CN107863854B - 一种电机绕组温度保护控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明属于电机控制技术领域，提供了一种电机绕组温度保护控制电路。所述电机绕组温度保护控制电路包括：温度检测装置、温度显示装置、中间继电器以及交流接触器；所述温度检测装置用于检测所述电机绕组的温度值；所述电机绕组温度显示装置包括第一电源端口、第二电源端口、第一高温端口、第二高温端口以及所述温度值达到超温跳闸值闭合的第一常开开关触点；所述第一常开开关触点连接在所述第一高温端口与所述第二高温端口之间，所述中间继电器的线圈连接在所述第二高温端口与电源的零线之间；通过本发明可有效地解决现有技术难以全面地保护电机绕组的运行安全，导致电机容易受到损坏的问题。

Description

一种电机绕组温度保护控制电路

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，尤其涉及一种电机绕组温度保护控制电路。

背景技术

当电机在运行的过程中，电机的各个部件将产生各种能量损耗，如铜耗、铁耗、附加损耗等，这些能量都将转换为热量，引起电机绕组、铁芯及轴承等温度升高。异步电动机的允许温升是指在一定环境温度时，比如环境温度为40摄氏度，电机温度与周围环境温度的差值，它是由制造电机所使用的绝缘材料所决定，一般而言，绝缘材料的绝缘等级越高，则该绝缘材料对应的耐热温度也就越高，例如，异部电机铭牌标注的温升为60开尔文，则说明环境温度为40摄氏度时，电机的绕组不能超过60开尔文。

然而当电机处于过负载或者冷却不良状态时，电机绕组的温度很快超过其额定值，此时，电机即使不会因此而立即损坏，长期处于过温状态也会使电机寿命因绝缘加速老化而缩短。例如，A级绝缘材料制成的电机，当电机绕组温度比允许温升每高8摄氏度时，电机的寿命将会因此而缩短一半；由此可得，在电机运行中正确测量电机各部件的温度，并根据该温度测量值控制即保护电机显得尤为重要。

因此，现有的电机绕组保护控制电路中至少存在以下问题：现有技术依靠电机供电线路中安装热继电器进行过载保护，当线路中电流过大时热继电器动作，联锁切除电机供电电源；但是当电机供电线路正常，电机处于冷却不良状态时，电动机温度将会很快超过其额定值，将导致电机因绝缘加速老化而极大地缩短其寿命。

发明内容

本发明提供一种电机绕组温度保护控制电路，旨在解决现有技术无法对电机绕组实现全面的过温保护以及电机由于高温容易受到损坏的问题。

本发明第一方面提供一种电机绕组温度保护控制电路，包括：温度检测装置、温度显示装置、中间继电器以及交流接触器；

所述温度检测装置一端连接所述电机绕组温度显示装置的信号输入端子，另一端用于连接电机绕组，用于检测所述电机绕组的温度值；所述电机绕组温度显示装置包括第一电源端口、第二电源端口、第一高温端口、第二高温端口以及所述温度值达到超温跳闸值闭合的第一常开开关触点；所述第一电源端口以及所述第一高温端口用于与电源的火线连接，所述第二电源端口与电源的零线连接，所述第一常开开关触点连接在所述第一高温端口与所述第二高温端口之间，所述中间继电器的线圈连接在所述第二高温端口与电源的零线之间；

所述交流接触器的线圈和所述中间继电器的常闭触点串接在电机的控制回路中；

所述交流接触器的主常开触点串接在电机的供电回路中，用于控制电机的起停。

进一步地，还包括第一指示模块；

所述电机绕组温度显示装置还包括：第三高温端口、第四高温端口以及所述温度值达到过温报警值闭合的第二常开开关触点；

其中所述第三高温端口与电源的火线连接，所述第二常开开关触点连接在所述第三高温端口与所述第四高温端口之间，所述第一指示模块连接在所述第四高温端口与电源的零线之间。

进一步地，所述第一指示模块为峰鸣器。

进一步地，所述控制回路还包括：转换开关、第一按钮开关、第二按钮开关、数字控制开关以及热继电器；

所述转换开关的自动输入端和手动输入端用于与电源的火线连接，所述转换开关的手动输出端连接所述第一按钮开关的第一端，所述转换开关的自动输出端连接所述数字控制开关的第一端，所述第二按钮开关的第一端以及所述第一按钮开关的第二端与所述交流接触器的辅助常开触点第一端连接，所述第二按钮开关的第二端、所述数字控制开关的第二端以及所述热继电器的常闭触点第一端与所述交流接触器的辅助常开触点第二端连接，所述热继电器的常闭触点第二端与所述中间继电器的常闭触点的第一端连接，所述交流接触器的线圈第一端与所述中间继电器的常闭触点的第二端连接，所述交流接触器的线圈第二端与电源的零线连接，所述热继电器的线圈串接在电机的供电回路中。

进一步地，所述控制回路还包括：第二指示模块；

所述第二指示模与所述交流接触器的线圈并联。

进一步地，还包括：第三指示模块；

所述第三指示模块的第一端用于与电源的火线连接，所述第三指示模块的第二端与电源的零线连接。

进一步地，还包括：熔断器；

所述熔断器的第一端与电源的火线连接，所述熔断器的第二端与所述电机绕组温度显示装置的第一电源端口以及第一高温端口连接。

进一步地，所述温度检测装置为热电偶或者电阻检测器。

本发明相对于现有技术所取得的有益技术效果为：在上述电机绕组温度保护控制电路中，通过温度检测装置与电机绕组直接连接，因此温度检测装置可测得电机绕组的实际温度，通过在电机绕组温度显示装置内部设置第一常开开关触点，当电机绕组的温度值达到超温跳闸值时，则第一常开开关触点执行相应的动作，使电机供电回路断开，电机失电停机，更加全面地保护了电机绕组的安全；从而有效地克服了现有技术无法全面地保护电机绕组的运行安全，电机容易由于高温而受到损坏的不足之处。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种电机绕组温度保护控制电路的电路结构图；

图2是本发明实施例提供的一种电机的供电回路的电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

结合图1-2，本发明实施例所示出了电机绕组温度保护控制电路的电路结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

该电机绕组温度保护控制电路包括温度检测装置KR、温度显示装置KTE、中间继电器KA以及交流接触器KM。

其中温度检测装置KR一端连接电机绕组温度显示装置KTE的信号输入端子1T～3T，另一端用于连接电机绕组，温度检测装置KR用于检测电机绕组的温度值。

具体的，温度检测装置KR为热电偶或者电阻检测器；当温度检测装置KR获取到电机绕组的温度信号时，通过信号输入端子1T～3T将该温度信号传输至温度显示装置KTE。可选的，温度检测装置KR设于电机绕组上或者电机嵌入槽中，由于温度检测装置KR直接连接在电机绕组温度显示装置KTE的信号输入端子1T～3T与电机绕组之间，通过该温度检测装置KR可实时精确地检测出电机绕组的温度值，从而操作人员可实时了解电机绕组的实际温度值。

电机绕组温度显示装置KTE包括第一电源端口A1、第二电源端口A2、第一高温端口31、第二高温端口32以及第一常开开关触点K1。其中，当温度检测装置KR检测到电机绕组的温度值达到超温跳闸值时，第一常开开关触点K1闭合，使电机失电停机。需要说明的是，所述“达到”是指大于或者等于该数值。

第一电源端口A1以及第一高温端口31用于与电源的火线L11连接，第二电源端口A2与电源的零线N连接，第一常开开关触点K1连接在第一高温端口31与第二高温端口32之间，中间继电器的线圈KA-1连接在第二高温端口32与电源的零线N之间；交流接触器的线圈KM-1和中间继电器的常闭触点KA-2串接在电机的控制回路中；交流接触器的主常开触点KM-3串接在电机的供电回路中，用于控制电机的起停。

通过本发明实施例，当温度检测装置KR检测到电机绕组的温度达到超温跳闸值时，第一常开开关触点K1闭合，中间继电器线圈KA-1得电，串接在电机的控制回路中的中间继电器的常闭触点KA-2断开，交流接触器的线圈KM-1失电，串接在电机的供电回路中的交流接触器的主常开触点KM-3断开，从而使电机的供电回路断开，电机失电停机，防止电机在高温条件下运行，有效地保护了电机的运行安全；从而解决了现有技术中由于高温运行易对电机造成损坏的问题。

具体的，该电机绕组温度保护控制电路还包括第一指示模块SM。电机绕组温度显示装置KTE还包括：第三高温端口33、第四高温端口34以及第二常开开关触点K2；当温度检测装置KR检测到电机绕组的温度达到过温报警值时，则第二常开开关触点K2闭合。第三高温端口33与电源的火线L11连接，第二常开开关触点K2连接在第三高温端口33与第四高温端口34之间，第一指示模块SM连接在第四高温端口34与电源的零线N之间。

另外，上述过温报警值与超温跳闸值并不是固定的，可以依据电机的型号以及制作材料等实际情况提前设定。可选的，过温报警值为90摄氏度，超温跳闸值为100摄氏度。

通过本发明实施例，当温度检测装置KR检测到电机绕组的温度达到过温报警值时，第二常开开关触点K2闭合，第一指示模块SM得电并发出声光报警信号，提醒相关操作人员及时对电机绕组进行降温措施，防止电机在过温条件下长期运行对电机造成损坏。

具体的，所述控制回路还包括：转换开关SA、第一按钮开关SS、第二按钮开关SF、数字控制开关DDC以及热继电器KH。

转换开关SA的自动输入端3和手动输入端1用于与电源的火线L11连接，转换开关SA的手动输出端1连接所述第一按钮开关SS的第一端，转换开关SA的自动输出端3连接数字控制开关DDC的第一端，第二按钮开关SF的第一端以及第一按钮开关SS的第二端与交流接触器的辅助常开触点KM-2第一端连接，第二按钮开关SF的第二端、数字控制开关DDC的第二端以及热继电器的常闭触点KH-1第一端与交流接触器的辅助常开触点第二端连接，热继电器的常闭触点KH-1第二端与中间继电器的常闭触点KA-2的第一端连接，交流接触器的线圈KM-1第一端与中间继电器的常闭触点KA-2的第二端连接，交流接触器的线圈KM-1第二端与电源的零线N连接，热继电器的线圈KH-2串接在电机的供电回路中。

具体的，在电机的供电回路中，交流接触器的主常开触点KM-3第一端与电源的火线L11连接，交流接触器的主常开触点KM-3第二端与热继电器的线圈KH-2第一端连接，热继电器的线圈KH-2第二端用于连接电机。

具体的，数字控制开关DDC的手动输入端1和自动输入端3之间可选择地第一导通线路或者第二导通线路，通过任意选择数字控制开关DDC的输入端与输出端之间的连接组合，使电机的控制回路导通，方便了电路控制的操作流程。

具体的，所述控制回路还包括：第二指示模块HG；第二指示模块HG与交流接触器的线圈KM-1并联。可选的，第二指示模块HG为信号指示灯，当控制回路中处于导通状态时，该信号指示灯亮，通过该信号指示灯可实时检测电机的控制回路工作状态。

可选的，该电机绕组温度保护控制电路还包括第三指示模块HW；第三指示模块HW的第一端用于与电源的火线L11连接，第三指示模块HW的第二端与电源的零线N连接。

可选的，第三指示模块HW为信号指示灯，若第三指示模块HW处于灯亮状态，则说明该电机绕组温度保护控制电路处于正常工作状态；若第三指示模块HW处于熄灭状态，则说明该电机绕组温度保护控制电路处于故障状态，各电力元件中并无电流通过，此时操作人员需要断开输入电源，检测该电机绕组温度保护控制电路中各个电力元件是否发生故障，从而通过第三指示模块HW能够检测该电机绕组温度保护控制电路的正常工作情况。

可选的，该电机绕组温度保护控制电路还包括熔断器FU；熔断器FU的第一端与电源的火线L11连接，熔断器FU的第二端与电机绕组温度显示装置KTE的第一电源端口A1以及第一高温端口31连接。当电机绕组温度保护控制电路中的输入电流超过额定值时，熔断器FU本身产生的热量使熔体熔断，从而防止该电机绕组温度保护控制电路中电力元件由于过电流而遭到破坏，保证了该电机绕组温度保护控制电路的运行安全。

具体的，第一指示模块SM为峰鸣器。

为了更好地理解本发明实施例，下面通过一个具体的例子来说明该电机绕组温度保护控制电路的工作原理：

若电机处于正常运转状态中，电机绕组的温度处于正常范围内，如60摄氏度；此时通过温度检测装置KR检测到电机绕组的实际温度值，并将该温度信号传输至温度显示装置KTE，外界操作人员通过该温度显示装置KTE得到了电机绕组的实际温度值；由于电机绕组的温度低于过温报警值和超温跳闸值，第一常开开关触点K1和第二常开开关触点K2处于断开状态；此时，中间继电器的线圈KA-1失电，中间继电器的常闭触点KA-2闭合，电机的控制回路处于导通状态，交流接触器的线圈KM-1得电，串接在电机的供电回路中的交流接触器的主常开触点KM-3闭合，从而电机得电处于正常运转状态。

由于电机处于长期工作状态，电机绕组的实际温度值达到温度过温报警值，如93摄氏度，此时通过温度检测装置KR检测到电机绕组的实际温度值，第二常开开关触点K2闭合，第一指示模块SM得电并发出相应的声光报警信号，以提醒操作人员：该电机绕组已经到达了过温报警值，电机处于过温运行状态，需要对电机绕组采取相应的降温措施。

若电机绕组的实际温度值一直升高，通过温度检测装置KR检测到电机绕组的实际温度值已经达到超温跳闸值，如108摄氏度，电机绕组温度显示装置KTE内部的第一常开开关触点K1闭合，中间继电器的线圈KA-1得电，串接在电机的控制回路中的中间继电器的常闭触点KA-2断开，由于电机的控制回路断开，交流接触器的线圈KM-1失电，串接在电机的供电回路中的交流接触器的主常开触点KM-3断开，电机的供电回路断开，电机停止运行。

通过上述电机绕组温度保护控制电路的操作实例可知，当电机绕组的温度值超过正常范围时，第一常开开关触点K1或者第二常开开关触点K2动作，第一指示模块SM发出声光报警信号或者中间继电器的线圈KA-1得电后使电机停机运转，防止电机绕组在过温条件下长期运行；从而有效地克服了现有技术中电机容易因高温而受到损坏的不足之处。

通过本发明实施例，通过温度检测装置KR直接检测电机绕组的温度，若电机绕组的温度达到电机的过温报警值，第二常开开关触点K2动作并且第一指示模块SM及时发出声光报警信号；若电机绕组的温度达到电机的超温跳闸值时，中间继电器的线圈KA-1得电，电机及时停机，从而实现了电机绕组过温报警、超温跳闸的功能，全面地保护了电机的运行安全；有效地解决了现有技术中由于高温容易对电机绕组造成较大损坏的问题。

需要说明的是,在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品或者结构所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或者“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电机绕组温度保护控制电路，其特征在于，包括：温度检测装置、温度显示装置、中间继电器以及交流接触器；

所述温度检测装置一端连接所述电机绕组温度显示装置的信号输入端子，另一端用于连接电机绕组，用于检测所述电机绕组的温度值；所述电机绕组温度显示装置包括第一电源端口、第二电源端口、第一高温端口、第二高温端口以及所述温度值达到超温跳闸值闭合的第一常开开关触点；所述第一电源端口以及所述第一高温端口用于与电源的火线连接，所述第二电源端口与电源的零线连接，所述第一常开开关触点连接在所述第一高温端口与所述第二高温端口之间，所述中间继电器的线圈连接在所述第二高温端口与电源的零线之间；

所述交流接触器的线圈和所述中间继电器的常闭触点串接在电机的控制回路中；

所述交流接触器的主常开触点串接在电机的供电回路中，用于控制电机的起停；

所述交流接触器的主常开触点第一端与电源的火线连接，所述交流接触器的主常开触点第二端与热继电器的线圈第一端连接，所述热继电器的线圈第二端用于连接电机；

所述控制回路还包括：转换开关、第一按钮开关、第二按钮开关、数字控制开关以及热继电器；

所述转换开关的自动输入端和手动输入端用于与电源的火线连接，所述转换开关的手动输出端连接所述第一按钮开关的第一端，所述转换开关的自动输出端连接所述数字控制开关的第一端，所述第二按钮开关的第一端以及所述第一按钮开关的第二端与所述交流接触器的辅助常开触点第一端连接，所述第二按钮开关的第二端、所述数字控制开关的第二端以及所述热继电器的常闭触点第一端与所述交流接触器的辅助常开触点第二端连接，所述热继电器的常闭触点第二端与所述中间继电器的常闭触点的第一端连接，所述交流接触器的线圈第一端与所述中间继电器的常闭触点的第二端连接，所述交流接触器的线圈第二端与电源的零线连接，所述热继电器的线圈串接在电机的供电回路中。

2.根据权利要求1所述的电机绕组温度保护控制电路，其特征在于，还包括第一指示模块；

所述电机绕组温度显示装置还包括：第三高温端口、第四高温端口以及所述温度值达到过温报警值闭合的第二常开开关触点；

其中所述第三高温端口与电源的火线连接，所述第二常开开关触点连接在所述第三高温端口与所述第四高温端口之间，所述第一指示模块连接在所述第四高温端口与电源的零线之间。

3.根据权利要求2所述的电机绕组温度保护控制电路，其特征在于，所述第一指示模块为峰鸣器。

4.根据权利要求1所述的电机绕组温度保护控制电路，其特征在于，所述控制回路还包括：第二指示模块；

所述第二指示模块与所述交流接触器的线圈并联。

5.根据权利要求1所述的电机绕组温度保护控制电路，其特征在于，还包括：第三指示模块；

所述第三指示模块的第一端用于与电源的火线连接，所述第三指示模块的第二端与电源的零线连接。

6.根据权利要求1所述的电机绕组温度保护控制电路，其特征在于，还包括：熔断器；

所述熔断器的第一端与电源的火线连接，所述熔断器的第二端与所述电机绕组温度显示装置的第一电源端口以及第一高温端口连接。

7.根据权利要求1所述的电机绕组温度保护控制电路，其特征在于，所述温度检测装置为热电偶或者电阻检测器。