CN101345413A - 数字式电动机断相保护器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于数字时序电路的自校正电动机保护器，解决缺相保护和抗干扰的难题。本发明的技术方案是：将三相电流信号转换成数字时序电路的脉冲信号，正常时三相全波整流叠加脉动频率为300赫兹。当断相时，一相断开，其余两相同相运行，整流后脉动频率为100赫兹。因此从脉动频率方面来看，故障特征明显。
Description
技术领域
本发明属低压电器领域，涉及电动机保护器，特别是涉及一种数字式电动机断相保护器。
背景技术
电动机是消耗电能比例最高的用电电器，量大面广。由于电动机面对的负载变化多样，因此电动机保护面对的情况复杂。常见的是模拟电路的电动机保护器，一般信号检测元件为电流互感器。需要保护的故障主要是过流和缺相运行，常用的手段是阈值保护，当电流大到设定保护值时，开始进入保护，可以延时断开电源，实施保护电动机。对于模拟电路的电动机保护器来说，进行缺相保护或称为断相保护是困难的。因为三相电机缺相运行时，在电流保护方面表现为低倍过流故障，很难区别，为此一般的电动机保护器缺相保护是设计难点。同时此时的抗干扰也是一个很棘手的难题。
发明内容
本发明的技术问题在于：提出一种实用的基于数字时序电路的自校正电动机保护器，解决缺相保护和抗干扰的难题。
本发明的技术方案是：将三相电流信号转换成数字时序电路的脉冲信号，由于目前工频电网的额定频率是50赫兹，全波整流后单相脉动频率为100赫兹；三相时各相的相位差为120度，故正常时三相整流叠加脉动频率为300赫兹。断相故障时，一相断开，其余两相则同相运行，整流后脉动频率为100赫兹。因此从脉动频率方面来看，特征明显。
电流信号转换成数字时序电路的脉冲信号电路为：先将交流的电流信号整流为脉动的直流信号，经过隔直电路将直流部分去掉，经过施密特电路整形后转换成数字时序电路的脉冲信号。有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹，也可直接用交流的电流信号来转换成数字时序电路的脉冲信号。有效脉冲信号为50赫兹和150赫兹。两者等效，下同；同理在以下电路叙述以有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹为例。
电流信号转换成的数字时序电路的脉冲信号需要频率锁定在断相频率100赫兹和过流频率300赫兹以解决数字时序电路最为恼火的假脉冲信号的干扰。可用锁相环技术将特定的断相频率100赫兹取出，进入下一步处理；而过流频率300赫兹的处理原则相同，不再重复。同样对有效脉冲信号为50赫兹和150赫兹的处理与有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹的处理相同。
电网频率为60赫兹时，特征频率基本上分别锁定在120和360赫兹。
频敏处理电路是为了决定断相故障的检出，它在输入的100赫兹或300赫兹脉冲中过滤掉300赫兹信号，仅允许100赫兹信号通过。
自校正电路：是为了进一步分离出连续的有效断相脉冲系列，将离散的个别独立的脉冲信号消除，从而有效地提高抗干扰性能。
延时电路是在确立断相故障成立时，进行延时分断。
按照本发明一个实施例：所述电流信号转换成数字时序电路的脉冲信号电路为：先将交流的电流信号整流为脉动的直流信号，经过隔直电路将直流部分去掉，经过施密特电路整形后转换成数字时序电路的脉冲信号。有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹，也可直接用交流的电流信号来转换成数字时序电路的脉冲信号。有效脉冲信号为50赫兹和150赫兹。两者等效，下同；以下电路叙述以有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹为例。
电流信号转换成的数字时序电路的脉冲信号需要频率锁定在断相频率100赫兹和过流频率300赫兹以解决数字时序电路最为恼火的假脉冲信号的干扰。可用锁相环技术将特定的断相频率100赫兹取出，进入下一步处理；而过流频率300赫兹的处理原则相同，不再重复。同样对有效脉冲信号为50赫兹和150赫兹的处理与有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹的处理相同。
频敏处理电路是为了决定断相故障的检出，它在输入的100赫兹或300赫兹脉冲中过滤掉300赫兹信号，仅允许100赫兹信号通过。
自校正电路：是为了进一步分离出连续的有效断相脉冲系列，将离散的个别独立的脉冲信号消除，从而有效地提高抗干扰性能。
延时电路是在确立断相故障成立时，进行延时分断。
本发明的优点在于采用了一种实用的基于数字时序电路的自校正电动机保护器，解决缺相保护和抗干扰的难题，从而达到本发明的目的。
本发明的技术方案是：将三相电流信号转换成数字时序电路的脉冲信号，由于工频电网的额定频率是50赫兹，单相整流后脉动频率为100赫兹；三相相位差为120度，故正常时三相整流叠加脉动频率为300赫兹。当断相时，一相断开，其余两相同相运行，整流后脉动频率为100赫兹。因此从脉动频率方面来看，特征明显。
电流信号转换成数字时序电路的脉冲信号电路为：先将交流的电流信号整流为脉动的直流信号，经过隔直电路将直流部分去掉，经过施密特电路整形后转换成数字时序电路的脉冲信号。有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹，也可直接用交流的电流信号来转换成数字时序电路的脉冲信号。有效脉冲信号为50赫兹和150赫兹。两者等效，下同；以下电路叙述以有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹为例。
电流信号转换成的数字时序电路的脉冲信号需要频率锁定在断相频率100赫兹和过流频率300赫兹以解决数字时序电路最为恼火的假脉冲信号的干扰。可用锁相环技术将特定的断相频率100赫兹取出，进入下一步处理；而过流频率300赫兹的处理原则相同，不再重复。同样对有效脉冲信号为50赫兹和150赫兹的处理与有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹的处理相同。
频敏处理电路是为了决定断相故障的检出，它在输入的100赫兹或300赫兹脉冲中过滤掉300赫兹信号，仅允许100赫兹信号通过。
自校正电路：是为了进一步分离出连续的有效断相脉冲系列，将离散的个别独立的脉冲信号消除，从而有效地提高抗干扰性能。
延时电路是在确立断相故障成立时，进行延时分断。
附图说明：
图：图为相同尺度的时间轴三幅波形图，第一组波形为三相电流波形、第二幅为两相间的电流波形即断相、第三幅从断相波形分离的数字波形，注意并未画出各种相位移的影响，在本发明中初始的相位移的不能影响频率。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案和优点。
实施例：提出一种实用的基于数字时序电路的自校正电动机保护器，解决缺相保护和抗干扰的难题。
三相电流信号转换成数字时序电路的脉冲信号：整流电路先将交流的电流信号整流为脉动的直流信号，经过隔直电路将直流部分去掉，经过施密特电路整形后转换成数字时序电路的脉冲信号。有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹，也可直接用交流的电流信号来转换成数字时序电路的脉冲信号。有效脉冲信号为50赫兹和150赫兹。两者等效，下同；以下电路叙述以有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹为例。
电流信号转换成的数字时序电路的脉冲信号需要频率锁定在断相频率100赫兹和过流频率300赫兹以解决数字时序电路最为恼火的假脉冲信号的干扰。可用锁相环技术将特定的断相频率100赫兹取出，进入下一步处理；而过流频率300赫兹的处理原则相同，不再重复。同样对有效脉冲信号为50赫兹和150赫兹的处理与有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹的处理相同。
频敏处理电路是为了决定断相故障的检出，它在输入的100赫兹或300赫兹脉冲中过滤掉300赫兹信号，仅允许100赫兹信号通过。
自校正电路：是为了进一步分离出连续的有效断相脉冲系列，将离散的个别独立的脉冲信号消除，从而有效地提高抗干扰性能。
延时电路是在确立断相故障成立时，进行延时分断。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
Claims (6)
1.一种电动机保护器，有电流脉冲信号检测电路、数字时序处理电路、延时电路、其特征在于：电流脉冲信号检测电路在于分离电流脉冲的频率信号。
2.权利要求1所述的电动机保护器，其特征在于：所述电流脉冲信号检测电路具有一个频率锁定电路，特征频率基本上分别锁定在100和300赫兹。
3.权利要求1所述的电动机保护器，其特征在于：所述电流脉冲信号检测电路具有一个频敏处理电路，有效输出频率为基本上定在100赫兹。
4.权利要求1所述的电动机保护器，其特征在于：所述电流脉冲信号检测电路具有一个自校正电路。
5.权利要求1所述的电动机保护器，其特征在于：所述电流脉冲信号检测电路具有一个延时电路为计数器。
6.上述任一权利要求，其特征在于：电网频率为60赫兹时，特征频率基本上分别锁定在120和360赫兹。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2007100939382A CN101345413A (zh) | 2007-07-09 | 2007-07-09 | 数字式电动机断相保护器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2007100939382A CN101345413A (zh) | 2007-07-09 | 2007-07-09 | 数字式电动机断相保护器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101345413A true CN101345413A (zh) | 2009-01-14 |
Family
ID=40247335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2007100939382A Pending CN101345413A (zh) | 2007-07-09 | 2007-07-09 | 数字式电动机断相保护器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101345413A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102353851A (zh) * | 2011-09-05 | 2012-02-15 | 中冶南方（武汉）自动化有限公司 | 基于直流母线电压的变频器输入缺相检测方法 |
| CN111381162A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 罗伯特·博世有限公司 | 确定电动马达的中断的马达相 |
-
2007
- 2007-07-09 CN CNA2007100939382A patent/CN101345413A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102353851A (zh) * | 2011-09-05 | 2012-02-15 | 中冶南方（武汉）自动化有限公司 | 基于直流母线电压的变频器输入缺相检测方法 |
| CN111381162A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 罗伯特·博世有限公司 | 确定电动马达的中断的马达相 |
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