，斷相保護(hù)簡(jiǎn)單可靠，利用它可以安全可靠地對(duì)電機(jī)進(jìn)行過(guò)載、斷相保護(hù)，是一種電機(jī)保護(hù)的理想產(chǎn)品，宜于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)H02H7/09GK2216303SQ9422904
公開日1995年12月27日 申請(qǐng)日期1994年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月30日
發(fā)明者張相文, 周永久 申請(qǐng)人:遼河石油勘探局興隆臺(tái)采油廠