專利名稱：電動(dòng)機(jī)斷相過(guò)載保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)機(jī)斷相過(guò)載保護(hù)裝置。
三相交流電動(dòng)機(jī)在全社會(huì)的方方面面應(yīng)用極廣，斷相故障也極易發(fā)生，因缺相運(yùn)行燒毀電機(jī)的事故很普遍?，F(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)斷相保護(hù)裝置僅能適用于“星形”接法電動(dòng)機(jī)，無(wú)法對(duì)“三角形”接法的電動(dòng)機(jī)起到斷相過(guò)載保護(hù)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能為三相電動(dòng)機(jī)普遍適用的斷相過(guò)載保護(hù)器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣的，它由信號(hào)監(jiān)測(cè)判別電路、反時(shí)限延時(shí)電路、開(kāi)關(guān)控制電路、延時(shí)開(kāi)門(mén)電路、穩(wěn)壓電源電路以及三相交流接觸器組成，(1)信號(hào)監(jiān)測(cè)判別電路由相互并行且完全相同的三相電路組成，每組電路分別檢測(cè)三相電動(dòng)機(jī)中的每相回路，每一組信號(hào)監(jiān)測(cè)判別電路還可細(xì)分為信號(hào)監(jiān)測(cè)電路、斷相判別電路、過(guò)載判別電路，現(xiàn)具體描述一組信號(hào)監(jiān)測(cè)判別電路，(a)信號(hào)監(jiān)測(cè)電路由互感線圈LH1、限流電阻Rf1、橋式全波整流D1－D4、濾波電容C1組成，互感線圈LH1兩端并接Rf1后接至橋式全波整流電路的輸入端，濾波電容C1則并接在橋式全波整流電路的輸出端，而三相電機(jī)的某一相回路穿過(guò)互感線圈LH1，當(dāng)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，一次電流通過(guò)互感器感應(yīng)，在互感器的次極兩端輸出與電機(jī)電流成正比的交流感應(yīng)電壓；經(jīng)橋式全波整流和濾波后輸出直流監(jiān)測(cè)控制信號(hào)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載增大時(shí)，互感器輸出的電壓增大，直流監(jiān)測(cè)控制信號(hào)也隨之升高；(b)斷相判別電路由三極管T1分壓偏置電阻R1、R2、R3和集電極負(fù)載電阻R4以及輸出二極管D16組成，分壓電阻R1、R2串接，兩端接至整流濾波的輸出端，R3一端接至R1、R2的連接點(diǎn)，另一端接至T1基極，T1的發(fā)射極接地，T1的集電極通過(guò)R4與電源E＋相接，輸出二極管D16的正極與T1集電極相連，當(dāng)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，由于R1和R2的串聯(lián)分壓，通過(guò)R3加到T1的基極，使T1飽和導(dǎo)通，T1集電極輸出低電平，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)突然斷相，互感器的次級(jí)無(wú)電壓輸出，感應(yīng)電壓為零，T1基極無(wú)電壓，T1截止，集電極輸出高電平，經(jīng)D16送反時(shí)限延時(shí)電路輸入端；(c)過(guò)載判別電路由R30、W1和T2、R5、D15組成，固定電阻R30與電位器W1串連后接至整流濾波電路輸出端，W1的動(dòng)片則與T2的基極相連，T2的集電極與E＋相接，T2的發(fā)射極通過(guò)R5接地，輸出二極管D15的正極與T2發(fā)射極相接，調(diào)整W1，可使電動(dòng)機(jī)工作電流大于1.2倍額定電流值時(shí)，T2飽和導(dǎo)通，發(fā)射極輸出高電平，經(jīng)D15送至反時(shí)限延時(shí)電路；(2)反時(shí)限延時(shí)電路由穩(wěn)壓管CW1、CW2、R6和C4組成，R6和C4構(gòu)成積分電路，CW1和CW2首尾端接，CW1的負(fù)極端作為反時(shí)限延時(shí)電路的輸入端，與三組信號(hào)監(jiān)測(cè)判別電路的6只輸出二極管的負(fù)極相連，CW2的正極作為反時(shí)限延時(shí)電路的輸出端，電阻R6并接在CW2兩端，C4的一端與CW2的正極端相連，另一端接地，調(diào)整R6、C4的阻值、電容量，可與電動(dòng)機(jī)過(guò)載特性相配合，當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)生意外短路時(shí)，CW2直接擊穿導(dǎo)通迅速切斷電源；(3)開(kāi)關(guān)控制電路由T7、T8、R7、R8、R9、R10、C5、D13、D14繼電器J組成，T7的基極經(jīng)R7與反時(shí)限延時(shí)電路輸出端相接，T7的基極經(jīng)R8接地，T7的發(fā)射極經(jīng)D13接地，D13的正極與發(fā)射極相連，T7的集電極經(jīng)R9接電源E＋、T7的集電極還經(jīng)R10與T8的基極相連，T8的基極另經(jīng)C5接T7、T8的發(fā)射極，T8的集電極經(jīng)繼電器J與E＋相接，二極管D14并接在繼電器的輸入輸出兩端，當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)斷相或過(guò)載故障時(shí)，反時(shí)限延時(shí)電路即可接受到D15－D20輸出的高電平，通過(guò)R7加到T7的基極，T7飽和導(dǎo)通，T8則截止，T8集電極電流為零，電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，處于閉合狀態(tài)的繼電器J因失去維持電流而釋放斷開(kāi)，進(jìn)而切斷了三相交流接觸器吸合回路，把三相交流電切斷，達(dá)到保護(hù)電動(dòng)機(jī)目的；(4)延時(shí)開(kāi)關(guān)電路由三極管T9、T10、積分延時(shí)電路組成，T10的發(fā)射極接地，T10集電極經(jīng)R23與穩(wěn)壓電源中整流器QL正極輸出端相接，R21、C6串聯(lián)后接至QL正極端與地線之間，D21并接在R21兩端，R22和CW3串接，CW3的正極接至T10基極，R22的另一端接至R21和C6的連接點(diǎn)，T10的基極經(jīng)R24接地，T10的集電極還經(jīng)R25和D22的串接支路接至T9的基極，T9的基極經(jīng)R26接地，T9的發(fā)射極接地，T9的集電極則接至開(kāi)關(guān)控制電路的輸入端，即CW2與R7的連接點(diǎn)處，由于電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中，有相當(dāng)大的起動(dòng)電流，當(dāng)剛合上電源時(shí)，電容C6正極電流不能突變，T9飽和導(dǎo)通，此時(shí)，信號(hào)監(jiān)測(cè)判別電路經(jīng)反時(shí)限延時(shí)電路送至開(kāi)關(guān)控制電路輸入端的高電平不能立即加到T7的基極，因而繼電器J處于常閉吸合，電機(jī)正常起動(dòng)，隨著C6充電，T10的基極電位逐漸升高，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后，T10飽和導(dǎo)通，集電極輸出低電平，使T9截止，封門(mén)打開(kāi)，調(diào)整R21和C6可改變封門(mén)打開(kāi)時(shí)間；(5)穩(wěn)壓電源電路由變壓器B、全波整流電路QL、三端穩(wěn)壓管μA7812和濾波電路組成，變壓器B的次極兩端接至全波整流器QL的輸入端，QL的輸出端先并接由C9、C10組成的濾波電路，三端穩(wěn)壓管的中心接地端接地，另外兩端中的輸入端接整流器QL的輸出端，輸出端作為電源的輸出端E＋，在輸出端，并接在輸出端與地線之間的C7、C8組成了兩次濾波電路。
本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于它是通過(guò)互感器來(lái)分別監(jiān)測(cè)三相回路的，當(dāng)采用“星形”或“三角形”接法的三相電動(dòng)機(jī)中任一相或任幾相發(fā)生斷相、過(guò)載均能起到保護(hù)作用。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的延時(shí)開(kāi)關(guān)電路有效保障了三相電動(dòng)機(jī)的正常使用，反時(shí)限延時(shí)電路有效防止了嚴(yán)重過(guò)載對(duì)電機(jī)造成的損壞。
以下結(jié)合附圖介紹本實(shí)用新型的一個(gè)最佳實(shí)施例。
附

圖1是本實(shí)用新型電氣原理圖。
實(shí)施例給出了適用于7.5千瓦三相電動(dòng)機(jī)的斷相過(guò)載保護(hù)器，電氣原理圖見(jiàn)附圖1，其中，各元器件參數(shù)值為磁環(huán)(LH1－LH3)R2K 31×18×7；續(xù)電器(J)JQX－16F2ZC12；三端穩(wěn)壓塊(UA)μA7812；整流元橋(QL)W02F1A50V；三極管(T1－T10)S9013；穩(wěn)壓管(CW3)2CW370、0.5W、7.5V；穩(wěn)壓管(CW1、CW2)2CW2861W、2.4V、5.1V；二極管(D1－D12)2AP9；二極管(D13、D14、D21)1N4001；二極管(D15－D20、D22)N4148；電容(C1－C3)330μ／16V；電容(C4、C6、C7)470μ／16V；電容(C4)2200μF；電容(C10)470μ／25V；電容(C5)10μ／16V；電容(C8、C9)0.33μ／63V；電位器(W1－W3)SW20、1K；電阻(R1、R11、R7、R16、R22、R27－R32)RT1／4、1K；
電阻(R2－R4、R12－－R14、R17－R19、R23、R25)RT1／4、10K；電阻(R5、R9、R10、R15、R20)RT1／4、5.1K；電阻(R6、R8、R24、R26)RT1／4、100K；電阻(R21)RT1／4、10K；發(fā)光管(LED1－LED3，三色) 5；本實(shí)例中，反時(shí)限延時(shí)電路的時(shí)間常數(shù)t＝180秒，延時(shí)開(kāi)門(mén)電路的時(shí)間常數(shù)t＝5－7秒。具體操作步驟使用過(guò)程為通電后，按下帶鎖停止按鈕TA，電源指示燈(黃色)LED3發(fā)光，這時(shí)按啟動(dòng)按鈕QA，即可啟動(dòng)電機(jī)，此時(shí)正常運(yùn)行指示燈(綠色)LED2發(fā)光，如果按下啟動(dòng)按鈕，交流接觸器不吸合，表明封門(mén)時(shí)間已過(guò)。這時(shí)需重新按停止按鈕，使黃燈滅，然后再按停止按鈕，此時(shí)黃燈又亮，隨即按啟動(dòng)按鈕，使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，A、B、C三相任意斷掉某相即出現(xiàn)斷相故障時(shí)，在5秒鐘內(nèi)，電源被切斷，跳閘指示燈(紅色)LDE2發(fā)光。當(dāng)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)過(guò)載即負(fù)載超過(guò)額定電流值的1.2倍情況，持續(xù)180秒鐘，電源被切斷，LED2發(fā)光。當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生意外短路故障時(shí)，反時(shí)限延時(shí)電路中CW2被擊穿，電源被迅速切斷，LED2發(fā)光，避免電動(dòng)機(jī)的燒壞。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)機(jī)斷相過(guò)載保護(hù)器，它由信號(hào)監(jiān)測(cè)判別電路、反時(shí)限時(shí)延電路、開(kāi)關(guān)控制電路、延時(shí)開(kāi)門(mén)電路、穩(wěn)壓電源電路以及三相交流接觸器組成，(1)信號(hào)監(jiān)測(cè)判別電路由相互并行且完全相同的三組電路組成，每組電路分別檢測(cè)三相電動(dòng)機(jī)中的每相回路，每一組信號(hào)監(jiān)測(cè)判別電路還可細(xì)分為信號(hào)監(jiān)測(cè)電路、斷相判別電路、過(guò)載判別電路，現(xiàn)具體描述一組信號(hào)監(jiān)測(cè)判別電路，(a)信號(hào)監(jiān)測(cè)電路由互感線圈LH1、限流電阻Rf1、橋式全波整流D1-D4、濾波電容C1組成，互感線圈LH1兩端并接Rf1后接至橋式全波整流電路的輸入端，濾波電容C1則并接在橋式全波整流電路的輸出端，而三相電機(jī)的某一相回路穿過(guò)互感線圈LH1，當(dāng)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，一次電流通過(guò)互感器感應(yīng)，在互感器的次極兩端輸出與電機(jī)電流成正比的交流感應(yīng)電壓，經(jīng)橋式全波整流和濾波后輸出直流監(jiān)測(cè)控制信號(hào)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載增大時(shí)，互感器輸出的電壓增大，直流監(jiān)測(cè)控制信號(hào)也隨之升高；(b)斷相判別電路由三極管T1分壓偏置電阻R1、R2、R3和集電極負(fù)載電阻R4以及輸出二極管D16組成，分壓電阻R1、R2串接，兩端接至整流濾波的輸出端，R3一端接至R1、R2的連接點(diǎn)，另一端接至T1基極，T1的發(fā)射極接地，T1的集電極通過(guò)R4與電源E+相接，輸出二極管D16的正極與T1集電極相連，當(dāng)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，由于R1和R2的串聯(lián)分壓，通過(guò)R3加到T1的基極，使T1飽和導(dǎo)通，T1集電極輸出低電平，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)突然斷相，互感器的次級(jí)無(wú)電壓輸出，感應(yīng)電壓為零，T1基極無(wú)電壓，T1截止，集電極輸出高電平，經(jīng)D16送反時(shí)限延時(shí)電路輸入端；(c)過(guò)載判別電路由R30、W1和T2、R5、D15組成，固定電阻R30與電位器W1串連后接至整流濾波電路輸出端，W1的動(dòng)片則與T2的基極相連，T2的集電極與E+相接，T2的發(fā)射極通過(guò)R5接地，輸出二極管D15的正極與T2發(fā)射極相接，調(diào)整W1，可使電動(dòng)機(jī)工作電流大于1.2倍額定電流值時(shí)，T2飽和導(dǎo)通，發(fā)射極輸出高電平，經(jīng)D15送至反時(shí)限延時(shí)電路；(2)反時(shí)限延時(shí)電路由穩(wěn)壓管CW1、CW2、R6和C4組成，R6和C4構(gòu)成積分電路，CW1和CW2首尾端接，CW1的負(fù)極端作為反時(shí)限延時(shí)電路的輸入端，與三組信號(hào)監(jiān)測(cè)判別電路的6只輸出二極管的負(fù)極相連，CW2的正極作為反時(shí)限延時(shí)電路的輸出端，電阻R6并接在CW2兩端，C4的一端與CW2的正極端相連，另一端接地，調(diào)整R6、C4的阻值、電容量，可與電動(dòng)機(jī)過(guò)載特性相配合，當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)生意外短路時(shí)，CW2直接擊穿導(dǎo)通迅速切斷電源；(3)開(kāi)關(guān)控制電路由T7、T8、R7、R8、R9、R10、C5、D13、D14繼電器J組成，T7的基極經(jīng)R7與反時(shí)限延時(shí)電路輸出端相接，T7的基極經(jīng)R8接地，T7的發(fā)射極經(jīng)D13接地，D13的正極與發(fā)射極相連，T7的集電極經(jīng)R9接電源E+、T7的集電極還經(jīng)R10與T8的基極相連，T8的基極另經(jīng)C5接T7、T8的發(fā)射極，T8的集電極經(jīng)繼電器J與E+相接，二極管D14并接在繼電器的輸入輸出兩端，當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)斷相或過(guò)載故障時(shí)，反時(shí)限延時(shí)電路即可接受到D15-D20輸出的高電平，通過(guò)R7加到T7的基極，T7飽和導(dǎo)通，T8則截止，T8集電極電流為零，電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，處于閉合狀態(tài)的繼電器J因失去維持電流而釋放斷開(kāi)，進(jìn)而切斷了三相交流接觸器吸合回路，把三相交流電切斷，達(dá)到保護(hù)電動(dòng)機(jī)目的；(4)延時(shí)開(kāi)關(guān)電路由三極管T9、T10、積分延時(shí)電路組成，T10的發(fā)射極接地，T10集電極經(jīng)R23與穩(wěn)壓電源中整流器QL正極輸出端相接，R21、C6串聯(lián)后接至QL正極端與地線之間，D21并接在R21兩端，R22和CW3串接，CW3的正極接至T10基極，R22的另一端接至R21和C6的連接點(diǎn)，T10的基極經(jīng)R24接地，T10的集電極還經(jīng)R25和D22的串接支路接至T9的基極，T9的基極經(jīng)R26接地，T9的發(fā)射極接地，T9的集電極則接至開(kāi)關(guān)控制電路的輸入端，即CW2與R7的連接點(diǎn)處，由于電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中，有相當(dāng)大的起動(dòng)電流，當(dāng)剛合上電源時(shí)，電容C6正極電流不能突變，T9飽和導(dǎo)通，此時(shí)，信號(hào)監(jiān)測(cè)判別電路經(jīng)反時(shí)限延時(shí)電路送至開(kāi)關(guān)控制電路輸入端的高電平不能立即加到T7的基極，因而繼電器J處于常閉吸合，電機(jī)正常起動(dòng)，隨著C6充電，T10的基極電位逐漸升高，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后，T10飽和導(dǎo)通，集電極輸出低電平，使T9截止，封門(mén)打開(kāi)，調(diào)整R21和C6可改變封門(mén)打開(kāi)時(shí)間；(5)穩(wěn)壓電源電路由變壓器B、全波整流電路QL、三端穩(wěn)壓管μA7812和濾波電路組成，變壓器B的次極兩端接至全波整流器QL的輸入端，QL的輸出端先并接由C9、C10組成的濾波電路，三端穩(wěn)壓管的中心接地端接地，另外兩端中的輸入端接整流器QL的輸出端，輸出端作為電源的輸出端E+，在輸出端，并接在輸出端與地線之間的C7、C8組成了兩次濾波電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種三相電動(dòng)機(jī)的保護(hù)裝置。它的信號(hào)監(jiān)測(cè)判別電路能分別對(duì)電機(jī)三相回路中任一相或任幾相的斷相、過(guò)載故障作出反應(yīng)，通過(guò)開(kāi)關(guān)控制電路使常閉觸點(diǎn)繼電器斷開(kāi)，進(jìn)而控制交流接觸器切斷三相電源，保護(hù)電動(dòng)機(jī)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的反時(shí)限延時(shí)電路和延時(shí)開(kāi)門(mén)電路則有效地保障了電動(dòng)機(jī)的正常使用。本實(shí)用新型能有效地對(duì)采用“星形”或“三角形”接法的三相電動(dòng)機(jī)實(shí)行斷相、過(guò)載、短路保護(hù)。
文檔編號(hào)H02H7/08GK2195816SQ9424233
公開(kāi)日1995年4月26日 申請(qǐng)日期1994年8月2日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月2日
發(fā)明者汪賢林, 楊香波 申請(qǐng)人:汪賢林, 楊香波