專利名稱：異步電動(dòng)機(jī)全功能保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于異步電動(dòng)機(jī)的保護(hù)裝置。
異步電動(dòng)機(jī)常因過(guò)載、超壓、欠壓、缺相、漏電短路等原因而燒毀，為此出現(xiàn)了各種類型的異步電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置。這些電動(dòng)機(jī)的保護(hù)裝置一般均為單功能的，如過(guò)載(包含超壓和欠壓)保護(hù)器、缺相保護(hù)器和漏電短路保護(hù)器。雖然因缺相引起的電動(dòng)機(jī)燒毀事故約占60％，但過(guò)載和漏電短路引起的電動(dòng)機(jī)燒毀事故也不少。為了全面地保護(hù)異步電動(dòng)機(jī)，必須至少安裝具有防過(guò)載、缺相和漏電短路功能的保護(hù)裝置。隨著二極管、三極管、電容、電阻等電子元件的微型化和集成電路的出現(xiàn)，上述各種單功能的電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置也日趨小型。但各個(gè)單功能的保護(hù)器本身雖小，可它們必須通過(guò)各自的繼電器來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的電源電路，這一來(lái)結(jié)構(gòu)就顯龐大，安裝也不便，且意味著成本的增加。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種由各種電子元件構(gòu)成的具有防過(guò)載、過(guò)壓、欠壓、缺相和漏電短路多種保護(hù)功能，並只有一個(gè)共同執(zhí)行電路的異步電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種包含由傳感元件、二極管、三極管、電阻、電容、穩(wěn)壓管、放大器、比較器和可控硅等電子元件構(gòu)成的過(guò)載、過(guò)壓和欠壓信號(hào)電路，缺相信號(hào)電路，漏電短路信號(hào)電路，執(zhí)行電路和穩(wěn)壓電源電路的異步電機(jī)全功能保護(hù)器，其特征在于所述的過(guò)載、過(guò)壓和欠壓信號(hào)電路，漏電短路信號(hào)電路和缺相信號(hào)電路均由取樣放大電路和與該取樣放大電路輸出端相連的比較輸出電路兩部分組成，設(shè)置有將上述三種信號(hào)電路輸出端與執(zhí)行電路相連的與門／與非門邏輯運(yùn)算電路。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的電路框圖。
圖2是實(shí)施例1的線路圖。
圖3是實(shí)施例2的線路圖。
本實(shí)用新型的電路框圖如圖1所示。圖中標(biāo)號(hào)1——過(guò)載、過(guò)壓和欠壓的取樣放大電路12——過(guò)載、過(guò)壓和欠壓的比較輸出電路；4——漏電短路的取樣放大電路；5——漏電短路的比較輸出電路；6——缺相的取樣放大電路；7——缺相的比較輸出電路；8——與門／與非門邏輯電路；9——執(zhí)行電路；3——穩(wěn)壓電源電路。
實(shí)施例1(見圖2)。過(guò)載、過(guò)壓和欠壓信號(hào)電路由取樣放大電路1和比較輸出電路2兩部分組成。取樣放大電路1包含傳感元件RD，二極管D2、D3和D4，電阻R2、R3、R4和R5，電容C，電位器W1和放大器A1。傳感元件RD由康銅線構(gòu)成，它串接在異步電動(dòng)機(jī)電源電路中。電容C和電阻R2串接在傳感元件RD一端和放大器A1的正相輸入端之間。電阻R5兩端分別與放大器A1的負(fù)相輸入端和輸出端相連。電阻R4一端與放大器A1負(fù)相輸入端相連，其另一端與傳感元件RD的另一端共同與穩(wěn)壓電源電路3的負(fù)極相連。反向設(shè)置的二極管D2和D3、以及與電阻R3串聯(lián)的電位器W1的一端分別與相連在電容C和電阻R2間的連線上。二極管D2和D3，以及電阻R3的另一端與穩(wěn)壓電源電路3的負(fù)極相連。二極管D4正向設(shè)置在放大器輸出端。比較輸出電路2包含電阻R6、R7、R8和R9電容C1和比較器A2。電阻R6一端與二極管D4正向輸出端相連，另一端與比較器A2負(fù)相輸入端相連。電容C1和電阻R7一端與比較器A2負(fù)相輸入端相連，它們的另一端接穩(wěn)壓電源負(fù)極。電阻R和R8串接在穩(wěn)壓電源電路3的正負(fù)極之間。電阻R和R3中間連線與比較器A2正相輸入端相連。電阻R與被保護(hù)的電機(jī)功率大小有關(guān)。為擴(kuò)大本實(shí)用新型對(duì)電機(jī)功率大小的適應(yīng)性，可並聯(lián)設(shè)置若干不同阻值的電阻R，由選擇開關(guān)K1將其與電阻R8及比較器A2的正相輸入相連。穩(wěn)壓電源電路3包含電容C4和C5、二極管D1、穩(wěn)壓管DW1和DW2、電阻R1。穩(wěn)壓電源電路3的兩輸入端a和b分別接一相火線。漏電短路信號(hào)電路包含取樣放大電路4和比較輸出電路5。取樣放大電路4包含感應(yīng)線圈L1，二極管D5、D6和D7，電阻R9、R10、R11和R12，放大器A3，感應(yīng)線圈L1為環(huán)形互感器的一部份，它一端通過(guò)電阻R10與放大器正相輸入端相連，另一端接穩(wěn)壓電源負(fù)極。反向設(shè)置的二極管D5和D6、以及電阻R9的一端分別與感應(yīng)線圈L1和電阻R10的連線相連，它們的另一端分別與穩(wěn)壓電源負(fù)極相連。電阻12兩端分別與放大器A3的輸出端和負(fù)相輸入端相連。二極管D7正向與放大器A3輸出端相連。比較輸出電路5包含電阻R13、R14、R15和R16，電容C2和比較器A4。電阻R13一端與取樣放大電路4的二極管D7輸出端相連，另一端與比較器A4負(fù)相輸入輸相連。電容C2和電阻R14的一端連于電阻R13至比較器A4負(fù)相輸入端的連線上，它們的另一端與穩(wěn)壓電源負(fù)極相連。電阻R15和R16串接在穩(wěn)壓電源的正負(fù)極之間。比較器A4的正相輸入端與電阻R15和R16的連線相連。缺相信號(hào)電路由取樣放大電路6和比較輸出電路7兩部分。取樣放大電路6由三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的獨(dú)立電路構(gòu)成。每個(gè)獨(dú)立電路包含一個(gè)電感線圈L2(L3或L4)、一個(gè)二極管D8(D9或D10)、三個(gè)電阻R17～19(R21～23或R25～27)和一個(gè)放大器A5(A6或A7)。電感線圈L2、L3和L4分別為三個(gè)飽和型互感器的次級(jí)線圈。電感線圈L2、電阻R17和R19的一端與穩(wěn)壓電源負(fù)極相連。電感線圈L2另一端通過(guò)正向設(shè)置的二極管D8和電阻R18與放大器A5正相輸入端相連。電阻R17的另一端連接于二極管D8和電阻R18之間。電阻R19的另一端與放大器A5負(fù)相輸入端相連。比較輸出電路7為與門邏輯運(yùn)算電路Y1。設(shè)置有將過(guò)載、過(guò)壓和欠壓信號(hào)電路、漏電短路信號(hào)電路和缺相信號(hào)電路輸出端與執(zhí)行電路9相連的與門邏輯運(yùn)算電路Y2。與門邏輯運(yùn)算電路Y2的三個(gè)進(jìn)口端分別與比較器A2和A4、以及與門邏輯運(yùn)算電路Y1的輸出端相連，其輸出端與執(zhí)行電路9中的電阻R29一端相連。執(zhí)行電路9包含電阻R29和30，電容C3，三極管BG，雙向可控硅KG。電阻R29的另一端分別與三極管BG的基極和電容C3正端相連。電容C3的負(fù)端連穩(wěn)壓電源負(fù)極。三極管BG的集電極分別與雙向可控硅KG的控制極和電阻R30的一端相連，其發(fā)射極與穩(wěn)壓電源負(fù)極相連。電阻R29另一端與穩(wěn)壓電源正極相連。雙向可控硅KG和繼電器丁串接在二相火線之間。異步電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，放大器A5～6均輸出高電平經(jīng)與門邏輯運(yùn)算電路Y1比較后輸出高電平；比較器A2和A4輸出的也是高電平。同樣，與門邏輯運(yùn)算電路Y2也輸出高電平。三極管BG導(dǎo)通，而雙向可控硅KG截止，繼電器J不通電。當(dāng)電動(dòng)機(jī)缺相時(shí)，該相取樣放大電路輸出低電平，則與門邏輯運(yùn)算電路Y1輸出低電平。同理，與門邏輯運(yùn)算電路Y2也輸出低電平，三極管BG截止，雙向可控硅KG導(dǎo)通，繼電器J通電，吸開閘刀，切斷電動(dòng)機(jī)電源?？梢姡N信號(hào)電路中，只要有一個(gè)信號(hào)電路輸出低電平(即有故障因素出現(xiàn))，與門邏輯運(yùn)算電路Y2就輸出低電平，使繼電器J動(dòng)作，以保護(hù)電動(dòng)機(jī)。與門邏輯運(yùn)算電路Y2和Y1可采用現(xiàn)有的集成電路或由二極管、三極管和電阻等獨(dú)立元件組成。
實(shí)施例2(見圖2)。本實(shí)施例的穩(wěn)壓電源電路3，執(zhí)行電路9、過(guò)載、過(guò)壓和欠壓信號(hào)電路，漏電短路信號(hào)電路均如實(shí)施例1所述。缺相信號(hào)電路由取樣放大電路10和比較輸出電路11兩部分組成。取樣放大電路10由三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的獨(dú)立電路構(gòu)成。每個(gè)獨(dú)立電路包含一個(gè)電感線圈L2(L3或L4)、一個(gè)二極管D8(D9／D10)、四個(gè)電阻R17～20(R21～24／R25～28)和一個(gè)放大器A5(A6／A7)。電感線圈L2、L3和L4分別為三個(gè)飽和型互感器的次級(jí)線圈。電感線圈L2、電阻R17和R19的一端與穩(wěn)壓電源負(fù)極相連。電感線圈L2另一端通過(guò)正向設(shè)置的二極管D8和電阻R18與放大器A5正相輸入端相連。電阻R17的另一端連接于二極管D8和電阻R18之間。電阻R19的另一端與放大器A5負(fù)相輸入端相連。電阻R20的二端分別與放大器A5的負(fù)相輸入端和輸入端相連。比較輸出電路11包含與非門邏輯運(yùn)算電路Y3、非門邏輯運(yùn)算電路Y4、二極管D11和D12、或非門邏輯運(yùn)算電路Y5。與非門邏輯運(yùn)算電路Y3的三個(gè)輸入端分別與放大器A5、A6和A7的輸出端相連，其輸出端則與非門邏輯運(yùn)算電路Y4輸入端相連。非門邏輯運(yùn)算電路Y4的輸出端正向連接二極管D11，或非門邏輯運(yùn)算電路Y5的三個(gè)輸入端分別與放大器A5、A6和A7的輸出端相連，其輸出端正向連接二極管D12。二極管D11和D12的正向輸出端并聯(lián)后作為比較輸出電路11的輸出。在過(guò)載、過(guò)壓和欠壓信號(hào)電路、漏電信號(hào)電路、缺相信號(hào)電路與執(zhí)行電路9之間設(shè)置有與非門邏輯運(yùn)算電路Y6。與非門邏輯運(yùn)算電路Y6的三個(gè)輸入端分別與比較器A2和A4、以及比較輸出電路11的輸出端相連，其輸出端則與執(zhí)行電路9中的電阻R29的一端相連。當(dāng)接通穩(wěn)壓電源電路3的輸入端a和b時(shí)，比輸器A2和A4輸出高電平，而電動(dòng)機(jī)尚未接通三相電源，放大器A5～7則輸出低電平。雖然經(jīng)與非門邏輯運(yùn)算電路Y3、非門邏輯運(yùn)算電器Y4和二極管D11輸出的是低電平，但或非門邏輯運(yùn)算電路Y5輸出的是高電平，故比較輸出電路11輸出的是高電平，與非門邏輯運(yùn)算電路Y6將輸出低電平，三極管BG截止，雙向可控硅KG導(dǎo)通，繼電器J通電吸合電動(dòng)機(jī)開關(guān)使其運(yùn)轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，放大器A5～7輸出的雖是高電平，但經(jīng)比較輸出電路11后仍輸出高電平。繼電器J始終通電吸合電動(dòng)機(jī)開關(guān)。比較輸出電路11只有在三個(gè)放大器A5～7的輸出不一致時(shí)才會(huì)輸出低電平。同樣三輸入與非邏輯運(yùn)算電路Y6只要三個(gè)輸入不相一致時(shí)才輸出低電平，使三極管BG導(dǎo)通，雙向可控硅KG截止，繼電器J失電，電動(dòng)機(jī)開關(guān)斷開。非門邏輯運(yùn)算電路Y4可用與非門／或非門邏輯運(yùn)算電路替代。與非門邏輯運(yùn)算電路Y3和非門邏輯運(yùn)算電路Y4可合并為與門邏輯運(yùn)算電路Y1代替。與非門邏輯運(yùn)算電路Y3和Y6采用MOS型集成電路?；蚍情T邏輯運(yùn)算電路Y5可采用集成電路，也可用二極管、三極管和電阻等獨(dú)立元件構(gòu)成。
本實(shí)用新型具有體積小、功能全的優(yōu)點(diǎn)，不僅價(jià)格低廉，而且安裝方便，對(duì)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)進(jìn)行保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種包含有由傳感元件、二極管、三極管、電阻、電容、穩(wěn)壓管、放大器、比較器和可控硅等電子元件構(gòu)成的過(guò)載、過(guò)壓、欠壓信號(hào)電路，缺相信號(hào)電路，漏電短路信號(hào)電路，執(zhí)行電路和穩(wěn)壓電源的異步電機(jī)全功能保護(hù)器，其特征在于上述三種信號(hào)電路均由取樣放大電路和與該取樣放大電路輸出端相連的比較輸出電路兩部分組成，設(shè)置有將上述三種信號(hào)電路輸出端與執(zhí)行電路相連的與門/與非門邏輯運(yùn)算電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異步電動(dòng)機(jī)全功能保護(hù)器，其特征在于所述的過(guò)載、過(guò)壓和欠壓信號(hào)電路的比較輸出電路包含比較器A2、一端與取樣放大電路的二極管D4相連另一端與比較器A2負(fù)相輸入端相連的R6、并聯(lián)在比較器A2負(fù)相輸入端和穩(wěn)壓電源負(fù)極之間的電容C1和電阻R7、串接在穩(wěn)壓電源正負(fù)極之間，并以其中間接點(diǎn)與比較器A2正相輸入端相連的電阻R和R8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異步電動(dòng)機(jī)全功能保護(hù)器，其特征在于所述的漏電短路信號(hào)電路的比較電輸出電路包含比較器A4、一端與取樣放大電路的二極管D7相連另一端與比較器A4負(fù)相輸入端相連的電阻R13、并聯(lián)在比較器A4負(fù)相輸入端和穩(wěn)壓電源負(fù)極之間的電容C2和電阻R14、串接在穩(wěn)壓電源正負(fù)極之間並以其中間接點(diǎn)與比較器A4正相輸入端相連的電阻R15和R16。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異步電動(dòng)機(jī)全功能保護(hù)器，其特征在于所述的缺相信號(hào)電路的比較輸出電路是與門邏輯電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異步電動(dòng)機(jī)全功能保護(hù)器，其特征在于所述的缺相信號(hào)電路的比較輸出電路包含串聯(lián)的與非門邏輯運(yùn)算電路、非門／與非門／或非門邏輯運(yùn)算電路和二極管D11，串聯(lián)的或非門邏輯運(yùn)算電路和二極管D12；二極管D11和D12輸出端相連。
專利摘要一種包含由傳感元件、二極管、三極管、電阻、電容、穩(wěn)壓管、放大器、比較器和可控硅等電子元件構(gòu)成的過(guò)載、過(guò)壓和欠壓信號(hào)電路、漏電短路信號(hào)電路和缺相信號(hào)電路、執(zhí)行電路和穩(wěn)壓電路的異步電動(dòng)機(jī)全功能保護(hù)器。其特征在于所述的過(guò)載、過(guò)壓和欠壓信號(hào)電路，漏電短路信號(hào)電路和缺相信號(hào)電路均由取樣放大電路和與該取樣放大電路輸出端相連的比較輸出電路兩部分組成，設(shè)置有將上述三種信號(hào)電路輸出端與執(zhí)行電路相連的與門/與非門邏輯運(yùn)算電路。
文檔編號(hào)H02H7/09GK2152333SQ93225360
公開日1994年1月5日 申請(qǐng)日期1993年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月20日
發(fā)明者姚光耀 申請(qǐng)人:姚光耀