CN2133081Y - 一种三相电动机多功能保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种具有过载、过流、缺相、三相电 压不平衡、漏电和过压保护功能的三相电动机保护 器，其特点是采用二支电流互感器检测电动机电流， 用三支电容和一支电压互感器检测缺相信号，通过集 成化的比较器和自保持电路使故障指示灯点亮，并通 过三极管放大电路使蜂鸣器报警和断电继电器切断 电动机电源，保护器检测灵敏、反应速度快、工作可 靠。

Description

本实用新型涉及电动机出现反常工作情况的不希望有的变化时进行自动保护的电路装置，特别是一种三相电动机多功能保护器。

现有三相电动机一般采用机械式热继电器或自动开关进行过载过流保护，由于机械式保护器的热惯性较大，反应慢，动作不灵活，常因触头粘连而失去保护功能，同时，因电源电压过高，电源缺相或机壳带电等造成的电动机损坏及安全事故亦日益增加，急需相应的保护装置。

本实用新型的目的是提供一种检测灵敏，保护动作迅速，可靠的三相电动机多功能保护器。

本实用新型以下述方案实现发明目的，设计了一种由故障检测电路、故障显示保护装置、壳体和开关器件组成的三相电动机多功能保护器，其故障检测电路一路是由直流稳压电源、分压电阻、比较器、自保持电路构成的过电压检测电路，该电路中直流电源经分压电阻与比较器的“负”端相接，整流器输出端经分压电阻接比较器的“正”端，比较器接由一个或门IC和一个与门IC组成的自保持电路；另一路是与电机外壳相接，由整流滤波电路和分压电阻，比较器，自保持电路构成的漏电检测电路。其故障显示保护装置是与过电压检测电路和漏电检测电路相接的过电压指示灯，漏电指示灯及三极管放大电路和蜂鸣器与断电继电器。

该三相电动机保护器过电压检测电路中的直流电源电压为12伏，由单相变压器的二次电压经桥式整流滤波和集成稳压块稳压后得到，其过电压检测原理是：从单相整流桥输出的直流电压通过分压电阻取出过压信号与相应比较器的参考电压相比较，当电源相电压高于245伏时，比较器输出高电平，相应的过压指示灯接通。同时，断电继电器切断电动机电源、蜂鸣器报警。其漏电检测原理是：当电动机机壳漏电时，机壳对地出现电压，此电压经过整流滤波得到的直流电压与相应的参考电压相比较，只要机壳对地电压大于36伏，比较器的输出为高电平，发出漏电保护信号，漏电指示灯接通，断电继电器切断电动机电源、蜂鸣器报警。

该保护器检测灵敏，当电源电压高于额定电压至245伏±1％时，保护器指令跳闸时间小于1.5秒。当电动机机壳对地电压大于36伏时，保护器指令跳闸时间小于1.5秒。

作为本实用新型的一个实施例，该三相电动机多功能保护器的故障检测电路中还有一路由电流互感器、整流滤波电路、分压电阻、比例放大器、积分电路、比较器、自保持电路构成的过流、过载检测电路。其中两个电流互感器分别接两路整流滤波电路和两个比例放大器，比例放大器的输出接比较器和自保持电路，与之相应在故障显示保护装置中还有过流指示灯。其工作原理是：两个电互感器检测电动机的任意两相定子电流，电流互感器的二次电流分别由两个整流电路将交流电流变换成直流电压，然后由两个比例放大器分别将直流电压与第一参考电压相比较，并进行放大。比例放大器的输出分别送入两个比较器，比较器将比例放大器的输出电压与第二参考电压相比较。若比例放大器的输出电压比参考电压高，则比较器输出高电平，发出保护信号，过流指示灯接通，断电继电器切断电动机电源，蜂鸣器报警。当电动机电流等于1.3倍额定电流时，保护器指令跳闸时间1.5至3分钟，当电动机电流等于1.5倍额定电流时，保护器指令跳闸时间50至70秒，当电动机电流等于6倍额定电流时，保护器指令跳闸时间为6至8秒。

作为本实用新型的另一实施例，该三相电动机多功能保护器的故障检测电路中还可以有一路由三相星形平衡电容负载、变压器、整流滤波电路和比较器，自保持电路构成的缺相或三相不平衡检测电路以及相应的故障显示保护装置缺相指示灯。这部分电路的工作原理是：当三相电源电压不相等或电源电压缺少一相或两相时，三相星型平衡电容负载的中性点对地有电压出现，此电压加在变压器的一次绕组上，变压器的二次绕组便感应出电压。变压器的二次电压经过整流滤波得到的直流电压送入比较器与相应的参考电压比较，只要相与相电压相差15％以上，比较器的输出为高电平，发出缺相保护信号，相应的缺相指示灯接通，断电继电器切断电源、蜂鸣器报警。当加在保护器接线端子上的三相电源缺少任何一相或两相电压，保护器指令跳闸时间小于1.5秒；当相与相电源电压差值在15％以上时，亦视为缺相，保护器指令跳闸时间小于1.5秒。

以下结合附图实施例描述本实用新型。

图1是本实用新型实施例一种具有过流、缺相、漏电、过压保护功能的三相电动机多功能保护器原理框图。

图2是图1所示实施例的线路图。

如图1、图2所示，三相电动机多功能保护器的电源及过电压保护部分由直流稳压电源、分压电阻、比较器、自保持电路、过压指示灯、三极管放大电路，蜂鸣器和断电继电器组成。由220V交流电通过整流桥4D和7812稳压块提供12V直流稳压电源。12伏电位通过分压电阻R45、R44分压输出给比较器1／4IC2“负”端一个定值电位（4.66伏）。整流桥4D的输出端经分压电阻R22、R49分压输入比较放大器1／4IC2的“正”端。当电源电压高达245V时，“正”端电位高于“负”端电位，比较器1／4IC2输出高电平，再经过由一个或门1／4IC4和一个与门1／4IC3组成的“自保持”电路，使或门1／4IC4的输出端在不按下复位键T时，一直保持高电平。该高电平使过压指示灯D8接通发光，由或门1／4IC4输出的高电平经或门1／4IC5和三极管T1、T2放大，驱动蜂鸣器F报警，同时断电继电器J工作，切断电动机电源。

漏电保护部分由电动机外壳、整流滤波电路、分压电阻、比较器、自保持电路、漏电指示灯、三极管放大电路、三极管放大电路、蜂鸣器和断电继电器组成。从三相电动机D的外壳引一导线采集信号，当机壳有电压，经二极管D6整流成直流电压信号，再经分压电阻R27、R29分压，输入到比较器1／4IC2的“正”端，由电源提供的给定电位Vcc输入到比较器1／4IC2的“负”端，当机壳电位超过安全电压36伏时，比较器1／4IC2“正”端电压高于“负”端电压，比较器1／4IC2输出高电平，经由1／4IC4和1／4IC3组成的自保持电路使漏电指示灯D9亮，并经三极管T1、T2放大，使蜂鸣器F报警和断电继电器J工作断电。

缺相保护电路由三相星形平衡电容负载、变压器、整流滤波电路、比较器、自保持电路、缺相指示灯三极管放大电路、蜂鸣器和断电继电器组成。由三相电源的三根火线A、B、C，接三个电容CV1、CV2、CV3，三个电容的接点经电容CV4与变压器PT2的线圈联接，采集电压信号。当三相电源缺任何一相或三相电源电压不平衡时，三个电容CV1、CV2、CV3的接点处就有一个电压，经变压器PT2变压，再由二极管D5整流或直流电压信号，该信号输入到比较器IC2的“正”端，与给定的“负”端的电压信号进行比较，使1／4IC2输出高电平，再经由1／4IC4，1／4IC3组成的“自保持电路”使缺相指示灯D10亮，并经三极管T1、T2放大使蜂鸣器F报警和断电继电器J2工作断电。

过流、过载保护电路由电流互感器、整流滤波电路、分压电阻、比例放大器、积分电路、比较器、自保持电路、过流指示灯、三极管放大电路、蜂鸣器和断电继电器组成。由两个电流互感器CT1、CT2采集三相电源线的电源信号，然后变成电压信号经D1、D2和D3、D4全波整流和电阻R5、R6等分压，输入到比例放大器IC1的“正”端。对不同容量、不同额定电流的电动机选择不同容量分压电阻，使比较器1／4IC1“负”端的给定电压不同，当电动机出现不同程度的过载时，比较器1／4IC1的1或7端输出不同的电压，再经RC积分电路，一定时间后，电容C7和C8的电位达到一定值，输入到1／4IC1的“正”端与“负”端进行比较。不同的过流程度。导致“正”端电位高于“负”端电位所需的时间不同，致使比较器1／4IC1输出高电平经自保持电路使过流指示灯亮，并经三极管T1、T2放大使蜂鸣器F报警和断电继电器J工作断电。

Claims (3)

1、一种三相电动机多功能保护器，由故障检测电路、故障显示保护装置，壳体和开关器件组成，其特征在于所说的故障检测电路一路是由直流稳压电源、分压电阻、比较器、自保持电路构成的过电压检测电路、其直流电源经分压电阻与比较器的“负”端相接，整流器输出端经分压电阻接比较器的“正”端，比较器接由一个或门IC和一个与门IC组成的自保持电路；另一路是与电机外壳相接，由整流滤波电路和分压电阻，比较器，自保持电路构成的漏电检测电路；所说的故障显示灯保护装置是过压指示和与自保持电路相接的三极管放大电路和蜂鸣器与断电继电器。

2、根据权利要求1所述的三相电动机多功能保护器，其特征在于所说的故障检测电路还有一路由电流互感器、整流滤波电路、分压电阻、比例放大器、积分电路、比较器、自保持电路构成的过流、过压载检测电路，两个电流互感器分别接两路整流滤波电路和两个比例放大器，比例放大器的输出接比较器和自保持电路；所说的故障显示保护装置还有过流指示灯。

3、根据权利要求1或2所述的三相电动机多功能保护器，其特征在于所说的故障检测电路还有一路由三相星形平衡电容负载、变压器。整流滤波电路和比较器，自保持电路构成的缺相或三相不平衡检测电路；所说的故障显示保护装置还有缺相指示灯。

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