專利名稱：三相電動機保護器的制作方法
技術(shù)領域：
本實新型與電動機緊急保護裝置有關，尤其與三相電動機缺相，過載保護器有關。
現(xiàn)有的電動機保護器用檢測元件提供檢測電壓同時為三極管組成的兩極繼電器執(zhí)行驅(qū)動電路施加偏置電流，不同的故障有不同的檢測信號，經(jīng)過濾波變換后驅(qū)動受控執(zhí)行電路使其動作，同時來自超欠壓識別電路的信息也輸入到受控執(zhí)行電路，使其作同樣的響應，從而完成各種保護功能。這種保護器功能雖多但可靠性不高，結(jié)構(gòu)復雜，成本較高。
本實用新型的目的是提供一種適應范圍寬，有故障指示，工作可靠，成本低廉的三相電動機保護器。
本實用新型由信號拾取電路1從三個感應線圈L1-3拾取故障及正常工作信號輸送到信號識別電路8，再分別將識別的信號送無信號封鎖電路10，缺相輸出電路9，過載輸出電路11，過載整定電路2的輸出接電路11，無信號封鎖電路10的輸出信號送缺相輸出電路9，缺相輸出電路9和過載輸出電路11的輸出接信號轉(zhuǎn)換電路3，信號轉(zhuǎn)換電路3的輸出一路接故障指示電路5，另一路接執(zhí)行電路4，電源電路6給上述電路和穩(wěn)壓電路12提供電源，穩(wěn)壓電路12的輸出接信號識別電路8和無信號封鎖電路10。
信號處理電路7由電路8，12，10，11，9組成，有1-14接線端，信號拾取電路1拾取的信號經(jīng)1-3、5端達二極管D5-11，電阻R1-3組成的信號識別電路8，其輸出經(jīng)6-8端和電容C1-3，分別控制電路10，9，11，電容C4，W組成的過載整定電路2一端經(jīng)4端達D11正極，一端經(jīng)5端達D1-4組成的穩(wěn)壓電路12的中點，一端經(jīng)10端達R11，MA電流表一端接電源負端，一端經(jīng)11端達R6作過載整定指示，輸出的負載信號經(jīng)W，C4整定后，輸出一過載信號至10端，經(jīng)R11至BG4基極使其導通，導通電流經(jīng)R5，R6，11端至電流表mA指示過載整定值，R5二端分別與BG5的發(fā)射極，基極連接，控制BG5的導通程度，也就控制了BG5等效電阻的大小和電容C5的充電時間，無信號封鎖電路10有二極管D12-14、WY1，其D13的正極接BG1的基極，BG1的發(fā)射極接WY1，集電極接電阻R8、BG2的基極，BG2的發(fā)射極與BG1的集電極之間有電阻R4，電阻R10接于穩(wěn)壓電路12中點和D12-13正極之間，電路9的BG3基極接BG2集電極，電阻R4、R7為其偏流電阻。
信號轉(zhuǎn)換電路3由時基電路IC及其外圍電路組成，12、13端輸出的缺相信號或過載信號由二極管或門D15，D16經(jīng)R17C6積分后加入時基電路IC的2、6足作信號轉(zhuǎn)換，R14，C11為IC的外圍路，IC的3足輸出信號去控制執(zhí)行電路4和故障指地電路(5)，電路(5)的BG6的基極接IC的3足，其發(fā)射極與電源負極連接，集電極與R19，R18連接，二個可控硅KZ1、KZ2陰極接電源負端，相極經(jīng)R20，R21與LED2，LED3連接，LED2，LED3的正極與按鈕AN連接，AN的另一端與電源正極連接，R19與LED1負極連接，LED1的正極與電源正極連接，電容C9、C10接于KZ1、KZ2的控制端。
本實用新型的執(zhí)行電路4有雙各二極管KZ3，其控制端接時基電路IC的3腳。KX3的一端接止按鈕TA，啟動按鈕QA和電流繼電器C，另一端按電源電路負極。
本實用新型的執(zhí)行電路4也可有晶體管BG6，其基極接IC的3腳，其發(fā)射極接電源電路負極，其集電極接繼器J。
本實用新型的工作原理是利用三電流繼電器原理拾取缺相，過載信號后經(jīng)信號處理電路、過載整定電路對信號進行識別后輸出缺相或過載信號，去推動轉(zhuǎn)換電路，使其輸出執(zhí)行信號和指示信號，而完成保護動作。
缺相動作時間0.5-2.5秒，一般缺相不會馬上過熱燒壞電機，所以時間定在2.5秒為佳。這樣可避開干攏，提高可靠性。
過載動作時間具有反時限特性。由于交流接觸器分斷上設有缺相，過載功能，所以最短動作時間設定在6-8秒，以躲過啟動電流時間和堵轉(zhuǎn)，短路，自動開關電磁脫扣器動作時間。這樣才不會損壞交流觸器。如降壓啟動的電動機啟動時間大于8秒以上時，可用中間繼電器聯(lián)接成短路啟動信號的電路即可正常工作。
本實用新型有如下特點1、本實用新型適應范圍寬，工作電流范圍可在2.2-300A，產(chǎn)品不需系列化，應用不同的接線方式即適應于1.5-150KW各類三相電動機。
2、有反時限過載保護特性，在電流大于20A時用分流法或互感器法連接以保護良好的反時限特性。
3、有缺相、過載故障指示，能幫助維護人員了解故障情況。故障排除后按下復位按鈕即可正常使用。
4、信號處理電路是本實用新型的核心，信號識別和處理功能靈敏、可靠，耗電極微，可做成厚膜或集成電路，可以此開發(fā)多種功能，多種類型的三相電動機保護器。


圖1為本實用新型的方框圖。
圖2為識別電路的原理圖。
圖3實施例1的電路原理圖。
圖4為實施例2的電路原理圖。
如下是本發(fā)明的實施例實施例1本實用新型的信號處理電路如圖2所示由D1-D4串聯(lián)組成穩(wěn)壓電路，其輸入接電源電路6，其輸出一路接信號識別電路8。信號識別電路8由二極管D5-D11，電阻R1-R3組成。穩(wěn)壓電路輸出的另一路接WY1的負極和BG1、BG2的發(fā)射極，電阻R8-10與上述元件組成無信號封鎖電路。其輸出接BG3，R4，R7組成的缺相信號電路。信號識別電路8的輸出接過載輸出電路11。過載輸出電路11由BG4，BG5，R5。R11組成。
信號拾取電路1用L1-3電感線圈與三相電機一次回路的互感作用來拾取缺相、過載及正常工作信號。電源電路由橋式整流電路和穩(wěn)壓管WY2，電阻R22組成。當保護器電流接通時，電動機還未啟動。L1-3沒有感應電壓輸出。這時由R10提供正向偏置電壓使BG1，BG2飽和導通，R7被BG2短路，使BG3載止無輸出。同時D11無輸出電壓。BG4，BG5也載止無輸出。時基電路IC的2，6腳呈低電位，3腳呈高電位經(jīng)R15，R16使BG6導通，LED1點亮，雙向可控硅KZ3也導通，使交流接觸器C作好啟動準備。
當電動機啟動后進入正常工作狀態(tài)時，L1-3有電壓輸出經(jīng)D5-7整流后形成三個直流電壓，這三個電壓高于D8-10的正極電位而使它們載止。同時D12，D13輸出一負電位，使BG1，BG2載止，R7不再被短路，R7二端壓降即是BG3的Vbe。由于上偏置電阻R4較大，所以Vbe很低，BG3載止無輸出。電動機啟動后D11也有直流電壓輸出，經(jīng)W設定后使BG4集電極電流極小，R5上壓降也小，BG5不導通也無輸出。這時，時基電路的2、6腳仍保持低電位，雙向可控硅KZ3繼續(xù)維持導通，使電動機能正常運行。
電動機在運行中發(fā)生缺相時，L1-3中將有一個電感線圈無電壓輸出，D5-7二極管中有一個也無直流電壓輸出，這樣D8-10二極管中有一個就會正向?qū)?，使R1-3中的一個電阻與R4并聯(lián)，并聯(lián)后的阻值較小，R7二端壓降增大，BG3導通使R12上端電位接近電源電壓。這個電壓經(jīng)D15，R17，C6延時后加在時基電路IC的2、6腳上使3腳輸出低電位。這時雙向可控硅KZ3和BG6載止，LED1熄滅，LED2點亮，交流接觸器C斷電，使電動機得到保護。同時R12上端高電位經(jīng)R11，C10使KZ2導通LED3點亮(LED1滅，LED滅和LED3亮，指示有缺相故障)。
電動機運行電流超過額定電流時，L3的輸出電壓上升，D11二極管的輸出幅度也增大，W設定值也相應增加，BG4集電極電流也增大，R5兩端壓降升高，升高的幅度隨過載大小而定，這時BG5導通，BG5集電極一發(fā)射極之間相當于一個可變電阻，阻值大小隨過載是大小變化。這一等效電阻與C5的充電時間常數(shù)也是變化的，過載量大，時間常數(shù)小，過載基小，時間常數(shù)大，所以具有反時限特性。過載時D16正向?qū)ǜ唠娢唬?jīng)R17如在時基電路IC的2、6腳使3腳輸出低電位。雙向可控硅KZ3和BG6截止，LED1無，LED2點亮，交流接觸器斷電使電動機得到保護(LED1滅，LED2亮，指示有過載故障)。
電路中，電流表WM作過載整定指示。二極管D14，穩(wěn)壓管WY1是晶體管BG1的保護電路。R14為放電電阻，使時基電路在4秒內(nèi)恢復工作狀態(tài)。D1-D4穩(wěn)定電壓。
實施例2執(zhí)行電路有晶體管BG6的基極接IC的3腳，其射極接電源負極，其集電極接繼電器J。電路其余部分同實施例1。
權(quán)利要求1.三相電動機保護器，其特征在于信號拾取電路(1)從三個感應線圈L1-3拾取故障及正常工作信號輸送到信號識別電路(8)，再分別將識別的信號送無信號封鎖電路(10)，缺相輸出電路(9)，過載輸出電路(11)，過載整定電路(2)的輸出接電路(11)，無信號封鎖電路(10)的輸出信號送缺相輸出電路(9)，缺相輸出電路(9)和過載輸出電路(11)的輸出接信號轉(zhuǎn)換電路(3)，信號轉(zhuǎn)換電路(3)的輸出一路接故障指示電路(5)，另一路接執(zhí)行電路(4)，電源電路(6)給上述電路和穩(wěn)壓電路(12)提供電源，穩(wěn)壓電路(12)的輸出接信號識別電路(8)和無信號封鎖電路(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相電動機保護器，其特征在于信號處理電路(7)由電路(8)，(12)，(10)，(11)，(9)組成，有1-14接線端，信號拾取電路(1)拾取的信號經(jīng)1-3、5端達二極管D5-11，電阻R1-3組成的信號識別電路(8)，其輸出經(jīng)6-8端和電容C1-3，分別控制電路(10)，(9)，(11)，電容C4，W組成的過載整定電路(2)一端經(jīng)4端達D11正極，一端經(jīng)5端達D1-4組成的穩(wěn)壓電路(12)的中點，一端經(jīng)10端達R11，MA電流表一端接電源負端，一端經(jīng)11端達R6作過載整定指示，輸出的負載信號經(jīng)W，C4整定后，輸出一過載信號至10端，經(jīng)R11至BG4基極使其導通，導通電流經(jīng)R5，R6，11端至電流表mA指示過載整定值，R5二端分別與BG5的發(fā)射極，基極連接，控制BG5的導通程度，也就控制了BG5等效電阻的大小和電容C5的充電時間，無信號封鎖電路(10)有二極管D12-14、WY1，其D13的正極接BG1的基極，BG1的發(fā)射極接WY1，集電極接電阻R8、BG2的基極，BG2的發(fā)射極與BG1的集電極之間有電阻R4，電阻R10接于穩(wěn)壓電路12中點和D12-13正極之間，電路(9)的BG3基極接BG2集電極，電阻R4、R7為其偏流電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三相電動機保護器，其特征在于信號轉(zhuǎn)換電路(3)由時基電路IC及其外圍電路組成，12、13端輸出的缺相信號或過載信號由二極管或門D15，D16經(jīng)R17C6積分后加入時基電路IC的2、6足作信號轉(zhuǎn)換，R14，C11為IC的外圍路，IC的3足輸出信號去控制執(zhí)行電路(4)和故障指地電路(5)，電路(5)的BG6的基極接IC的3足，其發(fā)射極與電源負極連接，集電極與R19，R18連接，二個可控硅KZ1、KZ2陰極接電源負端，相極經(jīng)R20，R21與LED2，LED3連接，LED2，LED3的正極與按鈕AN連接，AN的另一端與電源正極連接，R19與LED1負極連接，LED1的正極與電源正極連接，電容C9、C10接于KZ1、KZ2的控制端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三相電動機保護器，其特征在于執(zhí)行電路(4)有雙向二極管KZ3，其控制端接時基電路IC的3腳，一端接停止按鈕，啟動按鈕QA和電流繼電器C，另一端接電源電路負輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三相電動機保護器，其特征在于執(zhí)行電路(4)有晶體管BG6的基極接IC的3腳，其發(fā)射極接電源負極，其集電極接繼電器J。
專利摘要本實用新型有信號拾取電路1從三個感應線圈L1-3拾取故障及正常工作信號輸送到信號識別電路8，每分別將識別的信號送無信號封鎖電路10，缺相輸出電路9，過載輸出電路11。過載整定電路2的輸出接電路11。無信號封鎖電路10的輸出信號送缺相輸出電路9。缺相輸出電路9和過載輸出電路11的輸出接信號轉(zhuǎn)換電路3。信號轉(zhuǎn)換電路3的輸出一路接故障指示電路5，另一路接執(zhí)行電路4。有電源電路6和穩(wěn)壓電路12。適應范圍寬，工作可靠，成本低廉。
文檔編號H02H7/08GK2241408SQ9524196
公開日1996年11月27日 申請日期1995年8月2日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月2日
發(fā)明者曾永康 申請人:曾永康