CN1599179A - 电动机保护电路 - Google Patents

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Abstract

一种电动机保护电路，包括：取样电路、整流电路、延时电路、比较电路、控制电路。其取样电路拾取电动机供电电路的电流变化量作为控制信号，然后分两路传输到两个整流电路，其中一路整流电路输出的控制信号经延时后和另一路整流电路输出的直通信号共同输入到同一个比较电路后，由比较电路再输出一个控制信号去控制电动机供电电路的接通或断开。此电路原理简单，性能可靠，可适用于单相、三相交流电动机和直流电动机，且制造成本低廉。

Description

电动机保护电路
                                技术领域
本发明涉及一种电动机保护电路，特别涉及一种避免电动机通电后，由于转子不能转动而烧毁电动机线圈的事故。
                                背景技术
目前，现有技术中，对电动机的保护有热继电器、自动开关、万能式限流断路器及电动机综合保护器等，但大多都结构较复杂，制作成本偏高，且不能保护直流电动机等。例如一种BHQ(JD-5/5D-6)电动机保护器就只能对三相交流电动机有保护作用，而对单相交流电动机和直流电动机起不了保护作用。
                                 发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种电路简单，可适用于多种类型电动机保护要求的电动机保护电路。
为实现上述目的，本发明的电动机保护电路包括：取样电路、整流滤波电路、延时电路、比较电路、控制电路；
取样电路利用电动机在起动的瞬间、其起动电流要比正常运转时的工作电流大的原理，拾取一个电压由高到低变化的控制信号；同样，电动机在正常运转时由于外力迫使转子停转，就会使工作电流瞬间增大，取样电路将拾取一个电压上升的变化量作为控制信号。所述的控制信号，分别传输到两个整流滤波电路，其中一个整流电路输出的控制信号经延时电路延时后和另一个整流电路直接输出不经延时的控制信号、同时输入到同一个比较电路。如电动机在起动过程中，取样电路监测到的待监控电动机供电线路电流有由高到低的变化，则比较电路就会有一个信号输出到控制电路，则电动机供电线路将会被接通；反之取样电路监测到的待监控电动机供电线路电流没有变化，则比较电路没有输出，控制电路将会断开电动机供电电路。如电动机在正常工作时转子突然不能转动，取样电路监测到待监控的电动机供电线路电流将会急剧变大，比较电路将会输出一个信号到控制电路，由控制电路去控制电动机供电电路的断开。
本发明的目的、特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
                                     附图说明
图1表示本发明的电动机保护电路的方框图。
图2表示本发明的电动机保护电路的第一种具体实施方式的电路结构图。
图3表示本发明的电动机保护电路的第二种具体实施方式的电路结构图。
图4表示本发明的电动机保护电路的第三种具体实施方式的取样电路的电路结构图。
                              具体实施方式
如图2或图3所示的电动机保护电路，电动机能正常工作时，在起动的瞬间，将会在取样电路1上产生一个由高到低变化的电压控制信号，(所述的控制信号可通过可调电阻19调节其幅度，以适应后级电路的工作要求)此信号分两路，分别传输给整流电路2和整流电路3(整流电路可以选用一只低压降的整流二极管)，整流电路2输出端并联一只电容4，电容4在此处有两个作用，其一为控制信号的滤波电容，其二是和电阻6组成一个RC延时电路20；整流电路3输出端分别并联有一只滤波电容5和一只负载电阻7。
如图2或图3所示，比较电路的晶体管11可选用一只NPN型晶体管，其具有基极、发射极和集电极，其基极接收来自延时电路20的控制信号，发射极接收来自整流电路3直接传输过来的控制信号，且通过负载电阻7接电源V+的负极(电源V+的负极和取样电路1拾取的控制信号的负极为同一个接地端)，其集电极通过控制电路15的J1继电器的线圈由控制电路15的J2继电器的J2-1常闭触点连接电源V+(由图2所示可知其晶体管11的集电极通过控制电路15的J1继电器的线圈直接连接电源V+)。
由图2或图3所示可知，控制电路15的电阻14接电容13的正端，电容13的负端经J3继电器的线圈接地，当给该电路接通电源V+时，在电容13充电过程中J3继电器的线圈有电流流过，则J3继电器的常开触点J3吸合接通电动机17的供电电路。此时若电动机17能正常起动，在起动的瞬间则取样电路1将获得一个从高到低变化的电压控制信号，则整流电路2和整流电路3都将输出一个从高到低变化的电压控制信号。由于整流电路2输出的控制信号是经过延时电路20传输到晶体管11的基极，而整流电路3输出的控制信号是没有延时直接传输到晶体管11的发射极，因此在控制信号的电压下降过程中晶体管11基极的电压将高于其发射极的电压，晶体管11则导通，晶体管11集电极的J1继电器线圈有电流流过，其J1继电器的三个常开触点J1-1、J1-2、J1-3将吸合，此时触点J1-1将直接把J1继电器线圈的负端接地，触点J1-2将J3继电器线圈正端直接通电源V+，给其J3继电器线圈持续供电，J3继电器的常开触点J3将持续闭合，给电动机17持续供电。反之，若电动机17不能正常起动，则取样电路1上获取的控制信号电压值将没有变化，则整流电路2和整流电路3输出的控制信号电压值没有变化，则晶体管11将保持截止，则J1继电器的三个触点J1-1、J1-2、J1-3将保持分开状态，当电容13充满电荷后，J3继电器的常开触点J3将分离、断开电动机17的供电电路。
如图2所示可知，当在正常运转的电动机17由于受外力使其转子停转时，取样电路1将获取一个从低到高变化的控制信号，将分两路传输到整流电路2和整流电路3；整流电路2输出的控制信号传输到延时电路21(电阻8和电容9的正极连接后构成延时电路21，且并联于整流电路2的输出端，由于控制信号经电阻8给电容9充电时需要一段时间，则这个RC时间常数便充当了延时电路21的延时时间)，比较电路的晶体管12可选用一只NPN型晶体管，其具有基极、发射极和集电极，其发射极接收来自延时电路21的控制信号，整流电路3输出的控制信号经所述的J1继电器的常开触点J1-3由限流电阻10传输到比较电路的晶体管12的基极，其集电极通过控制电路15的J2继电器的线圈接通电源V+；由于晶体管12发射极收的控制信号是经过延时的，所以电压上升慢于其基极，当be结的电压差值大到一定程度时，则晶体管12导通，其所述的J2继电器线圈有电流流过，则J2继电器的常闭触点J2-1分离，常开触点J2-2闭合，此时控制电路15的J1继电器的三个常开触点都将分离，致使J3继电器的常开触点J3随即分离，电动机的供电线路将被断开，同时J2-2将报警器16的电源接通。
如图2或图3所示，二极管18为比较电路的晶体管11的be结的保护电路，二极管24为比较电路的晶体管12的be结的保护电路。
如图2或图3所示，取样电路1可以是串联在电动机17的电源供电线路中的大功率电阻，其特点是可以在交流电动机线路中使用，同时还可以在直流电动机的线路中使用；取样电路1也可以是环套在电动机17供电导线外周的电感线圈，其特点是寿命长且节约能耗。
如图4所示是三相电动机的取样电路的原理图，它是在A、B、C三条相线外周上分别环套有1-a、1-b、1-c三只电感线圈，将三只电感线圈的同名端连接在一起共同接地，三只线圈的另三端分别连接到三只二极管21、22、23的正极，且将所述的三只二极管21、22和23的负极连接在一起作同点输出，综合以上所述的元器件及其连接的电路构成取样电路1，且同单相电动机的取样电路1一样将分为两路，分别给整流电路2和整流电路3传输控制信号。
在本发明中，元器件的使用及部分电路的结构，绝不仅仅限于具体实施方式中所列举的案例，如比较电路的晶体管，可是使用一只晶体管，也可以使用由两只晶体管组合的复合晶体管电路；又如控制电路部分的继电器可使用传统的电磁继电器，也可以使用固体继电器、电子开关等；在电阻14上可并联一个二极管25，以便在选用的J3继电器的线圈内阻较大时，二极管25可以把电阻14短路掉。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代及改型。

Claims (10)

1、一种电动机保护电路器，拾取电动机供电线路的工作电流作为控制信号，其特征在于：取样电路(1)将待监控线路的电流变化量转换成电压变化量，然后分别传输到整流电路(2)和整流电路(3)；经整流电路(2)输出的电压控制信号传输到延时电路(20)，该延时电路由电容(4)和电阻(6)构成；比较电路的晶体管(11)其具有基极、发射极和集电极，整流电路(3)输出的电压控制信号、经电容(5)滤波后传输至比较电路的晶体管(11)的发射极且通过负载电阻(7)构成电回路，所述晶体管(11)的集电极通过继电器J1的线圈连接电源V+，其基极接收来自延时电路(20)的控制信号；所述的电源V+的负极和所述的取样电路拾取的控制信号的负极为同一个接地端；所述继电器J1的常开触点J1-1跨接在所述晶体管(11)的集电极和其电源V+负极之间；由电阻(14)、电容(13)、继电器J3的线圈组成的延时电路接入电源V+，所述继电器J1的常开触点J1-2并联在串联的电阻(14)和电容(13)的两端；所述的继电器J3的常开触点J3串联在电动机(17)的供电线路上。
2、一种电动机保护电路，以拾取电动机供电线路的工作电流作为控制信号，其特征在于：取样电路(1)将待监控线路的电流变化量转换成电压变化量作为控制信号，然后分两路分别传输至整流电路(2)和整流电路(3)；
经整流电路(2)输出的控制信号分两路分别传输至由电容(4)、电阻(6)构成的延时电路(20)和由电阻(8)、电容(9)构成延时电路(21)；
经整流电路(3)输出的电压控制信号由电容(5)滤波后通过负载电阻(7)构成电回路；
比较电路的晶体管(11)其具有基极、发射极和集电极，其基极接收来自延时电路(20)的控制信号，其发射接收来自整流电路(3)输出的控制信号，且通过其负载电阻(7)接地，其集电极通过控制电路(15)的J1继电器的线圈再由控制电路(15)的J2继电器的常闭触点J2-1连接电源V+；
比较电路的晶体管(12)，其具有基极、集电极和发射极，其基极通过依次串联的限流电阻(10)和控制电路(15)的J1继电器的常开触点J1-3、接收来自整流电路(3)输出的控制信号，其集电极通过所述的J2继电器的线圈与电源V+连接，其发射极接收经延时电路(21)延时后的控制信号；
所述的电源V+的负极和所述的取样电路拾取的控制信号的负极为同一个接地端；
电源V+通过由电阻(14)、电容(13)、控制电路(15)的J3继电器的线圈与电源负极构成回路，所述的J1继电器的常开触点J1-2并联在串联的电阻(14)和电容(13)的两端；
所述的继电器J1的常开触点J1-1跨接在所述的晶体管(11)的集电极与其地之间。
所述的继电器J3的常开触点J3串联到受控电动机(17)的供电线路中，控制电动机(17)电源线路的通断。
3、根据权利要求2所述的电动机保护电路，其特征在于：所述的继电器J2的常开触点J2-2将报警电路(16)接入受控电动机(17)的供电路中。
4、根据权利要求2所述的电动机保护电路，其特征在于：所述的取样电路(1)是一只串联在受控电动机(17)的电源供电线路中的大功率电阻。
5、根据权利要求2所述的电动机保护电路，其特征在于：所述的取样电路(1)是一只环套在受控电动机(17)的电源供电导线外周的感应线圈。
6、根据权利要求2所述的电动机保护电路，其特征在于：所述的比较电路的晶体管(11)的be结并联有保护二极管(18)，所述的比较电路的晶体管(12)的be结并联有保护二极管(24)。
7、根据权利要求2所述的电动机保护电路，其特征在于：所述的比较电路的晶体管(11)和比较电路的晶体管(12)为NPN型晶体管。
8、根据权利要求2所述的电动机保护电路，其特征在于：所述的延时电路(20)是由电容(4)并联在整流电路(2)的输出端，当充有电荷的电容(4)通过电阻(6)放电时所需的放电时间常数为延时时间；延时电路(21)是由电阻(8)和电容(9)构成的，当整流电路(2)输出的电压控制信号、经电阻(8)给电容(9)充电时所需的充电时间常数为延时时间。
9、根据权利要求2所述的电动机保护电路，其特征在于：所述的取样电路(1)经串联的可调电阻(16)分别给整流电路(2)和整流电路(3)传输控制信号，以适应符合后极电路工作要求的控制信号的幅度。
10、根据权利要求2所述的电动机保护电路，其特征在于：所述的取样电路(1)是在三相电动机供电的A、B、C三条供电相线外周上分别环套(1-a、1-b、1-c)三只电感线圈，将其三个同名端连接在一起共同接同一个地，另外三端分别连接到三只二极管(21、22、23)的正端，且三只二极管(21、22、23)的负端连接在一起分两路给整流电路(2)和整流电路(3)传输控制信号。
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