專利名稱：電動機自動保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電動機自動保護器屬于電動機安全工作保護類，特別是電動機斷相、過載、短路及電源電壓失常時的電子安全保護器。
目前電動機保護電器種類很多，例如起斷相和過載保護的熱繼電器，起短路保護的熔斷器，超電壓保護的過、欠電壓繼電器，起電流保護的過、欠電流繼電器，這些電器有機械式的，也有電子式的，但大都是單一功能，如果一臺電機需要斷相、過載、短路和電源失常保護的話，那么就需要這些電器配合才能完成保護功能，這樣做不但成本高，而且接線調(diào)試費時費力，所占空間位置也大，增大了配電箱的體積，再者，一旦電機線路發(fā)生故障，由于這些保護電器無指示燈很難馬上判斷故障原因給維修帶來困難，很容易耽誤生產(chǎn)。
本實用新型的目的在于設(shè)計一種能對電動機起斷相、過載和異常保護，并且有異常指示的自動保護電子電器。
本實用新型有外殼、接線柱、面板、線路板及線路五部分組成。其中外殼由底板和長方形罩組成，底板上固定有接線柱，罩的上端固定有面板，面板上固定有指示燈、電流調(diào)節(jié)旋紐，以及起動和停止按鈕，線路板固定在長方形罩內(nèi)的低板上，所有的電子元器件都焊接在線路板上。線路由電壓取樣電路、電流取樣電路、執(zhí)行電路和指示燈電路組成。電壓取樣電路的變壓器輸入端并接在電動機電源線上，次極線圈串聯(lián)后取得總電壓信號，另一次級線圈并聯(lián)分別取得單線電壓信號，然后將信號端接整流電路輸入端，整流電路的輸出端接雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路對此電壓信號比較、判斷輸出；電流取樣電路由電抗變換器感應(yīng)電動機的電動信號，感應(yīng)的信號端接在整流電路的輸入端，整流電路通過二極管得到總電流信號，輸出端接濾波分壓電路的輸入端，整流電路的單相電流信號的輸出端分別接電容、電阻及與之串接的電阻，分壓電路的輸出端接開關(guān)電路的輸入端；電壓取樣線路的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路和電流取樣線路的開關(guān)電路的輸出端，通過二極管及電阻接執(zhí)行電路的輸入端，輸出端串接繼電器的常開觸點，常開觸頭又串接于接觸器的線圈線路，接觸器的主觸頭串接在電機線路上。如果電壓或電流取樣電路輸出為低電平，則執(zhí)行電路的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，使繼電器線圈保持原來的得電狀態(tài)，從而使接觸器也能保持得電態(tài)狀，而使電動機正常正作，如果電壓取樣電路輸出為高電平，則執(zhí)行電路的雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)，繼電器失電，使接觸器失電，從而使電動機斷電停止，而起到保護作用；當高電平轉(zhuǎn)交低電平時，電路延時后使電機重新啟動工作，如果是電流取樣分析比較電路輸出端為高電平，則電動機斷電后不能自動復(fù)位，需檢修好后人為復(fù)位；指示燈電路有斷相指示燈電路、短路和過載指示燈電路、運行指示燈電路及電源指示燈電路。
本實用新型與現(xiàn)有電動機保護器相比，具有安裝調(diào)試方便，保護功能齊全，線路故障易找、易維修、成本低等優(yōu)點。
以下結(jié)合附圖進行詳細說明

圖1為本實用新型外觀圖圖2為本實用新型與電動機接線圖圖3為本實用新型電壓、電流取樣比較電路圖4為本實用新型執(zhí)行電路本實用新型有外殼1、2接線柱4--8、面析3、線路板及線路五部分組成，如圖所示，罩2固定在底板1上，底板上固定有接線柱4--8，罩2的頂部固定有面板3，面板3上固定有電流調(diào)節(jié)旋鈕9、斷相指示燈10、短路和過載指示燈11、運行指示燈12、電源指示燈13、啟動停止按鈕15、斷相過載復(fù)位按鈕4及保險管16，接線柱4、5和通過導(dǎo)線分別接在電動機17的電源線上(如圖2所示)，接線柱7和8兩端串接接觸器的線圈KMH，接觸器的主觸頭KM1-2分別接三個串線孔18，電動機17的三根電源線分別接入三個串線孔18內(nèi)，線路板固定在罩2內(nèi)的底板1上，所有的電子元件大都焊在線路板上。線路有電壓取樣電路、電流取樣電路、執(zhí)行電路和指示燈電路。如圖3所示電壓取樣電路的輸入端接在接線柱4、5和6上，通過一變壓器B取得電壓信號，由二極管D1--D10整流，電容C1、C2濾波，由電阻R2及電容C3分壓后給雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路一電壓信號，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路由三極管BG1、BG2及電阻R5、R6、R7、R8組成，如果電動機17電源發(fā)生異常，電壓取樣電路輸出的電壓信號發(fā)生變動，使三極管BG1由導(dǎo)通變?yōu)檩d止，而三極管BG2由載止變?yōu)閷?dǎo)通，三極管BG2集電極電位上升，給三極管D11，電阻R10送出高電位；當電動機17三相電壓正常后，三極管BG1又變?yōu)閷?dǎo)通，三極管BG2載止，電路復(fù)位，從而三極管BG2又送出低電平。電流取樣電路的輸入端通過電抗變換器KH1、KH2和KH3(如圖4)取得電動機17線路的電流信號，經(jīng)二極管D12--D20整流、(如圖3)電容C5--C7濾波后，由分壓電阻R15及電容C8，以及分壓電位器W(如圖4)，分壓電阻R21和電容C10變壓后送至開關(guān)電路中的電容C13比較，由三極管BG4和BG5輸出高電平或低電位。如果電機17繞組短路，電流突然增大，電容C8兩端電位很快上升，經(jīng)電位器W分壓后，再經(jīng)電阻R20、R21分壓，由二極管D24向C13充電，其兩端電壓達到三極管BG4導(dǎo)通電壓時，三極管BG4由載止變?yōu)閷?dǎo)通，從而三極管BG5導(dǎo)通，經(jīng)二極管D29、電阻R10輸出高電位且自鎖狀態(tài)不變。如果電機17過載，電流緩慢上升，經(jīng)電位器分壓后經(jīng)由二極管D27、電阻R22向電容C11充電，其電壓達到一定值時，經(jīng)二極管D26、D25向電容C13充電，同樣使開關(guān)電路輸出高電位，且自鎖狀態(tài)不變。如圖4所示，執(zhí)行電路的輸入端串接在電壓、電流取樣電路的輸出端，而其輸出端接一繼電器J和接觸電器KW去控制電動機17，執(zhí)行電路的輸入和輸出端間是一雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，當由電源電壓異常、短路或過載引起執(zhí)行電路輸入端電位上升時，這個電位經(jīng)三極管D30、D31向電容C14充電，充電電位達到三極管BG6導(dǎo)通電位時，三極管BG6由正常時的截止變?yōu)閷?dǎo)通，三極管BG7由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，電路翻轉(zhuǎn)，繼電器線圈J1--1失電，觸頭J1--2復(fù)位打開，使接觸器線圈KM1--1失電，主觸頭KM1--2復(fù)位打開而切斷電動機17電源，電動機17停轉(zhuǎn)而起到保護作用。當高電位消失后，電源經(jīng)電阻R29，三極管BG6、電阻R25、二極管D30、D31向電容C16充電，在電容C16充電過程中三極管BG6導(dǎo)通，三極管BG7載止，由于電阻R16阻值較大，故延時后，電容C16充電電流小到不能使三極管BG6導(dǎo)通而變?yōu)榻刂?，而三極管BG7卻變?yōu)閷?dǎo)通，繼電器線圈JH得電動作，觸頭J1--2閉合，使接觸器線圈KM4得電，主觸頭KM1--2閉合，電動機延時后自動啟動工作。二極管D33放掉電容C16的電為下一次延時作準備。如圖3所示，當電源斷相后，三極管BG2導(dǎo)通，它的集電極為高電位，也就是34點發(fā)光二極管LED1正接而發(fā)光，即斷相指示燈10發(fā)光；當電機17過載或短路時，開關(guān)電路導(dǎo)通，即三極管BG5發(fā)射極為高電位，32點也為高電位，過載短路指示燈11發(fā)光；電動機17正常運行時三極管BG3從電阻R17得到偏置電壓而導(dǎo)通，使31點為高電位，運行指示燈12發(fā)光；電源由36點提供，經(jīng)電阻R25限流后使電源指示燈13發(fā)光。
權(quán)利要求1.電動機自動保護器由外殼(1)、(2)、接線柱(4--8)、面板(3)、線路板及線路組成，外殼由底板(1)和固定在其上面的長方形罩(2)構(gòu)成，其特征在于底板(1)上固定有接線柱(4)、(5)、(6)、(7)、(8)，罩的上端固定有面板(3)，面板(3)上固定有指示燈，旋鈕和按鈕，線路板固定在長方形罩內(nèi)的底板(1)上，線路板上的線路有電壓取樣電路，電流取樣電路，執(zhí)行電路和指示燈電路，電壓取樣電路的輸入端并接在電動機電源線上，輸出端接整流電路的輸入端，整流電路的輸出端接雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，電流取樣電路由電抗變換器KH1、KH2、KH3感應(yīng)電動機17的電動信號，其輸出端接在整流電路的輸入端，整流電路的輸出端，接濾波分壓電路分壓電路的輸出端接開關(guān)電路的輸入端；雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路和開關(guān)電路的輸出端，通過二極管D11和D29及電阻R10接執(zhí)行電路的輸入端，輸出端串接繼電器J，繼電器的常開觸頭串接于接觸器KM的線圈線路，接觸器KM的主觸頭串接在電機線路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護器，其特征在于電壓取樣電路的變壓器B的次級線圈L4、L5、L6串聯(lián)取得總電壓信號，次級線圈L7、L8、L9并聯(lián)分別取得單線電壓信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保護器，其特征在于電流取樣電路中的電抗變換器KM1、KM2、KM3的輸出端接整流電路的輸入端，整流電路通過D12、D15、D18得到的總電流信號輸出端接濾波分壓電路的輸入端，整流電路的單相電流信號的輸出端分別接電容C4、電阻R11、電容C5、電阻R12、電容C6、電阻R13及與之串接的電阻R14。
專利摘要電動機自動保護器屬于電動機安全工作保護類，特別適應(yīng)電動機斷相、過載、短路及電源電壓失常時的電子安全保護器。該保護器，由外殼(1)、(2)、接線柱(4-8)、面板(3)、線路板及線路五部分組成，其特點是底板(1)上固定有接線柱，外殼罩(2)上面固定面板(3)，面板(3)上有指示燈、旋鈕和按鈕，線路板上的線路有電壓取樣電路，電流取樣電路，執(zhí)行電路和指示燈電路，取樣電路取出的信號比較分析后通過執(zhí)行電路來動作，使其安全保護電動機，該保護器安裝調(diào)試方便，保護功能齊全，是一理想的電機保護裝置。
文檔編號H02H7/08GK2240801SQ9520891
公開日1996年11月20日 申請日期1995年4月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月13日
發(fā)明者許學(xué)廷 申請人:許學(xué)廷