CN110289596A - 一种三相交流电动机保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种三相交流电动机保护电路，包括三相交流电源、三相交流风机、低速报警电路、温度检测保护电路、电源转换电路、芯片供电电源，所述三相交流电源与三相交流风机连接，三相交流风机分别与低速报警电路、温度检测保护电路连接，芯片供电电源通过电源转换电路分别与低速报警电路电源端、温度检测保护电路电源端连接，本电路可以在使用过程中实时检测电机运行状态，保证电机工作在健康状态，并且当电机出现健康衰减或故障时，及时向上报告电机健康衰减情况，紧急情况下可直接采取保护措施，切断电机供电，使得电路运行稳定，可靠性高。

Description

一种三相交流电动机保护电路
技术领域
本发明涉及一种三相交流电动机保护电路。
背景技术
三相交流电动机带动风机负载运行，通入额定频率的交流电后以负载转速运行。如果电动机发生故障(如轴承磨损负载增大、绕组断线缺相运行、温度过高击穿绝缘等)，则其运行转速会低于负载转速，电动机温度会升高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种三相交流电动机保护电路。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种三相交流电动机保护电路，包括三相交流电源、三相交流风机、低速报警电路、温度检测保护电路、电源转换电路、芯片供电电源，所述三相交流电源与三相交流风机连接，三相交流风机分别与低速报警电路、温度检测保护电路连接，芯片供电电源通过电源转换电路分别与低速报警电路电源端、温度检测保护电路电源端连接。
所述低速报警电路包括霍尔传感器U5、单稳态触发器U4、两个运算放大器U1A、U2A，霍尔传感器U5的1脚与2脚之间连接电容C4，1脚与3脚之间连接电阻R6，1脚与电源连接，2脚接地，单稳态触发器U4的1脚与2脚之间连接电容C6，2脚与3脚之间连接电阻R8，4脚与霍尔传感器U5的3脚之间连接电阻R7，6脚与电阻R9、电阻R10依次连接，电阻R10与接地点之间并联电容C8、电容C9，电阻R10与电容C9的接点与U2A的端口2连接，运算放大器U1A的端口3与U2A的端口2连接，U1A的端口4与U1A的端口8之间连接电容C1，U1A的端口8与U1A的端口1之间依次连接晶闸管Q1、电阻R28，晶闸管Q1的阴极依次与二极管D3、电阻R11、U2A的端口3连接，U2A的端口4与U2A的端口8之间连接电容C10，且电阻R3并联在晶闸管Q1的阳极与R28之间。
所述温度检测保护电路包括运算放大器U1B、三极管Q3、热敏电阻R19，电源经过热敏电阻R19连接运算放大器U1B的端口5，U1B的端口6连接电阻R23后接地，运算放大器U1B的端口5与U1B的端口7之间连接电阻R25，U1B的端口7经过电阻R26与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的基极与射极之间连接电阻R27，三极管Q3的集电极与继电器K1的线圈连接，继电器K1的触点开关连接在电源与电动机之间。
所述电源变换电路包括三端稳压器U3，28V直流电源经过电阻R4与三端稳压器U3的端口2连接，U3的端口3与U3的端口2之前正向连接二极管D2，且二极管D2两端并联有依次连接的电阻R5、电阻R16、电容C2，电阻R5与电阻R16之间连接点与U3的端口1连接，电容C2两端并联二极管D1，且二极管D1的阴极连接在电阻R4与U3的端口2之间，二极管D1的阳极接地，电阻R5与电阻R16两端外并联电容C3。
所述电源变换电路输出的12V直流电压分别与霍尔传感器U5的1脚、单稳态触发器U4的5脚、单稳态触发器U4的3脚、单稳态触发器U4的16脚、运算放大器U1A的端口8、运算放大器U2A的端口8连接。
所述三相交流电源提供115V三相交流电。
所述芯片供电电源提供28V直流电。
所述霍尔传感器安装在三相交流风机转子边上，所述继电器K2安装在三相交流风机外壳上。
所述霍尔传感器U5的型号是HS3075，单稳态触发器U4的型号是CD4098，三端稳压器U3的型号是CW117。
本发明的有益效果在于：本电路可以在使用过程中实时检测电机运行状态，保证电机工作在健康状态，并且当电机出现健康衰减或故障时，及时向上报告电机健康衰减情况，紧急情况下可直接采取保护措施，切断电机供电，使得电路运行稳定，可靠性高。
附图说明
图1是本发明的结构原理图；
图2是本发明的低速报警电路图；
图3是本发明的温度检测保护电路图；
图4是本发明的电源变换电路图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1所示的一种三相交流电动机保护电路，包括三相交流电源、三相交流风机、低速报警电路、温度检测保护电路、电源转换电路、芯片供电电源，所述三相交流电源与三相交流风机连接，三相交流风机分别与低速报警电路、温度检测保护电路连接，芯片供电电源通过电源转换电路分别与低速报警电路电源端、温度检测保护电路电源端连接。
如图2所示的低速报警电路包括霍尔传感器U5、单稳态触发器U4、两个运算放大器U1A、U2A，霍尔传感器U5的1脚与2脚之间连接电容C4，1脚与3脚之间连接电阻R6，1脚与电源连接，2脚接地，单稳态触发器U4的1脚与2脚之间连接电容C6，2脚与3脚之间连接电阻R8，4脚与霍尔传感器U5的3脚之间连接电阻R7，电阻R7与4脚之间接有电容C5，且电容C5一端接地，6脚与电阻R9、电阻R10依次连接，电阻R10与接地点之间并联电容C8、电容C9，16脚与电容C7连接，电容C7另一端接地，运算放大器U1A的端口3与U2A的端口2连接，U1A的端口2与电阻R2连接，电阻R2另一端接地，U1A的端口4与U1A的端口8之间连接电容C1，U1A的端口8与U1A的端口1之间依次连接晶闸管Q1阳极、电阻R28，且电阻R3并联在晶闸管Q1的阳极与R28之间，晶闸管Q1的阴极依次与二极管D3、电阻R11、U2A的端口3连接，U2A的端口4与U2A的端口8之间连接电容C10，U2A的端口8与U2A的端口1之间连接电阻R14，电阻R10与电容C9的接点与U2A的端口2连接，电阻R11与电阻R12、电阻R13依次连接后接地。
如图3所示的温度检测保护电路包括运算放大器U1B、三极管Q3、热敏电阻R19，电源经过热敏电阻R19、电阻R24连接运算放大器U1B的端口5，U1B的端口6连接电阻R23后接地，运算放大器U1B的端口5与U1B的端口7之间连接电阻R25，U1B的端口7经过电阻R26与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的基极与射极之间连接电阻R27，三极管Q3的集电极与继电器K1的线圈连接，继电器K1的触点开关连接在电源与电动机之间。
如图4所示的电源变换电路包括三端稳压器U3，28V直流电源经过电阻R4与三端稳压器U3的端口2连接，U3的端口3与U3的端口2之前正向连接二极管D2，且二极管D2两端并联有依次连接的电阻R5、电阻R16、电容C2，电阻R5与电阻R16之间连接点与U3的端口1连接，电容C2两端并联二极管D1，且二极管D1的阴极连接在电阻R4与U3的端口2之间，二极管D1的阳极与地连接，电阻R5与电阻R16两端外并联电容C3。
电源变换电路输出的12V直流电压分别与霍尔传感器U5的1脚、单稳态触发器U4的5脚、单稳态触发器U4的3脚、单稳态触发器U4的16脚、运算放大器U1A的端口8、运算放大器U2A的端口8连接，电源变换电路将28V电源变换为12V电源，为芯片供电，并在28V输入端并联瞬态电压抑制管，吸收62V以上的尖峰电压，三端稳压器U3通过R5和R16电阻设置其输出电压值为12V，其输入输出压差可以达到40V，在12V输出时，输入电压可以达到52V，可以承受50V的浪涌电压冲击。
本发明工作原理：在风机跟踪转子边安装一个转速检测霍尔，将风机的旋转快慢转化为频率变化的脉冲信号，再经过频率电压转换电路后输入至转速比较电路中，进行风机运行状态的速度监控，在风机机壳上安装温度采集电阻和温度继电器，将风机的温度转换为电压信号后输入至温度比较电路中，进行风机运行状态的温度监控，当温度超过警戒值后温度继电器工作，上报超温信号，在风机中线上串入常闭电磁继电器，当检测到电机温度超过保护值后电磁继电器动作，常闭触点打开，切断电机供电。

Claims (9)

1.一种三相交流电动机保护电路，其特征在于：包括三相交流电源、三相交流风机、低速报警电路、温度检测保护电路、电源转换电路、芯片供电电源，所述三相交流电源与三相交流风机连接，三相交流风机分别与低速报警电路、温度检测保护电路连接，芯片供电电源通过电源转换电路分别与低速报警电路电源端、温度检测保护电路电源端连接。
2.如权利要求1所述的一种三相交流电动机保护电路，其特征在于：所述低速报警电路包括霍尔传感器U5、单稳态触发器U4、两个运算放大器U1A、U2A，霍尔传感器U5的1脚与2脚之间连接电容C4，1脚与3脚之间连接电阻R6，1脚与电源连接，2脚接地，单稳态触发器U4的1脚与2脚之间连接电容C6，2脚与3脚之间连接电阻R8，4脚与霍尔传感器U5的3脚之间连接电阻R7，6脚与电阻R9、电阻R10依次连接，电阻R10与接地点之间并联电容C8、电容C9，电阻R10与电容C9的接点与U2A的端口2连接，运算放大器U1A的端口3与U2A的端口2连接，U1A的端口4与U1A的端口8之间连接电容C1，U1A的端口8与U1A的端口1之间依次连接晶闸管Q1的阳极、电阻R28，晶闸管Q1的阴极依次与二极管D3、电阻R11、U2A的端口3连接，U2A的端口4与U2A的端口8之间连接电容C10，且电阻R3并联在晶闸管Q1的阳极与R28之间。
3.如权利要求1所述的一种三相交流电动机保护电路，其特征在于：所述温度检测保护电路包括运算放大器U1B、三极管Q3、热敏电阻R19，电源经过热敏电阻R19连接运算放大器U1B的端口5，U1B的端口6连接电阻R23后接地，运算放大器U1B的端口5与U1B的端口7之间连接电阻R25，U1B的端口7经过电阻R26与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的基极与射极之间连接电阻R27，三极管Q3的集电极与继电器K1的线圈连接，继电器K1的触点开关连接在三相交流电源与三相交流风机之间。
4.如权利要求1所述的一种三相交流电动机保护电路，其特征在于：所述电源变换电路包括三端稳压器U3，28V直流电源经过电阻R4与三端稳压器U3的端口2连接，U3的端口3与U3的端口2之前正向连接二极管D2，且二极管D2两端并联有依次连接的电阻R5、电阻R16、电容C2，电阻R5与电阻R16之间连接点与U3的端口1连接，电容C2两端并联二极管D1，且二极管D1的阴极连接在电阻R4与U3的端口2之间，二极管D1的阳极与地连接，电阻R5与电阻R16两端外并联电容C3。
5.如权利要求1至5中任一权利要求所述的一种三相交流电动机保护电路，其特征在于：所述电源变换电路输出的12V直流电压分别与霍尔传感器U5的1脚、单稳态触发器U4的5脚、单稳态触发器U4的3脚、单稳态触发器U4的16脚、运算放大器U1A的端口8连接、运算放大器U2A的端口8连接。
6.如权利要求1所述的一种三相交流电动机保护电路，其特征在于：所述三相交流电源提供115V三相交流电。
7.如权利要求1所述的一种三相交流电动机保护电路，其特征在于：所述芯片供电电源提供28V直流电。
8.如权利要求1所述的一种三相交流电动机保护电路，其特征在于：所述霍尔传感器安装在三相交流风机转子边上，所述继电器K2安装在三相交流风机外壳上。
9.如权利要求1所述的一种三相交流电动机保护电路，其特征在于：所述霍尔传感器U5的型号是HS3075，单稳态触发器U4的型号是CD4098，三端稳压器U3的型号是CW117。
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