CN1085356A - 三相异步电动机保护器 - Google Patents

Abstract

一种三相异步电机保护器，由电流检测电路、控 制电路组成，电流检测电路采用三相电流电压互感 器，控制电路由整流滤波电路、断相保护电路、过载过 流保护电路、堵转保护电路、总控制门、驱动电路、断 相故障记忆电路和断相故障显示电路、过载过流故障 记忆电路，过载过流故障显示电路以及电机工作状态 和工作状态显示电路等组成，具有检测精度高，线性 范围宽、铁芯不饱和等优点。

Description

本发明为三相异步电动机保护器，能有效地对三相异步电动机作断相、过载、过流及堵转保护。

目前已有的三相异步电机保护器采用普通的电流互感器检测三相电流信号（付边开路使用），其检测精度低，线性差、动态范围小，且铁芯易于饱合。为了解决异步电动机起动电流高于额定电流而使保护器误动作的问题，一般均采用延时动作的方法以避开起动电流，这种方式在电机严重过载时，对电机是不利的。

本发明的目的在于提出一种采用特殊的交流电流电压互感器作为检测电动机电流的方法。该互感器能够将电机的电流转换为与之成比例的电压信号。不仅提高了对电流的检测精度，而且线性范围宽，铁芯不饱合、故对电机的保护效果好。同时采用集成电路对起动电流曲线进行跟踪，在起动时不会发生误动作，起动完毕能进行正常的过载，过流保护。能够检测三相电流的有无，对断相故障进行逻辑判断。发生断相时，发出跳闸信号。当电机起动发生堵转故障时，亦能发出堵转信号切断电源。而且本保护器对上述各种故障均能进行记忆，并显示故障原因。同时采用一只三色发光二极管发出橙、红、绿三种颜色分别显示电机起动前、起动过程和正常工作三种状态。

本发明的主要技术内容是：该三相异步电动机保护器由检测电路和控制电路组成。

电流检测电路Ⅰ：采用三相电流电压互感器1，该互感器是由用环形铁芯制成的三只电流电压互感器组成。在每只环形铁芯上分别绕有平衡线圈L₀和电压线圈L₂，L₀用以平衡输入电流在原边线圈L₁中产生的磁势，以保障在电压线圈L₂上产生的电压信号与输入电流成正比，且波形不失真。电流电压互感器结构示意图见图3，其原理图如图4（图3、图4仅画出一相）。电机的电源线穿过电流电压互感器的穿芯孔。可以是一匝，也可以是数匝。三只这样的电流电压互感器装在塑料制的壳内组成一只三相电流电压互感器，其电压线圈接成星形由端子引出，外形如图5。

控制电路Ⅱ：由整流电路2，断相保护电路3，过载过流保护电路4，堵转保护电路5，总控制门6，驱动电路7，断相故障记忆电路8，断相故障显示电路9，过载过流故障记忆电路10，过载过流显示电路11，电机工作状态识别电路12，电机工作状态显示电路13，复位电路14，电源电路15组成。如图1所示。

整流滤波路2：由二极管D₁～D₃、电容C₁～C₃组成。该电路与三相电流电压互感器输出端连接，能够将三相电流电压互感器输出的电压信号进行整流、滤波再同时送到断相保护电路和过载过流保护电路。

断相保护电路3：由运算放大器LM₁～LM₃，非门F₁、F₂，与非门M₁～M₃、R₁₆、C₈及施密特反相器F₃等组成。LM₁～LM₃的输入端与整流滤波电路的输出端连接，由LM₁～LM₃对电流信号进行检零，即检测电机各相电流的有无。LM₁～LM₃的输出端送到由F₁、F₂及M₁～M₃组成的断相识别电路，以识别电机是否发生断相故障。断相识别电路的输出再送到R₁₆、C₈、F₃组成的延时电路，延时电路的输出同时送到总控制门电路和断相记忆电路。延时电路起避免误动作作用。同时该电路中的F₁的输出送到电机工作状态识别电路。

过载过流保护电路4：该电路由反时限电路、电流整定电路、比较电路、控制门、起动闭锁电路、延时电路、起动电流检测电路、起动曲线跟踪电路等组成;反时限电路由电阻R₈～R₁₃、电容C₅～C₇组成。输入端与整流滤波电路的输出端连接，该电路的作用是将电流信号进行反时限延时、增强电机保护器的抗干扰能力。其输出端接到比较电路;电流整定电路由电阻R₁₃、R₁₄，电位器W₁和稳压管2CW组成。用以整定保护器动作电流的数值，稳压管的作用是提高保护器的精度。该电路输出端接到比较电路的输入端;比较电路由运算放大器LM₅～LM₇组成。三个运放大器的正相输入端连在一起，接到电流整定电路W₁的中间动触头上。LM₅～LM₇的三个反相输入端分别接到反时限电路的三个输出端（这三只运放器采用反相输入式）。三只运放器的三个输出端送到控制门;控制门采用与非门M₉。与非门M₉的三个输入端分别接到比较电路的三个输出端，与非门M₉实际起或门的作用，电机无论哪相出现过载过流故障，M₉都能发出故障信号。该电路输出端接到起动闭锁电路;起动闭锁电路采用与非门M₁₀，M₁₀的一个输入端接控制门M₉的输出端，另一输入端接起动曲线跟踪电路的S₃的输出端。本电路的作用是在电机起动时与非门M₁₀被S₃输出的低电平封死，使起动时与非门M₉输出的过载过流信号不能通过M₁₀，保障电机顺利起动。该电路的输出端接到延时电路;延时电路由电阻R₃₀、电容C₁₀及施密特反相器F₁₁组成。其输入端接起动闭锁电路的输出端。本电路的作用是将过载过流信号延时1.2秒左右以提高保护器的抗干扰能力。其输出端同时接总控制门的输入端和过载过流故障的记忆电路;起动电流检测电路由电阻R₆、R₇和运算放大器LM₄组成。其输入端由整流滤波电路来，经R₆、R₇分压后接到LM₄的正相输入端，用来检测电机的起动电流。其输出端同时接到堵转保护电路和起动电流曲线跟踪电路;起动电流曲线跟踪电路由R-S触发器S₂、S₃、非门F₉、F₁₀、与非门M₇、M₈等组成。该电路用于判别电机的起动状态和正常工作状态。当电机处于起动状态时，该电路将起动闭锁电路的M₁₀关掉，保障电机能顺利起动;当电机起动完毕，电机电流恢复到正常值时该电路又将M₁₀打开，保障电机在发生过载过流故障时能对电机进行保护。其输出端同时接到起动闭锁电路M₁₀的输入端和电机工作状态显示电路。

堵转保护电路5：由非门F₅～F₈、与非门M₅，电阻R₂₆、电位器W₂及电容C₉组成。作用是当电机由于机械原因转动不起来，即发生堵转故障时，该电路发出堵转信号，保护电机。其输入端由起动电流检测电路来，输出端送到总控制门。

总控制门电路6：采用三输入端与非门M₆，该电路的三个输入端分别接到断相保护电路、过载过流保护电路及堵转保护电路的输出端。该电路的作用是当上述三个保护电路任何一个输出故障信号，M₆都能输出跳闸信号。M₆实际上是作为或门使用。其输出端接到驱动电路。

驱动电路7：由非门F₁₃、电阻R₂₇、R₂₈，时基电路NE555等组成。该电路的作用是将总控门输出的跳闸信号变成合适是电平，并提高驱动能力。其输入端接总控门的输出端。其输出端同时接中间继电器的线圈，和电机工作状态显示电路。

记忆电路8、10：由R-S触发器S₁、S₄、非门F₄、与非门M₁₅及电容C₁₂、C₁₈等组成。其输入端接到断相保护电路和过载过流保护电路的输出端，其作用是对断相和过载过流信号进行记忆。其输出端同时接到断相故障显示电路和过载过流故障显示电路。

故障显示电路9、11：由非门F₁₂、F₁₆及发光二极管LED₁、LED₂等组成。输入端由记忆电路来。该电路用来显示电机发生的故障原因。

工作状态识别电路12和工作状态显示电路13：由与非门M₁₄、M₁₅、非门F₁₄、F₁₅及一只三色发光二极管LED3-1、LED3-2等组成。该电路输入端分别接到断相保护电路和起动曲线跟踪电路的输出端。用来识别并显示电机起动前、起动过程和正常工作的三种装态。

复位电路14：由按钮ANF、二极管D₇。D₉～D₁₂、与非门M₁₂、M₁₃等组成。用来对各记忆元件进行复位。其输出端接到触发器S₁～S₄的复位端。

电源电路15：由变压器B、整流桥ID、滤波电容C₄及稳压块LM7812组成。作用是为各电路提供+12V工作电源。+12伏电压用V₀表示。

全部控制电路中的集成电路、二极管、电阻、电容等元件都焊在印刷电路板上，装在塑料制的壳内，发光二极管、电流整定电位器及复位按钮装在面板上;其电流信号输入、220伏电源输入以及继电器常闭接点的输出均通过塑料壳底部的端子引出。全部控制电路装在一起称为控制器，外型示意图如图6所示。三相电流电压互感器的输出端子用导线和控制器的电流信号输入端子相连。

三相异步电动机保护器与电机控制电路的连接方法：该保护器的中间继电器的常闭接点JK串联在电机控制电路中。当电机发生故障时，保护器使JK断开，切断了电机的控制回路，也就使电机主电路切断，保护了电机。如图7所示。

本发明的技术效果在于采用三相交流电流电压互感器检测三相电流，精度高、线性范围宽、输出电压波形不失真，由于铁芯不饱合，故本保护器适用电机容量范围大，4～400KW电动机均可。同时也适用于高压异步电动机。采用CMOS集成电路、功耗低、工作可靠。保护器结构紧凑、体积小（60×85×120）（单位毫米）。采用跟踪电机起动曲线的方法解决了异步电机起动时误动作的问题。保护效果良好。具有断相、过载过流及堵转保护功能，并能记忆故障原因，同时显示出来。能够用三色发光二极管发出橙、红、绿三种颜色分别显示电机起动前、起动过程、正常工作三种状态;再增加一只相同的三相电流电压互感器，在三相电机绕组的输入和输出端分别与两只三相电流电压互感器的原边L₁串连，其三相交流电流电压互感的电压线圈L₂接成两个星形电路，两个星形的节点连在一起作为一个公共端，同其它电压线圈的出线端分别与控制电路的相应输入端相连，可实现三相异步电动机的差动保护，用来对大型异步电机或重要的三相异步电动机进行更可靠的保护，两只三相电流电压互感器的接线示意图如图8所示。

本发明能克服现有的电机保护器所用普通电流互感器检测精度低，线性差、动态范围小，铁芯易饱合的问题。同时采用跟踪电机起动曲线的办法解决电机起动时误动作问题，比用延时的办法解决这个问题对电机有利。用一只三色发光二极管显示电机的不同工作状态不仅新颖而且能判断出电机起动时间的长短。

图1为本发明的方框图;

图2为本发明的电路原理图;

图3为三相电流电压互感器的一相结构示意图;

图4为三相电流电压互感器的一相原理接线图;

图5为三相交流电流电压互感器外型图;

图6为本发明控制电路的外型结构示意图;

图7为本发明对外电路接线示意图;

图8为差动保护三相交流电流电压互感器与电机绕阻的接线示意图;

Ⅰ电流检测电路、Ⅱ控制电路、Ⅲ三相异步电动机控制电路。

1三相电流电压互感器、2整流滤波电路、3断相保护电路、4过载过流保护电路、5堵转保护电路、6总控制门、7驱动电路、8断相故障记忆电路、9断相故障显示电路、10过载过流故障记忆电路、11过载过流故障显示电路、12电机工作状态识别电路、13电机工作状态显示电路、14复位电路、15电源电路、16异步电机控制电路（本保护器之外的电路）、1′电流电压互感器原边线圈、2′电流电压互感器铁芯、3′电流电压互感器电压线圈、4′电流电压互感器平衡线圈。

原理分析：保护器的电路原理图见图2，保护器在电机控制电路中的接法示意图见图7。

电流检测电路：电机三相电流经三相电流电压互感器的三个穿芯孔流过，在其电压线圈产生三个与电流成正比的电压信号，此信号由互感器的端子输出送到控制电路中的整流滤波电路。

整流滤波电路：由端子引来的电流信号经D₁～D₃整流，C₁～C₃滤波后再同时送到断相保护电路，过载过流保护电路及起动电流检测电路。

断相保护电路分析：该电路的输入与整流滤波电路连接，三个电流信号分别由R₁～R₃接到运算放大器LM₁～LM₃的三个输入端，LM₁～LM₃的另外三个输入端连在一起接到由电阻R₄和R₅组成的分压器上，以取得合适的参考电平。LM₁，LM₂采用正相输入，LM₃采用反相输入，LM₁～LM₃组成了用以检测三相电流有无的检零电路，其三个输出端接到由非门F₁、F₂、与非门M₁～M₃组成的逻辑电路，用以判别是否发生断相。如果用A、B、C代表三相电流信号，则门M₄的输出 这样，当三相电流都有或都没有时，M₄输出为0，只有当任一相断相时，M₄的输出才为1。M₄的输出接到由R₁₆、C₈及施密特非门F₃组成的延时电路，经延时0.8秒左右再同时送到总控制门M₆和断相记忆电路。延时的目的是增强抗干扰能力。

过载过流保护电路分析：其输入端接到整流滤波电路，三个电流信号输入到由电阻R₆～R₁₃及电容C₅～C₇组成的三个反时限电路，以便对电流信号进行反时限延时，再送到比较电路的输入端。

比较电路由运算放大器LM₅～LM₇组成，其三个反相输入端分别接反时限电路，正相输入端连在一起接到电流整定电路W₁的中间的动触点。该电路用以判别电机的三相电流是否过载过流，当任一相发生过载过流故障时，相应的运放器便输出低电平（下文用1表示高电平、用0表示低电平）。该电路的三个输出端接到控制门M₉。

电流整定电路中，+12V电源V_c经电阻R₁₄限流接到稳压管2CW将电压稳定到+6V为W₁提供稳定的电压，以提高保护器的精度。W₁的中间触头接到LM₅～LM₇的三个正相输入端（连在一起），W₁用以调节整定电流的数值。

控制门电路中与非门M₉的三个输入端接到LM₅～LM₇的三个输出端，这样，无论任何一相过载过流时，与非门M₉都输出1。M₉的输出同时送到起动闭锁电路中的与非门M₁₀和起动曲线跟踪电路中的与非门M₇。

起动闭锁电路与非门M₁₀的一个输入端接到控制门M₉的输出端，M₁₀的另一个输入端接到起动跟踪曲线电路中的S₃的输出端。在起动时，S₃输出为0，故此时虽然由于大大高于额定电流的起动电流已使M₉输出为1，但由于S₃输出为0，M₁₀被封死，所以M₉输出的故障信号无法通过M₁₀，保证电机顺利起动。M₁₀的输出端接延时电路。

延时电路将M₁₀输出的过载过流信号延时约1.2秒左右，以避免保护器误动作。延时电路由R₃₀，C₁₀、F₁₁组成，其输出同时送到总控制门和过载过流故障记忆电路。

起动电流检测电路的输入由整流滤波电路来。A相电流信号经R₆、R₇分压后送到运算放大器LM₄的正相输入端、LM₄的反相输入端接到LM₅～LM₇的公共正相输入端。由于电流信号经电阻R₆、R₇衰减，故LM₄只有在起动电流达到2倍额定电流左右时输出才为1。这样便能检测电机是否处于起动状态，该电路的输出同时送到起动曲线跟踪电路和堵转保护电路。

起动曲线跟踪电路分析：起动电流检测电路输出的信号接到该电路的F₉的输入端，经F₉反相再由C₁₄耦合到R-S触发器S₂的置位端。在电机起动前，触发器S₂、S₃自动复位，同时LM₄输出为0，F₉输出为1，当电机起动后，起动电流达到2倍额定电流时，LM₄输出为1，F₉输出由1变为0，但S₂仍处于复位状态（本R-S触发器采用脉冲上跳沿触发），M₈的输出仍为1，其输出对S₃无影响，所以S₃的输出仍为0，S₃的输出将M₁₀封死。这时虽然电机起动电流很大、M₉输出已为1，但由于无法通过M₁₀，故M₉的故障信号不能达到总控门M₆，保障电机顺利起动。当电机转速上升，起动电流已由最大值逐渐下降，当电流降到2倍额定电流以下时，LM₄输出由1变为0，F₉的输出由0变为1，这个跳变经C₁₄耦合到S₂，使S₂置位，其输出Q₂＝1，但由于此时电流仍高于额定电流，故M₉输出仍为1，M₇输出为0，M₈输出仍为1，F₁₀输出仍为0，故S₃仍处于复位状态，Q₃＝0，M₁₀仍被封死。当电流继续降到整定电流值以下时，M₉输出变为0，M₇输出为1，前面已分析出S₂的输出Q₂已经是1，这样M₈的两个输入端都是1，其输出由1变为0，F₁₀的输出由0变为1，经C₁₆耦合到S₃使S₃置位Q₃＝1，Q₃将起动闭锁门M₁₀打开，使保护器转入到对电机的正常保护状态。S₃的输出同时接到电机工作状态识别及其显示电路。

堵转保护电路分析：在起动时，电机如发生堵转故障，电机起动电流使LM₄输出为1，并将一直保持为1。（因为电机堵转后起动电流不能降到正常值）在电机起动前LM₄输出为0，F₇输出为1，使电容C₉的负极为高电平，C₉的正极经W₂和R₂₆接到电源V_c，也是高电平。这样在电机起动前C₉两端电压为0。当电机起动后，LM₄输出为1，F₇输出由1变为0，这样C₉的负极电位也变为0，由于电容器两端电压不能突变，故C₉的正极电位变为0，使F₅输出为1，F₆输出为0，因而与非门M₅输出仍为1，无堵转信号输出。此时F₇输出为0、F₈输出为1。随着电源V_c通过W₂和R₂₆向C₉充电，C₉正极电位逐渐升高，当升高到F₅的门限电压时，F₅输出由1变为0，F₆输出由0变为1，此时F₈的输出也是1，这样M₅一两个输入端均为1，其输出由1变为0，发出堵转故障信号，经总控门M₆及驱动电路后发出跳闸信号，将电机电源切断。W₂用来调节堵转发生后发出信号的时间，以满足不同电机的需要。

总控制门电路分析：该电路采用与非门M₆，M₆的三个输入端分别接到断相保护电路。过载过流保护电路及堵转保护电路的输出端，当上述任一保护电路输出故障信号时（故障信号为0的时候起作用），M₆的输出为1，M₆实际起或门的作用。M₆的输出接驱动电路。

驱动电路分析：总控制门发出的故障信后经R₂₇输入到该电路的F₁₃，再由F₁₃经电阻R₂₈到时基电路NE555的输入端，F₁₃起电平变换作用，NE555起功率放大的作用，NE555用来驱动中间继电器JK的线圈。二极管D₅为续流二极管，用来保护NE555。C₁₉是抗干扰电容;R₂₇、R₂₆为电平隔离电阻;D₄用来将NE555的输出信号反馈到它的输入端的前级用来对NE555自锁。JK的常闭接点串联到电机的控制回路中，以便在电机发生故障时，切断电机的电源。JK常闭接点的两端由控制器的端子引出。

记忆电路分析：当电机发出断相信号时，F₃的电平由1变为0，F₄的电平由0变为1，经C₁₂耦合到S₁的置位端，对断相信号进行记忆，S₁的输出接到断相显示电路，当电机发生过载过流故障时，F₁₁电平由1变为0，M₁₅的电平由0变为1，经C₁₈耦合到S₄使S₄置位，对故障信号进行记忆，S₄输出到过载过流故障显示电路。

故障显示电路分析：输入由记忆电路来，断相记忆电路在断相时S₁输出为1，使F₁₂电平由1变为0，红色发光二极管LED₁通电发光，显示断相故障，当电机发生过载过流故障时，记忆电路的S₄输出为0，绿色发光二极管LED₂导通发光，显示过载过流故障。F₁₂和F₁₆同时作为缓冲器，为发光二极管提供驱动电流。

工作状态识别电路及工作状态显示电路：该电路的门M₁₄的一个输入端接到断相保护电路的F1的输出，当电机在起动前时，LM₁输出为0，F₁输出为1，S₂输出为0，F₁₄输出为1，故与非门M₁₄输出为0。D₁₃导通，将F₁₅的输入拉为低电平，使F₁₅输出为1，经D₁₄到三色发光二极管的绿色管芯LED3-1，使之发出绿光，LED3-1通过电阻R₂₉限流到NE555的输出端，此时NE555处于复位状态，其输出为0，故对LED3-1及LED3-2能构成回路。另外，此时S₃输出为0，F₁₄输出为1，经D₁₅加到三色发光二极管红色管芯LED3-2，使之发红光，这样电机在起动前三色发光管红、绿管芯都发光，对外显示橙色光。

当电机起动时，LM₁输出为1，F₁输出为0，使门M₁₄输出为1，D₁₃截止，对F₁₅不起作用，此时，S₃输出仍为0，F₁₄输出为1，F₁₅输出为0使LED3-1截止，绿色光熄灭，此时F₁₄输出仍为1，通过D₁₅至LED3-2，仍然导通，发出红光，故电机起动时，三色发光管发出红光。

当电机起动完毕，由于仍有电流故LM₁输出仍为1、F₁输出为0，M₁₄输出为1，D₁₃仍截止，但此时S₃输出为1，F₁₄输出为0红色管芯LED3-2熄灭。F₁₄的输出使F₁₅的输出为1，经D₁₄使LED3-1发出绿光，因而电机正常工作时三色发光二极管发绿色光。D₁₄、D₁₅为保护二极管，R₃₁为隔离电阻。R₂₉为三色发光管的限流电阻。

复位电路分析：当电机发生故障后，电工排出故障后，按动复位按钮ANF，可以复位，ANF接电源V_c，V_c经ANF至二极管D₇，（D₇用于电位隔离），再由D₇至D₉～D₁₂阳极，D₉～D₁₂阴极至各触发器S₁～S₄的复位端，使S₁～S₄复位，与非门M₁₂、M₁₃和二极管D₈组成自动复位电路，当电机断电时能对S₁～S₄自动复位（当发生故障时自动复位电路不起作用）。

电源部分：220伏电源经变压器B降压后经桥块ID整流，C₄滤波后再经集成稳压块7812稳压后输出+12V电压作为本保护器的电源。原理图如图2所示。

Claims (5)

1、一种三相异步电机保护器，由电流检测电路、控制电路组成，其特征在于电流检测电路采用三相电流电压互感器；控制电路由整流滤波电路、断相保护电路、过载过流保护电路、堵转保护电路、总控制门、驱动电路、断相故障记忆电路、断相故障显示电路、过载过流故障记忆电路、过载过流显示电路、电机工作状态识别电路、电机工作状态显示电路、复位电路、电源电路组成。

2、根据权利要求1所述的三相异步电机保护器，其特征在于，三相电流电压互感器是采用环形铁芯制成的三只电流电压互感器，在每只环形铁芯上分别绕有平衡线圈（L₀）和电压线圈（L₂），环形铁芯中间穿有原边线圈（L₁），（L₁）串接于电机主回路，可以是一匝也可为多匝，（L₂）接整流滤波电路，（L₀）为短路线圈，用于平衡输入电流在（L₁）中产生的磁场，三只电流电压互感器装在一个壳体内，其电压线圈接成星形由端子引出。

3、根据权利要求1所述的三相异步电机保护器，其特征在于整流滤波电路由二极管（D₁）、（D₂）、（D₃）、电容（C₁）、（C₂）、（C₃）组成，该电路与三相电流电压互感器输出端连接，输出端与断相保护电路和过载过流保护电路连接;

断相保护电路，由运算放大器（LM₁～LM₃）、非门（F₁）、（F₂），与非门（M₁～M₃）、（R₁₆）、（C₈）和施密特反相器（F₃）组成，运算放大器（LM₁～LM₃）的输入端与整流滤波电路的输出端连接，输出送到由（F₁）、（F₂）及（M₁～M₃）组成的断相识别电路，断相识别电路的输出送到由（R₁₆）、（C₈）、（F₃）组成的延时电路，延时电路的输出同时送到总控制门电路和断相记忆电路，同时（F₁）的输出送到电机工作状态识别电路;

过载过流保护电路，由反时限电路，电流整定电路、比较电路、控制门、起动闭锁电路、延时电路、起动电流检测电路、起动曲线跟踪电路组成;反时限电路由电阻（R₈～R₁₃）、电容（C₅～C₇）组成，输入端与整流滤波电路的输出端连接，输出端接比较电路;电流整定路由电阻（R₁₃）、（R₁₄）电位器（W₁）和稳压管2CW组成，输出端接比较电路;比较电路由运算放大器（LM₅～LM₇）组成，三个运算放大器的正相输入端连在一起，接到电流整定电路，其反相输入端分别和反时限电路的三个输出端连接，其输出端接控制门;控制门采用与非门M₉，M₉的三个输入端分别接到比较电路三个输出端，输出端接起动闭锁电路;起动闭锁电路采用与非门（M₁₀），（M₁₀）的一个输入端接控制门（M₉）的输出，另一输入端接起动曲线跟踪电路的（S₃）的输出端，其输出接延时电路;延时电路由电阻（R₃₀）、电容（C₁₀）、施密特反相器（F₁₁）组成，输入端接起动闭锁电路的输出端，输出端接总控制门和过流故障记忆电路;起动电流检测电路由电阻（R₆）、（R₇）和运算放大器（LM₄）组成，其输入端和整流滤波电路的输出端连接，输出端接堵转保护电路和起动电流曲线跟踪电路;起动电流曲线跟踪电路由R-S触发器（S₂）、（S₃），非门F₉、F₁₀，与非门M₇、M₈组成，输出端同时接到起动闭锁电路门M₁₀的输入端和电机工作状态显示电路;

堵转保护电路由非门（F₅～F₈）、与非门M₅、电阻R₂₆、电位器W₂及电容（C₉）组成;其输入端接电流检测电路，输出端接总控制门;

总控制门电路采用三输入端与非门（M₆），该电路的三个输入端分别接到断相保护电路、过载过流保护电路及堵转保护电路的输出端，其输出端接驱动电路;

驱动电路由非门（F₁₃）、电阻R₂₇、R₂₈、时基电路NE₅₅₅组成，其输入接总控门的输出端，输出端接中间继电器的线圈和电机工作状态显示电路;

记忆电路由R-S触发器（S₁）、（S₄），非门（F₄），与非门（M₁₅）及电容（C₁₂）、（C₁₈）组成，其输入端和断相保护电路及过载过流保护电路的输出端连接，其输出端同时接到断相故障显示电路和过载过流故障显示电路;

故障显示电路由非门（F₁₂）、（F₁₆）及发光二极管（LED₁）、（LED₂）组成，输入端与记忆电路输出端连接;

工作状态识别电路和工作状态显示电路由与非门（M₄）（M₁₅）、非门F₁₄、F₁₅和一支三色发光二极管（LED3-1）、（LED3-2）组成，输入端分别与断相保护电路和电机起动电流曲线跟踪电路的输出端连接。

复位电路由按钮（ANF）、二极管（D₇）、（D₉～D₁₂）及与非门（M₁₂）、（M₁₃）组成，其输出端接到触发器（S₁～S₄）的复位端;

电源电路，由变压器（B）、整流桥（ID₂）、滤波电容（C₄）及稳压块（LM7812）组成，输出+12V直流电压。

上述电路安装在一个壳体内。

4、根据权利要求1、2所述三相异步电机保护器，其特征在于可在三相电机绕阻的输入和输出端分别与两只相同的三相交流电流电压互感的原边（L₁）串联，其三相交流电流电压互感器的电压线圈L₂接成两个星形，两个星形的节点连在一起作为一个公共节点，同其它六个电压线圈的出线端分别送到控制电路相应的输入端，可实现三相异步电动机的差动保护。

5、根据权利要求1、2、3所述的三相异步电机保护器，其特征在于保护器的电源电压也可为交流100V，用于对三相高压异步电动机的保护。

Images