CN202282604U - 一种感应电动机断相故障在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
一种感应电动机断相故障在线监测装置，属检测仪器设备技术领域，用于对电动机因断相引起的故障进行监测和保护，其技术方案是：它由控制电路、电流检测电路和电压检测电路组成，控制电路的信号输出控制端与电动机的主电路启动和停止控制端相连接，控制电路的信号输入端分别与电流检测电路和电压检测电路的信号输出端相连接，电流检测电路的电流互感器跨接在三相电路上，电压检测电路的三相输入端分别并联在三相电路上。本实用新型对于定子绕组三角形和星形接法都能适用，能够完成电动机零电流保护、过电流保护和三相负载不对称保护等，提高了感应电动机运行的安全可靠性，具有结构简单，工作可靠，调试方便，易于实现的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种感应电动机断相保护控制装置，属检测仪器设备技术领域。
背景技术
感应电动机断相运行是造成电动机烧损故障的重要原因。据统计,因为断相运行而烧毁的电动机占损坏电动机总数的80%以上，造成感应电动机断相运行的原因很多,如熔断器一相熔断、电源线一相断线、电动机绕组引出线与接线端子之间松脱等，当故障一旦发生，则必须迅速而有效的切除故障，这是保证电力系统安全运行的最有效的方法之一。
通常当感应电动机定子绕组为 
连接：当电动机运行时，若U相断开，对应着定子绕组电路有。假设电动机拖动着额定负载，这时其它两相电流增大。当感应电动机定子绕组为
连接，三相绕组中一相(设为U相)断路时,三相线电流呈现不对称。因此，针对电动机定子绕组的不同接法以及各种断相状况，目前采用的方法如下：
（1）以绕组温度变化为原则的断相保护
影响电动机绕组寿命的是其过高的温升。因此在电动机绕组中安置温度传感器,适时测量电动机的温度,当电动机的温升超过绝缘等级所规定的温升时,实施切断电源等保护措施。这种保护除了能够保护断相运行外,还可以进行过载、绕组绝缘损坏等电机故障进行保护。这种保护需要在电机制造时安装温度检测元件,常用于大型电机的保护；
（2）以三相线电流为原则的断相保护
当电动机断相运行时，三相线出现严重的不对称，因此可以通过检测电动机的三相电流信号进行故障的诊断，检测电路将断相电流信号,经过整流、滤波电阻分压后送入鉴幅器进行比较，再经输出电路驱动继电器，使主电路断开。这种方法能够对各种接法的三相电动机的供电线路和电动机定子绕组断相进行保护，对电流检测的准确度较高,电流互感器最好采用线性度较好的空心电流互感器；
（3）以线电流为零为原则的断相保护
对三相电动机的电流进行实时检测,当其中一相电流为零时,判别为电动机满足断相运行条件，该电路每相均有独立的变换器和检波器，各相信号经过晶体管反相器或二极管门电路送到输出电路，三相中任意一相电流为零时，输出继电器
均动作。由于断相信号取自线电流为零时，显然这种方法对三角形接法的电动机的绕组断相不能有效识别，具有一定的局限性；
（4）以三相电压为原则的断相保护
电压检测是利用电动机断相后三相电压的对称性原理。检测电路由电阻、整流电路和光电耦合电路组成，当电动机出现断相运行，造成三相电路的不对称，
点之间的电位发生变化，存在电位差，这时继电器动作断开主电路。
上述方法虽然能够对感应电动机断相故障进行监测，但均有一定的局限性。方法（1）不易实现，方法（2）仅用于三相不对称，方法（3）适合于定子绕组为Y连接，方法（4）用于定子绕组为
。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种对于定子绕组三角形和星形接法都能适用、具有完成电动机零电流保护、过电流保护和三相负载不对称保护等多项功能的感应电动机断相故障在线监测装置。
解决技术上述问题的技术方案是：
一种感应电动机断相故障在线监测装置，它由控制电路、电流检测电路和电压检测电路组成，控制电路的信号输出控制端与电动机的主电路启动和停止控制端相连接，控制电路的信号输入端分别与电流检测电路和电压检测电路的信号输出端相连接，电流检测电路的电流互感器跨接在三相电路上，电压检测电路的三相输入端分别并联在三相电路上。
上述感应电动机断相故障在线监测装置，所述控制电路包括接触器KM线圈、继电器KA1常开触点KA1-1、继电器KA2常闭触点KA2-1、时间继电器KT1、时间继电器KT2、蜂鸣器HA，继电器KA1线圈和继电器KA2线圈分别连接在电压检测电路和电流检测电路中，继电器KA2常闭触点KA2-1与接触器KM线圈串联相接，接触器KM主触头接在控制电动机的启停电路中，继电器KA1常开触点KA1-1与时间继电器KT2串联后并联在接触器KM线圈两端，时间继电器KT2触点KT2-1串联在继电器KA2常闭触点KA2-1与接触器KM线圈之间。
上述感应电动机断相故障在线监测装置，所述电流检测电路由电流测量电路、鉴幅电路和继电器KA2组成，电流测量电路、鉴幅电路和继电器KA2依次连接，继电器KA2常闭触点KA2-1连接在控制电路中。
上述感应电动机断相故障在线监测装置，所述电压检测电路由电压测量电路、比较电路和继电器KA1组成，电压测量电路、比较电路和继电器KA1依次连接，继电器KA1常开触点KA1-1连接在控制电路中。
本实用新型对于定子绕组三角形和星形接法都能适用，电流检测电路主要用于检测电动机断相零电流故障，电压检测电路用于检测电动机断相三相不对称故障，能够完成电动机零电流保护、过电流保护和三相负载不对称保护等，设有延时功能以防止因电源不对称引起的系统误动作，故障报警。本实用新型能够提高感应电动机运行的安全可靠性，这种电路结构简单，工作可靠，调试方便，易于实现。
附图说明
图1是本实用新型的电原理方框图；
图2是控制电路原理图。
图中标记如下：控制电路1、电流检测电路2、电压检测电路3、按钮SB1、按钮SB2、接触器KM、接触器KM常开触点KM-1、接触器KM常开触点KM-2、接触器KM常闭触点KM-3、继电器KA1、继电器KA1常开触点KA1-1、继电器KA2、继电器KA2常闭触点KA2-1、时间继电器KT1、时间继电器KT1触点KT1-1、时间继电器KT2、时间继电器KT2触点KT2-1、蜂鸣器HA。
具体实施方式
图1为本实用新型的电原理方框图。图中显示，电动机主电路分别与控制电路1、电流检测电路2和电压检测电路3相连接。控制电路1由接触器KM、时间继电器KT1、时间继电器KT2、蜂鸣器HA等电器元件组成，用于控制电动机的启停。电流检测电路2由电流测量电路、鉴幅电路和继电器KA2组成，电流检测电路2主要用于检测电动机断相零电流故障，使控制电路瞬时动作。电压检测电路3由电压测量电路、比较电路和继电器KA1组成，电压检测电路3用于检测电动机断相三相电流不对称故障（三相电流均大于零），实现对电动机延时断开。
图2是控制电路1原理图。控制电路1包括按钮SB1、按钮SB2、接触器KM线圈、接触器KM常开触点KM-1、接触器KM常开触点KM-2、接触器KM常闭触点KM-3、继电器KA1常开触点KA1-1、继电器KA2常闭触点KA2-1、时间继电器KT1线圈、时间继电器KT1触点KT1-1、时间继电器KT2线圈、时间继电器KT2触点KT2-1、蜂鸣器HA。
继电器KA2常闭触点KA2-1与接触器KM线圈串联相接，接触器KM主触头接在控制电动机的启停电路中。当电动机断相零电流时，电流检测电路2的继电器KA2动作，控制电路1的继电器KA2常闭触点KA2-1断开，接触器KM线圈断电，接在电动机控制电路中的接触器KM主触头动作，电动机停止运行，同时蜂鸣器HA报警。
继电器KA1常开触点KA1-1与时间继电器KT2线圈串联后并联在接触器KM线圈两端，时间继电器KT2延时触点KT2-1串联在继电器KA2常闭触点KA2-1与接触器KM线圈之间。当电动机断相呈现三相电流不对称时，电压检测电路3的继电器KA1动作，控制电路1的继电器KA1常开触头KA1-1闭合，与之串联的时间继电器KT2线圈得电，串联在继电器KA2常闭触点KA2-1和接触器KM线圈之间的时间继电器KT2延时触点KT2-1延时后断开，接触器KM线圈断电，电动机停止运行。
接触器KM有三个触点，接触器KM常开触点KM-1与按钮SB2相并联，接触器KM常开触点KM-2与时间继电器KT1线圈相串联，接触器KM常闭触点KM-3与时间继电器KT1触点KT1-1和蜂鸣器HA相串联。
在本实用新型中，电流检测电路2的电流测量电路、鉴幅电路检测到电动机有断相零电流故障后，继电器KA2线圈接通，连接在控制电路1中的继电器KA2常闭触点KA2-1动作，启动控制电路1。
同理，电压检测电路3中的电压测量电路、比较电路检测到电动机有断相三相电流不对称故障（三相电流均大于零）后，继电器KA1线圈接通，连接在控制电路1中的继电器KA1常开触点KA1-1、时间继电器KT1、时间继电器KT1触点KT1-1、时间继电器KT2、时间继电器KT2触点KT2-1动作，启动控制电路1，实现电动机的延时断开。
Claims (4)
1.一种感应电动机断相故障在线监测装置，其特征在于：它由控制电路（1）、电流检测电路（2）和电压检测电路（3）组成，控制电路（1）的信号输出控制端与电动机的主电路启动和停止控制端相连接，控制电路（1）的信号输入端分别与电流检测电路（2）和电压检测电路（3）的信号输出端相连接，电流检测电路（2）的电流互感器跨接在三相电路上，电压检测电路（3）的三相输入端分别并联在三相电路上。
2.根据权利要求1所述的感应电动机断相故障在线监测装置，其特征在于：所述控制电路（1）包括接触器KM、继电器KA1常开触点KA1-1、继电器KA2常闭触点KA2-1、时间继电器KT1、时间继电器KT2、蜂鸣器HA，继电器KA1线圈和继电器KA2线圈分别连接在电压检测电路（3）和电流检测电路（2）中，继电器KA2常闭触点KA2-1与接触器KM线圈串联相接，接触器KM主触头接在控制电动机的启停电路中，继电器KA1常开触点KA1-1与时间继电器KT2串联后并联在接触器KM线圈两端，时间继电器KT2触点KT2-1串联在继电器KA2常闭触点KA2-1与接触器KM线圈之间。
3.根据权利要求2所述的感应电动机断相故障在线监测装置，其特征在于：所述电流检测电路（2）由电流测量电路、鉴幅电路和继电器KA2组成，电流测量电路、鉴幅电路和继电器KA2依次连接，继电器KA2常闭触点KA2-1连接在控制电路（1）中。
4.根据权利要求3所述的感应电动机断相故障在线监测装置，其特征在于：所述电压检测电路（3）由电压测量电路、比较电路和继电器KA1组成，电压测量电路、比较电路和继电器KA1依次连接，继电器KA1常开触点KA1-1连接在控制电路（1）中。
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| CN107742880A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-02-27 | 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七二研究所） | 一种智能直流保护装置及保护方法 |
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