CN101867335A - 数显电动机星/三角转换节能保护器 - Google Patents
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Abstract
本发明数显电动机星/三角转换节能保护器涉及低压电器、电动机保护器领域，以往电动机保护器大都是传统的过载、断相及三相电流不平衡等保护，只适用一般电动机保护，本发明是对大电流电动机长时间三角形轻载运行自动转换为星形节电运行，充分利用电动机固有的特性达到最优化的使用，并具有直观的数字设定及数字显示，性能稳定、保护效果好等，解决了原存在的关键问题。
Description
技术领域：
本发明涉及低压电器、电动机保护器领域，特别是数显电动机星/三角转换节能保护器。
技术背景：
以往一般电动机保护器大都是传统的过载、断相及三相电流不平衡等保护，缺点是只适用一般电动机保护，没有考虑大电流电动机星形/三角形运转的自动转换，对于电动机长时间轻载运行不能自动转换为星形节电运行，不能充分利用电动机固有的特性达到最优化的使用。
发明内容：
本发明的目的是针对上述缺陷发明一种具有电动机星形/三角形运转的自动转换，电动机长时间轻载运行自动转换为星形节电运行，并具有直观的数字设定及数字显示，性能稳定、保护效果好等，解决了原存在的关键问题。
本发明的技术方案：数显电动机星/三角转换节能保护器包括主控制电路或星/三角节电转换电路或电动机过载断相及三相电流不平衡保护电路或数字显示电路，其特征是主控制电路三相电源UVW连接接触器KM1控制，被接触器KM1控制后的三相主电路分别贯穿电流互感器L1和电流互感器L2和电流互感器L3，然后连接电动机M绕组的头引出线U1和头引出线V2和头引出线W3，头引出线U1和头引出线V2和头引出线W3又连接接触器KM3，被接触器KM3控制后连接电动机M绕组的尾引出线u1和尾引出线v2和尾引出线w3，电动机M绕组的尾引出线u1和尾引出线v2和尾引出线w3又连接接触器KM2，接接触器KM2另一端三线短接，接触器KM3吸合时电动机M三角形运行，接触器KM2吸合时电动机M星形运行。
所说的数显电动机星/角转换节能保护器，其特征在于星/三角节电转换电路，当电动机长时间轻载运行时自动转换为星形节电运行，电流互感器L1和电流互感器L2和电流互感器L3一端短接，另一端连接二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10进行整流，整流后在信号电阻R4上取信号连接由电阻R6、运算放大器IC1b、二极管D12和拨码K1与拨码K2与拨码K3三位数组成的放大设定电路，经电解电容C7和R8滤波一路连接由运算放大器IC2a、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电解电容C15、发光二极管LED1组成的运行指示灯电路，另一路连接工作电流识别电路的电阻R39和二极管D29，电阻R39和二极管D29的另一端连接运算放大器IC2b的负输入端和电解电容C31的负极，运算放大器IC2b的正输入端连接二极管D28、二极管D30、电阻R38、、电阻R53、电阻R52、电阻R54和电解电容C30，二极管D28另一端连接发光二极管LED的正极，二极管D30、电阻R38、电阻R53和电解电容C30另一端连接负电源VCC，电阻R54另一端连接运算放大器IC2b的输出端，电解电容C31另一端经二极管D45连接到运算放大器IC2b的输出端，电阻R52另一端连接正电源18V，运算放大器IC2b的输出端连接电阻R55和电阻R56，电阻R55另一端连接二极管D31，电解电容C32负极连接连接负电源VCC，电阻R56的另一端与二极管D31和电解电容C32的正极连接一起输出去连接星/三角切换控制电路的，运算放大器IC2c的负输入端，运算放大器IC2c的正输入端连接电阻R57、电阻R58、电阻R59和电容C33，电阻R57另一端连接正电源18V，电阻R58和电容C33另一端连接负电源VCC，电阻R59另一端连接电解电容C34正极和运算放大器IC2c输出端，电解电容C34负极连接负电源VCC，运算放大器IC2c输出端连接控制继电器J2和J3及发光二极管LED2负极和发光二极管LED3正极，发光二极管LED2正极经电阻R61与控制继电器J2另一端一起连接正电源18V，发光二极管LED3负极经电阻R60与控制继电器J3另一端一起连接负电源VCC，运算放大器IC2c输出端为高电平时控制继电器J3吸合控制主电路接触器KM3吸合电动机三角接线运转，运算放大器IC2c输出端为低电平时控制继电器J3释放控制主电路接触器KM2吸合电动机星形接线运转，这时控制继电器J2吸合使电阻R62与电阻R6并联改变运算放大器IC1b的放大倍数保证过载保护的准确度和星/三角运转的正常转换。
所说的数显电动机星/三角转换节能保护器，其特征在于电动机过载断相及三相电流不平衡保护电路，电流互感器L1和电流互感器L2和电流互感器L3检测的电动机三相工作电流经取样信号处理输出其中一路连接保护设定电路经过载保护判断再连接故障处理电路和过载指示电路，另一路连接断相及三相电流不平衡保护电路，作出判断后再连接故障处理电路和断相及三相电流不平衡保护指示电路，出现过载断相及三相电流不平衡故障时故障处理电路控制控制继电器J1吸合，控制主电路接触器KM1断电，电动机停止运行。
所说的数显电动机星-角转换节能保护器，其特征在于数字显示电路是取样信号处理后连接A/D转换经数字电路处理再连接数字显示电路显示电动机工作电流。
附图说明：
图1、数显电动机星/三角转换节能保护器原理方框图。
图2、电动机星/三角转换节能保护器电路原理图。
图中UVW三相电源、KM接触器、M电动机、FU保险、SB1起动按钮、SB2停止按钮、L电流互感器、J继电器、K拨码开关、D二极管、LED发光二极管、IC运算放大器、R电阻、C电容、18V正电源、VCC负电源。
图1数显电动机星/三角转换节能保护器原理方框图，主控制电路接触器KM1是运行时吸合，故障或停机时断开，接触器KM3是三角运行时吸合，星形运行或故障或停机时断开，接触器KM2是星形运行时吸合，三角运行或故障或停机时断开，取样信号处理后一路去数字显示工作电流，一路去过载保护，一路去断相及三相电流不平衡保护，一路去星/三角节电转换。
图2是数显电动机星/三角节能转换原理图，运算放大器IC1a放大输出去数字显示工作电流，运算放大器IC1b是拨码开关设定放大，运算放大器IC2a是控制运行指示灯，运算放大器IC2b是工作电流识别电路，运算放大器IC2b是星/三角转换控制电路。
实施方法：
图1中主控制电路三相电源UVW连接接触器KM1控制，被接触器KM1控制后的三相主电路分别贯穿电流互感器L1和电流互感器L2和电流互感器L3，然后连接电动机M绕组的头引出线U1和头引出线V2和头引出线W3，头引出线U1和头引出线V2和头引出线W3又连接接触器KM3，被接触器KM3控制后连接电动机M绕组的尾引出线w3和尾引出线v2和尾引出线u1，电动机M绕组的尾引出线u1和尾引出线v2和尾引出线w3又连接接触器KM2，接接触器KM2另一端三线短接，接触器KM3吸合时电动机M三角形运行，接触器KM2吸合时电动机M星形运行。取样信号处理后一路去数字显示工作电流，一路去过载保护，一路去断相及三相电流不平衡保护，一路去星/三角节电转换。
图2是电动机星/三角转换节能保护器电路原理图，当电动机长时间轻载运行时自动转换为星形节电运行，电流互感器L1和电流互感器L2和电流互感器L3一端短接，另一端连接二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D8、二极管D9进行整流，整流后在信号电阻R4上取信号连接由电阻R6、运算放大器IC1b、二极管D12和拨码K1与拨码K2与拨码K3三位数组成的放大设定电路，经电解电容C7和R8滤波一路连接由运算放大器IC2a、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电解电容C15、发光二极管LED1组成的运行指示灯电路，另一路连接工作电流识别电路的电阻R39和二极管D29，电阻R39和二极管D29的另一端连接运算放大器IC2b的负输入端和电解电容C31的负极，运算放大器IC2b的正输入端连接二极管D28、二极管D30、电阻R38、、电阻R53、电阻R52、电阻R54和电解电容C30，二极管D28另一端连接发光二极管LED的正极，二极管D30、电阻R38、电阻R53和电解电容C30另一端连接负电源VCC，电阻R54另一端连接运算放大器IC2b的输出端，电解电容C31另一端经二极管D45连接到运算放大器IC2b的输出端，电阻R52另一端连接正电源18V，运算放大器IC2b的输出端连接电阻R55和电阻R56，电阻R55另一端连接二极管D31，电解电容C32负极连接连接负电源VCC，电阻R56的另一端与二极管D31和电解电容C32的正极连接一起输出去连接星/三角切换控制电路的，运算放大器IC2c的负输入端，运算放大器IC2c的正输入端连接电阻R57、电阻R58、电阻R59和电容C33，电阻R57另一端连接正电源18V，电阻R58和电容C33另一端连接负电源VCC，电阻R59另一端连接电解电容C34正极和运算放大器IC2c输出端，电解电容C34负极连接负电源VCC，运算放大器IC2c输出端连接控制继电器J2和J3及发光二极管LED2负极和发光二极管LED3正极，发光二极管LED2正极经电阻R61与控制继电器J2另一端一起连接正电源18V，发光二极管LED3负极经电阻R60与控制继电器J3另一端一起连接负电源VCC，运算放大器IC2c输出端为高电平时控制继电器J3吸合控制主电路接触器KM3吸合电动机三角接线运转，运算放大器IC2c输出端为低电平时控制继电器J3释放控制主电路接触器KM2吸合电动机星形接线运转，这时控制继电器J2吸合使电阻R62与电阻R6并联改变运算放大器IC1b的放大倍数保证过载保护的准确度和星/三角运转的正常转换。
电动机过载断相及三相电流不平衡保护电路，电流互感器L1和电流互感器L2和电流互感器L3检测的电动机三相工作电流经取样信号处理输出其中一路连接保护设定电路经过载保护判断再连接故障处理电路和过载指示电路，另一路连接断相及三相电流不平衡保护电路，作出判断后再连接故障处理电路和断相及三相电流不平衡保护指示电路，出现过载断相及三相电流不平衡故障时故障处理电路控制控制继电器J1吸合，控制主电路接触器KM1断电，电动机停止运行。
数字显示电路是取样信号处理后连接A/D转换经数字电路处理再连接数字显示电路显示电动机工作电流。
Claims (4)
1.数显电动机星/三角转换节能保护器包括主控制电路或星/三角节电转换电路或电动机过载断相及三相电流不平衡保护电路或数字显示电路，其特征是主控制电路三相电源(U)(V)(W)连接接触器(KM1)控制，被接触器(KM1)控制后的三相主电路分别贯穿电流互感器(L1)和电流互感器(L2)和电流互感器(L3)，然后连接电动机(M)绕组的头引出线(U1)和头引出线(V2)和头引出线(W3)，头引出线(U1)和头引出线(V2)和头引出线(W3)又连接接触器(KM3)，被接触器(KM3)控制后连接电动机(M)绕组的尾引出线(ul)和尾引出线(v2)和尾引出线(w3)，电动机(M)绕组的尾引出线(u1)和尾引出线(v2)和尾引出线(w3)又连接接触器(KM2)，接接触器(KM2)另一端三线短接，接触器(KM3)吸合时电动机(M)三角形运行，接触器(KM2)吸合时电动机(M)星形运行。
2.根据权利要求1所说的数显电动机星/角转换节能保护器，其特征在于星/三角节电转换电路，当电动机长时间轻载运行时自动转换为星形节电运行，电流互感器(L1)和电流互感器(L2)和电流互感器(L3)一端短接，另一端连接二极管(D5)、二极管(D6)、二极管(D7)、二极管(D8)、二极管(D9)、二极管(D10)进行整流，整流后在信号电阻(R4)上取信号连接由电阻(R6)、运算放大器(IC1b)、二极管(D12)和拨码(K1)与拨码(K2)与拨码(K3)三位数组成的放大设定电路，经电解电容(C7)和(R8)滤波一路连接由运算放大器(IC2a)、电阻(R35)、电阻(R36)、电阻(R37)、电解电容(C15)、发光二极管(LED1)组成的运行指示灯电路，另一路连接工作电流识别电路的电阻(R39)和二极管(D29)，电阻(R39)和二极管(D29)的另一端连接运算放大器(IC2b)的负输入端和电解电容(C31)的负极，运算放大器(IC2b)的正输入端连接二极管(D28)、二极管(D30)、电阻(R38)、电阻(R53)、电阻(R52)、电阻(R54)和电解电容(C30)，二极管(D28)另一端连接发光二极管(LED)的正极，二极管(D30)、电阻(R38)、电阻(R53)和电解电容(C30)另一端连接负电源(VCC)，电阻(R54)另一端连接运算放大器(IC2b)的输出端，电解电容(C31)另一端经二极管(D45)连接到运算放大器(IC2b)的输出端，电阻(R52)另一端连接正电源(18V)，运算放大器(IC2b)的输出端连接电阻(R55)和电阻(R56)，电阻(R55)另一端连接二极管(D31)，电解电容(C32)负极连接连接负电源(VCC)，电阻(R56)的另一端与二极管(D31)和电解电容(C32)的正极连接一起输出去连接星/三角切换控制电路的，运算放大器(IC2c)的负输入端，运算放大器(IC2c)的正输入端连接电阻(R57)、电阻(R58)、电阻(R59)和电容(C33)，电阻(R57)另一端连接正电源(18V)，电阻(R58)和电容(C33)另一端连接负电源(VCC)，电阻(R59)另一端连接电解电容(C34)正极和运算放大器(IC2c)输出端，电解电容(C34)负极连接负电源(VCC)，运算放大器(IC2c)输出端连接控制继电器(J2)和(J3)及发光二极管(LED2)负极和发光二极管(LED3)正极，发光二极管(LED2)正极经电阻(R61)与控制继电器(J2)另一端一起连接正电源(18V)，发光二极管(LED3)负极经电阻(R60)与控制继电器(J3)另一端一起连接负电源(VCC)，运算放大器(IC2c)输出端为高电平时控制继电器(J3)吸合控制主电路接触器(KM3)吸合电动机三角接线运转，运算放大器(IC2c)输出端为低电平时控制继电器(J3)释放控制主电路接触器(KM2)吸合电动机星形接线运转，这时控制继电器(J2)吸合使电阻(R62)与电阻(R6)并联改变运算放大器(IC1b)的放大倍数保证过载保护的准确度和星/三角运转的正常转换。
3.根据权利要求1所说的数显电动机星/三角转换节能保护器，其特征在于电动机过载断相及三相电流不平衡保护电路，电流互感器(L1)和电流互感器(L2)和电流互感器(L3)检测的电动机三相工作电流经取样信号处理输出其中一路连接保护设定电路经过载保护判断再连接故障处理电路和过载指示电路，另一路连接断相及三相电流不平衡保护电路，作出判断后再连接故障处理电路和断相及三相电流不平衡保护指示电路，出现过载断相及三相电流不平衡故障时故障处理电路控制控制继电器(J1)吸合，控制主电路接触器(KM1)断电，电动机停止运行。
4.根据权利要求1所说所说的数显电动机星-角转换节能保护器，其特征在于数字显示电路是取样信号处理后连接A/D转换经数字电路处理再连接数字显示电路显示电动机工作电流。
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