CN2102576U

CN2102576U - 电机断相过载保护器

Info

Publication number: CN2102576U
Application number: CN 91225486
Authority: CN
Inventors: 李�权
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-09-19
Filing date: 1991-09-19
Publication date: 1992-04-22

Abstract

一种断相过载保护器，属于工业电气设备，包括信号变换电路，信号补偿电路、整流电路、稳压电路、电压信号取样电路、电流信号取样电路、电流识别电路、门电路和执行电路。本装置采用全电子电路，具有检测准确、反应迅速、动作可靠、保护功能全、适用范围广和耐久性好等特点。

Description

三相电动机在启动和运行过程中，由于电气元件或机械装置的故障，往往造成缺相或过载。在这种情况下，只有通过可靠的断相过载保护装置，迅速切断电源，才能使电动机免于烧毁。

人们研制电机断相过载保护器已有许多年的历史，五十年代就出现了用于电机过载保护的热继电器，它是利用热元件，在过流情况下使金属片变形，驱动机械接点动作来切断电机控制电路。六十年代开始生产的DZ10型空气开关，也是利用热元件的形变，驱动机械脱扣机构动作，来实现电机过载保护的。电于热量不能突变，金属材料的形变也需要时间，所以热元件的保护功能有很大的惰性。另外，因起动冲击电流的影响，热元件的动作值又不能定的太小，所以在过流两三倍的情况下，还不能立即动作切断电源，往往造成电机绝缘受到损害甚至烧毁。再者，热元件规格繁多，保护容量范围不大，使用时选择很麻烦。

目前国内生产的JS1系列电动机断相保护器，采用三个速饱和电流互感器作为断相鉴别器。它们的一次线圈串在主回路中，二次线圈首尾相联结成开口三角形，两个输出端通过桥式整流电路与灵敏继电器线圈相联接。该保护器采用电流参数平衡控制，当无断相故障时，灵敏继电器动作，电机正常运行；在断相时，灵敏继电器释放，切断控制回路，电动机停止运行。该保护器虽具有较好的断相保护功能，但继电器长期处于导电状态下，影响其使用寿命。

国内生产的JS2型断相保护综合起动器，把交流接触器、热继电器和JS1型断相保护器组合在一起。它同时具有断相保护和过载保护功能，但由于上述分立元件存在的弱点，该装置的可靠性和耐久性尚不理想。且该装置造价较高，控制功率范围较小。

近期的专利公报上相继出现了一些断相或过载保护器，但尚末能很好地解决启动电流、瞬间冲击电流和过载电流的识别问题，对于继电器长期通电影响使用寿命的问题也没有很好的解决方案。

本设计吸收了现有技术中的优点，对现有技术中存在的问题提出了相应的对策。本设计同时具有断相保护和过载保护功能，能识别启动电流、瞬间冲击电流和过载电流，动作迅速，耐久性好，是一种全电子电路的电机断相过载保护器。

本设计包括信号变换电路、信号补偿电路、整流电路、稳压电路、电压信号取样电路、电流信号取样电路、门电路和执行电路，为了鉴别启动电流、瞬间冲击电流和过载电流，专门设计了一个电流识别电路。这是本设计的显著特点。

附图是本设计的一个实施例。

图1是本设计的安装接线图

图2是本设计的结构框图

图3是本设计的电路原理图

图1中，abco表示三相四线制电源；Ra、Rb、Rc、Rk、表示熔断器，QA、TA分别表示启动摁钮和停止摁钮，CJ为交流接触器，D为电动机，MDG为本设计的电机断相过载保护器。

图3中，B1、B2、B3为信号变压器，它们组成信号变换电路，它们一次线圈串接在主回路中，二次线圈分别输出三相交流信号。D1～3为三个规格相同的二极管，R1、R2、R3为三个阻值相等的电阻，它们组成三相半波整流电路。C1、C2、C3为三个等值电容，它们组成信号补偿电路。电阻R7、R8、电容C7、C8、C9、稳压管DW和三极管BG1组成稳压电路。二极管D4、D12、电容C4和电阻R4为一个分支，二极管D5、D11、电容C5和电阻R5为一个分支，二极管D6、D10、电容C6和电阻R6为一个分支，它们组成三相电压取样电路。二极管D7～9，变阻器W，电阻R9、R10和电容C10组成电流信号取样电路。电容C11、C12，二极管D13，电阻R11、R12和三极管BG2、BG3组成电流识别电路。 CH2001为一个双回路的或非门集成电路芯片，它作为门电路。二极管D14、D15，电容C13、C14，电阻R13，可控硅3CT和继电器J组成执行电路。

图3中，总电路共有9个引出端，其中a、b、c接380V三相电源a1、b1、c1、接负载电机，O点接零线，继电器的两个引出端串入控制回路。

本设计各部分的功能及工作原理如下：

整流电路：向稳压电路和执行电路提供直流电源。

稳压电路：向门电路和电流识别电路提供平稳的直流电源。

信号变换电路：向电压信号取样电路和电流信号取样电路提供电压、电流信号。

信号补偿电路：对电流，电压信号进行补偿，消除干扰信号。

电压信号取样电路：向门电路输入端提供电压信号。正常时，提供高电位信号“1”；当某一相断路时，向门电路对应的输入端，送去低电位信号“0”。

电流信号取样电路：将电流信号变成电压信号，提供给电流识别电路。W用于调节信号幅值大小，使R9、R10分压信号值略低于BG3阀压。

电流识别电路：用于鉴别是正常启动电流，或是瞬间冲击电流，还是故障过载电流。启动时，BG2在由C12设定的时间（略大于启动时间）内导通，BG3截止，向门电路对应的输入端送去高电位信号“1”；超过设定时间，BG2截止，BG3处于准备导通状态，因基极电位略低于阀压，BG3仍截止；当有瞬间冲击电流时，在C11设定的时间内，BG3的基极电位达不到阀压，仍截止；当出现故障过流时，R9、R10分压信号将达到或超过BG3阀压，BG3导通，向门电路对应的输入端送去低电位信号“0”。

门电路：是一个多端输入的双回路或非门集成电路。当输入端全为高电位信号“1”时，经或非逻辑运算，向执行电路输出低电位信号“0”；当任一输入端为低电位信号“0”时，则经或非逻辑运算，向执行电路输出高电位信号“1”。

执行电路：用于切断电机控制回路。当门电路送来高电位信号时，可控硅触发导通，继电器J吸合，其常闭触点断开，切断电机控制回路，从而切断主回路电源。

本设计全部采用电子元件，检测准确，反应迅速，克服了传统热元件的弱点；本设计采用双回路或非门集成电路进行逻辑控制，增加了动作的可靠性；本设计采用继电器的常闭触点实现执行动作，大大延长了该装置的使用寿命；由于本设计的结构特点，它既可以实现断相保护，又可以实现过载保护或三相不平衡保护；本设计还具有电流识别功能，不会因启动过流或瞬间冲击电流的影响而误动作；本设计体积小，可密闭组装，造价较低，适用功率范围广，适用于多种规格的三相电机，适用于各种恶劣的工作环境。

本设计的产品一旦投入市场，将会取得明显的经济效益和社会效益。

Claims

1、一种电机断相过载保护器，包括信号变换电路、信号补偿电路、整流电路、稳压电路、电压信号取样电路、电流信号取样电路、门电路和执行电路，其特征是：该装置内设有一个用于鉴别启动电流、瞬间冲击电流和过载电流的电流识别电路。

2、按照权利要求1所述的电机断相过载保护器，其特征是：所说的门电路采用了一个双回路的或非门集成电路芯片。

3、按照权利要求1所述的电机断相过载保护器，其特征是：在执行电路中，采用继电器的常闭触点来连接电机控制电路。