CN102088182A - 三相交流电动机缺相错相保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三相交流电动机缺相错相保护装置，包括取样电路、相序逻辑鉴别电路、缺相判断电路、功率放大电路、继电器和电源电路，取样电路的输入端分别通过一电阻用来连接三相电源，取样电路的输出端连接相序逻辑鉴别电路的输入端和缺相判断电路的输入端，相序逻辑鉴别电路的输出端和缺相判断电路的输出端连接功率放大电路的输入端，功率放大电路的输出端连接继电器的线圈，继电器的常开触点用来与电动机交流接触器控制回路连接。本发明能够在电动机电源缺相或错相时切断电动机的电源，并且能够指示电动机是否缺相错相，达到保护三相交流电动机安全运行的目的，性能不但可靠，而且外部接线比较简单，方便易行。

Description

三相交流电动机缺相错相保护装置

技术领域

本发明涉及电动机保护领域，尤其涉及一种三相交流电动机的缺相错相保护装置。

背景技术

目前，三相交流电动机是国民经济各部门广泛应用的动力设备，我国每年由于电动机的损坏而造成的经济损失，估计要达上亿元。随着我国经济的调整发展，电动机在石油、化工冶金、纺织等各个领域的应用将更加广泛。根据调查三相电动机损坏的主要原因是：由于缺相及相间断路。我们知道三相交流电动机在正常情况下是对称的(互差120°)。当发生断相或相间短路时，相当于三相交流电动机在不对称电压下运行，未断相电流会急剧增大，发生过热使电动机烧毁。当电动机错相时，三相交流电动机将反转，须重新调整相序。因此保护电动机的安全可靠运行更加迫切。

发明内容

本发明的目的是提供一种三相交流电动机缺相错相保护装置，能够保证三相交流电动机的安全可靠运行。

本发明采用上述技术方案：一种三相交流电动机缺相错相保护装置，包括取样电路、相序逻辑鉴别电路、缺相判断电路、功率放大电路、继电器和电源电路，取样电路的输入端分别通过一降压电阻用来连接三相电源，取样电路的输出端连接相序逻辑鉴别电路的输入端和缺相判断电路的输入端，相序逻辑鉴别电路的输出端和缺相判断电路的输出端连接功率放大电路的输入端，功率放大电路的输出端连接继电器的线圈，继电器的常开触点用来与电动机交流接触器控制回路连接；电源电路用于给所述各个电路提供电源。

所述的相序逻辑鉴别电路的输出端还连接有正常运行指示电路。

所述的相序逻辑鉴别电路的输出端还连接有缺相错相指示电路。

所述的取样电路、相序逻辑鉴别电路、缺相判断电路和功率放大电路集成于一集成芯片。

所述的集成芯片为TH221。

所述的电源电路包括降压电路、整流电路、滤波电路、分压电路，三相电源的相电压通过降压电路连接整流电路的输入端，整流电路的输出端通过滤波电路连接分压电路，分压电路的输出端分别连接继电器的电源端与所述集成芯片的电源端。

本发明能够在电动机电源缺相或错相时切断电动机的电源，并且能够指示电动机是否缺相错相，达到保护三相交流电动机安全运行的目的，具有简单、方便并且实用的优点；本装置可应用集成芯片完成各个电路的功能，性能不但可靠，而且外部接线比较简单，应用及调试方便；本装置制造方便、性价比较高，并且防潮、防腐蚀性好，可以避免电动机因为缺相错相而发生事故。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图；

图2为本发明的电路原理示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括取样电路、相序逻辑鉴别电路、缺相判断电路、功率放大电路、继电器和电源电路，取样电路的输出端连接相序逻辑鉴别电路的输入端和缺相判断电路的输入端，相序逻辑鉴别电路的输出端和缺相判断电路的输出端连接功率放大电路的输入端，功率放大电路的输出端连接继电器。电源电路用于给每个电路模块供电。本实施例中所述的取样电路、相序逻辑鉴别电路、缺相判断电路、功率放大电路由交流三相电源厚膜相序保护器TH221集于一体，不需用互感器，可直接通过降压后，直接接入380V电压。如图2所示，取样电路的三个输入端分别通过电阻R4、R5、R6用来连接三相电源，交流三相电源厚膜相序保护器TH221的引脚14(相序正常发光二极管阴极连接端)连接二极管D5的阴极，二极管D5的阳极与引脚16(电容连接端)连接；交流三相电源厚膜相序保护器TH221的引脚15(相序错误或错相发光二极管阳极连接端)连接二极管D6的阳极，二极管D6的阴极接地；交流三相电源厚膜相序保护器TH221的引脚13(外界继电器连接端)与引脚12(直流继电器电源端)之间连接继电器的线圈J，继电器的常开触点J-1用来与电动机交流接触器控制回路连接。电源电路包括降压电路、整流电路、滤波电路、分压电路，三相电源的相电压通过降压电路连接整流电路的输入端，降压电路由电容C1和电阻R1并联构成，整流二极管由四个二极管D1-D4构成的桥式整流电路构成，整流电路的输出端通过滤波电路(C2)连接分压电路(R2和R3)，分压电路的输出端分别连接继电器的电源端与TH221厚膜集成电路的电源端。

本发明的工作原理：如图2所示，通电后该装置处于工作状态，三相交流电动机M一启动，降压电阻R4、R5、R6分别将三相交流电动机M的电压信号通过交流三相电源厚膜相序保护器TH221的引脚1(交流A相输入端)、引脚3(交流B相输入端)、引脚5(交流C相输入端)输入端送入取样电路。取样电路将由引脚1、引脚3、引脚5引入的三相较高交流电压降低为适合输入相序逻辑鉴别电路和缺相判断电路的单相直流电压，此直流电压的大小不受输入电压波动的影响，为一稳定且纹波很小的信号电压。如果三相电压中有一相或一相以上缺少为零时，取样电路将输出部分电压为零的方波电压或全部为零电压，与三相正常时输出的理想直流电压完全不同。取样电路的输出信号分别送给缺相判断电路进行判断和相序逻辑鉴别电路进行鉴别。

如图2所示，相序逻辑鉴别电路将取样电路输出的信号进行逻辑鉴别，若相序正确时缺相判断电路不工作，功率放大电路也不工作，直流继电器不动作，则接在交流三相电源厚膜相序保护器TH221引脚14和引脚16的绿色发光二级管D5发光，表示相序正确，无缺相断相，电动机M运行正常。

如图2所示，若电动机M缺相、断相或相序不正确，缺相判断电路和相序逻辑鉴别电路将有信号输出，这时功率放大电路开始工作，该电路将相序逻辑鉴别电路、错相判断电路输出的故障信号进行电流放大后输出低电平，推动外接继电器工作，继电器线圈J动作，则继电器的常闭触头J-1断开，切断三相交流电动机M的供电电源；并且接在交流三相电源厚膜相序保护器TH221引脚15的红色发光二级管D6发光，表示有缺相、断相或相序不正确的情况发生，排除故障后，电动机M方可正常运行。

Claims (6)

1.一种三相交流电动机缺相错相保护装置，其特征在于：包括取样电路、相序逻辑鉴别电路、缺相判断电路、功率放大电路、继电器和电源电路，取样电路的输入端分别通过一降压电阻用来连接三相电源，取样电路的输出端连接相序逻辑鉴别电路的输入端和缺相判断电路的输入端，相序逻辑鉴别电路的输出端和缺相判断电路的输出端连接功率放大电路的输入端，功率放大电路的输出端连接继电器的线圈，继电器的常开触点用来与电动机交流接触器控制回路连接；电源电路用于给所述各个电路提供电源。

2.根据权利要求1所述的三相交流电动机缺相错相保护装置，其特征在于：所述的相序逻辑鉴别电路的输出端还连接有正常运行指示电路。

3.根据权利要求2所述的三相交流电动机缺相错相保护装置，其特征在于：所述的相序逻辑鉴别电路的输出端还连接有缺相错相指示电路。

4.根据权利要求1或2或3所述的三相交流电动机缺相错相保护装置，其特征在于：所述的取样电路、相序逻辑鉴别电路、缺相判断电路和功率放大电路集成于一集成芯片。

5.根据权利要求4所述的三相交流电动机缺相错相保护装置，其特征在于：所述的集成芯片为交流三相电源厚膜相序保护器TH221。

6.根据权利要求5所述的三相交流电动机缺相错相保护装置，其特征在于：所述的电源电路包括降压电路、整流电路、滤波电路、分压电路，三相电源的相电压通过降压电路连接整流电路的输入端，整流电路的输出端通过滤波电路连接分压电路，分压电路的输出端分别连接继电器的电源端与所述集成芯片的电源端。

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