CN205646775U - 储能电机保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种储能电机保护装置，该保护装置包括电源装置、电流取样判断装置、时序输出装置、自恢复过电流保护装置、故障输出指示装置等。该电机保护装置中通过船型开关、自恢复过电流保护装置、电流取样判断装置的采样电阻、继电器常闭触点、整流桥、场效应管等与电机串联形成一保护该电机的电源回路。电源装置输入取自于电机电源回路，该电源装置与电流取样判断装置、时序输出装置、继电器常闭触点等依次相连。故障输出指示装置的输入端与电流取样判断装置的输出端相连，该故障输出指示装置的输出端用于外部信号指示。

Description

储能电机保护装置

技术领域

本实用新型属于电力设备技术领域，具体涉及断路器设备领域，尤其涉及用于在过载或堵转、短路故障下保护储能电机的保护装置。

背景技术

断路器是用于关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能在规定条件下关合、承载和开断异常回路电流的开关装置。断路器内部的储能电机能实现对断路器操动机构的合闸弹簧自动进行储能操作，当断路器完成合闸操作后，储能电机立即自动对合闸弹簧进行重新储能。

然而，在储能过程中，可能会由于操动机构自身问题，储能电机与操动机构连接问题，或者储能电机自身问题，均会造成储能电机储能过程中异常，例如：储能过程不停止，电机发生堵转等。该异常的发生，则会产生较大的故障电流，导致电机烧毁。

同时，由于储能电机额定运转电流很小，通常110V规格为1A左右，而220V规格仅为0.5A左右，与之实现保护配合的微型断路器叉很难选到合适的规格，进而难以实现储能电机发生异常时实施有效的保护。

实用新型内容

针对现有储能电机运转中，缺乏过流保护问题，本实用新型提供一种储能电机的保护装置，以解决由于储能电机异常时而微型断路器也无法有效对该电机实施保护引起的问题。

储能电机保护装置，包括电源装置和电流取样判断装置，其特征在于：还包括时序输出装置、自恢复过电流保护装置和故障输出指示装置；所述电源装置输入端连接电机电源回路；电源装置与电流取样判断装置、时序输出装置和继电器依次相连；故障输出指示装置的输入端与电流取样判断装置的输出端相连，输出端用于输出外部指示信号。

根据本实用新型的一个最佳实施例，储能电机保护装置通过船型开关串接于电机电源回路，实现负载与电源侧的有效隔离，并在过载、短路故障发生后，通过该开关重新复位储能电机保护装置。

根据本实用新型的一个最佳实施例，所述时序输出装置包括延时输出和即时输出，分别控制着可断开电机电源并且互为并联关系的两条回路；即时输出控制继电器常闭触点的断开，紧接着延时输出控制MOS管在极短的时间内截止，实现在过载故障发生时对电机的保护，且避免继电器触点因开断电流而导致电弧烧蚀。

根据本实用新型的一个最佳实施例，所述延时输出与MOS管G极相连以控制MOS管的导致与截止，整流桥的正、负极分别与MOS管的D、S极相连，通过延时控制MOS管在继电器常闭触点断开之后截止，两重保护下实现电流异常时对电机电源的断开。

根据本实用新型的一个最佳实施例，故障输出指示装置采用机械继电器，其输入端与电流取样判断装置的输出端相连；故障输出指示装置通过机械继电器动断、动合触点的转换，输出两组信号用于指示故障的信号。

根据本实用新型的一个最佳实施例，电流采样判断装置包括采样电阻，所述采样电阻串接于电机电源回路。

根据本实用新型的一个最佳实施例，自恢复过电流保护装置包括自恢复保险丝，其串接于电机电源回路，电机负载发生短路故障时，自恢复保险丝利用其正温度系数热敏效应迅速截止电源回路。

附图说明

图1为本实用新型的储能电机保护装置较佳实施例的原理框图。

具体实施方式

下面结合本实用新型的附图，更详细地描述本实用新型的最佳实施例。

本实用新型提供一种储能电机的保护装置，以解决由于储能电机异常时，例如堵转或过载等，而微型断路器也无法有效对该电机实施保护引起的问题。

图1为本实用新型的储能电机保护装置较佳实施例的原理框图，本实用新型的储能电机保护装置包括电源装置、电流取样判断装置、时序输出装置、自恢复过电流保护装置、故障输出指示装置等。对过载或短路等故障发生时对电机起保护作用。

该电机保护装置中通过船型开关、自恢复过电流保护装置、电流取样判断装置的采样电阻、继电器、MOS管等可与电机串联形成一保护该电机的电源回路；电源装置输入取自于电机电源回路，该电源装置与电流取样判断装置、时序输出装置、继电器等依次相连；故障输出指示装置的输入端与电流取样判断装置的输出端相连，该故障输出指示装置的输出端用于外部信号指示。

根据本实用新型的最佳实施例，该电机保护装置采用船型开关串接于电机电源回路的通过输入端101，102，与储能电机串联。实现负载与电源侧的有效隔离，并在过载、短路故障发生后，通过该开关重新复位电机保护装置。

根据本实用新型的最佳实施例，该电机保护装置采用继电器常闭触点与MOS管并联，结合时序输出装置的延时输出及即时输出两种方式，按顺序开断或者截止电机电源回路，实现在过载故障发生时对电机的保护；其中该延时输出与MOS管栅极相连，该MOS管D、S极分别与整流桥正、负极输出相连，并联在继电器常闭触点两端。并且MOS管的关断在继电器机械触点断开之后，避免继电器触点开断电流时因电弧烧蚀导致熔焊；而整流桥的使用，保证了MOS管适用于无极性要求的电机、电源要求。

根据本实用新型的最佳实施例，该电机保护装置的故障输出指示装置采用机械继电器，该装置输入端与电流取样判断装置的输出端相连，该装置通过机械继电器动断、动合触点的转换，输出两组信号用于指示故障的信号。

根据本实用新型的最佳实施例，该电机保护装置的电流采样判断装置通过采样电阻的方式，该采样电阻串接于电机电源回路。

根据本实用新型的最佳实施例，该电机保护装置的自恢复过电流保护装置采用自恢复保险丝，如图1所示，自恢复保险丝PM1为为正温度系数热敏材料(PTC)，自恢复保险丝串接于电机电源回路，电机负载发生短路故障时，该装置迅速截止电源回路。正温度系数热敏材料具有电阻率随温度升高而增大的特性。使用时，将其串接在电路中，在正常情况下，其阻值很小，损耗也很小，不影响电路正常工作；但若有过流(如短路)发生，其温度升高，它的阻值随之急剧升高，达到限制电流的作用，避免损坏电路中的元器件。当故障排除后，PTC器件的温度自动下降，叉恢复到低阻状态，因此该类PTC器件叉称为可复性保险丝。

自恢复保险丝是由高分子材料添加导电粒子制成，其基本原理是一种能量的平衡，当电流流过元件时产生热量，所产生的热量一部分散发到环境中去，一部分增加了高分子材料的温度.在工作电流下，产生的热量和散发的热量达到平衡电流可以正常通过，当过大电流通过时，元件产生大量的热量不能及时的散发出去，导致高分子材料温度上升，当温度达到材料结晶融化温度时，高分子材料集聚膨胀，阻断由导电粒子组成的导电通路，导致电阻迅速上升，限制了大电流通过，从而起到过流保护作用。

根据本实用新型的一较佳实施例，通过采样电阻的方式以检测电机电源回路电流是否达到保护阀值。如，对于一型号DC 110V储能电机，启动过程持续250mS，启动电流为10A(持续时间≤100mS)，稳定工作电流为2A，堵转电流约10A，若该电流持续较长时间，则会烧毁电机。为了避免电机由于过热烧毁或者破坏绝缘，可以设50％堵转电流值作为堵转保护整定值，即5A，设定当流过电机的电流达到5A且持续时间超过500mS时，需要断开电机的电源回路以保护电机。而此时可以通过检测采样电阻两端的电压是否达到5R(R为采样电阻阻值)且持续500mS，来判断是否达到保护的阀值。

采用上述结构及方案后，本实用新型涉及的一种储能电机保护装置，内置电源装置取电于电机电源回路，并供电于电流取样判断装置、时序输出装置等电子电路；电流取样判断装置通过采样电阻判断是否发生过载故障，并判断是否达到保护阀值，当达到保护阀值时，将信号传输给时序输出装置，即时控制继电器触点分断且延时控制MOS管截止，实现电机电源回路的开断；当发生短路故障时，自恢复过电流保护装置则会迅速截止负载回路，避免短路故障的扩散；当故障保护动作后，通过分断船型开关将电机输入电源断开，排除故障后，重新合上船型开关接通输入电源，该电机保护装置复位重启且恢复正常保护工作；该电机保护装置上带有指示灯用于指示正常工作、过载保护、短路保护等状态，并且带有2对输出触点用于外部指示电路。

尽管为说明目的公开了本实用新型的较佳实施例和附图，但是熟悉本领域技术的人员，在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，可作各种替换、变化和润饰。因此，本实用新型不应局限于较佳实施例和附图所公开的内容，本实用新型的保护范围以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种储能电机保护装置，包括电源装置和电流取样判断装置，其特征在于：还包括时序输出装置、自恢复过电流保护装置和故障输出指示装置；所述电源装置输入端连接电机电源回路；电源装置与电流取样判断装置、时序输出装置和继电器依次相连；故障输出指示装置的输入端与电流取样判断装置的输出端相连，输出端用于输出外部指示信号。

2.如权利要求1所述的储能电机保护装置，其特征在于：储能电机保护装置通过开关串接于电机电源回路，实现负载与电源侧的有效隔离，并在过载、短路故障发生后，通过该开关重新复位储能电机保护装置。

3.如权利要求1所述的储能电机保护装置，其特征在于：所述时序输出装置包含延时输出和即时输出；电机电源回路出现过载故障时，即时输出控制继电器常闭触点立即断开，延时输出则在继电器常闭触点断开之后的极短时间内关断MOS管，实现在过载故障发生时对电机的保护。

4.如权利要求3所述的储能电机保护装置，其特征在于：还包括整流桥，其输出正、负极分别与MOS管D、S极相连构成回路，该回路与继电器常闭触点并联，整体串接于电机电源回路，实现对电机电源回路故障切断的双重保障；其中延时输出连接至MOS管G极，以控制MOS管的导通与关断。

5.如权利要求1-4任意一项所述的储能电机保护装置，其特征在于：故障输出指示装置采用机械继电器，其输入端与电流取样判断装置的输出端相连；故障输出指示装置通过机械继电器动断、动合触点的转换，输出两组信号用于指示故障的信号。

6.如权利要求1-4任意一项所述的储能电机保护装置，其特征在于：电流采样判断装置包括采样电阻，所述采样电阻串接于电机电源回路。

7.如权利要求1-4任意一项所述的储能电机保护装置，其特征在于：自恢复过电流保护装置包括自恢复保险丝，其串接于电机电源回路，电机负载发生短路故障时，自恢复保险丝利用其正温度系数热敏效应迅速截止电源回路。