CN2133971Y

CN2133971Y - 三相交流电动机保护器

Info

Publication number: CN2133971Y
Application number: CN 92223871
Authority: CN
Inventors: 甄广国
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-06-08
Filing date: 1992-06-08
Publication date: 1993-05-19
Anticipated expiration: 2002-06-08

Abstract

一种三相交流电动机保护器，由电流互感器、三相整流电路和控制电路所组成。主要用于三相电动机的缺相、严重不平衡和过载保护。无需独立供电电源，具有电路简单、实用性强、工作可靠、体积小、成本低等优点，可广泛用于三相用电设备的保护。

Description

本实用新型为用于三相交流电动机和其它三相交流电器设备之过流、断相保护装置。

社会上使用大量的三相交流电动机。资料介绍，每年世界上有60％的安装在用电动机因各种原因烧毁。其中70％～80％是因三相电源断相而使电动机烧毁的。

目前电机保护的技术方案主要有热继电器、电压取样、零序电压、三回路、三次谐波等。热继电器的缺点显而易见，电动机内埋入热敏元件方案保护不了断相引起的绕组间瞬间过电压，且保护后启动困难；电压取样方案只能保护接入点前断相，保护不了接入点后断相；“零序电压”方案对电网电压波动造成的“零序电压”“大值不大，小值不小”现象无所适从；三只电流互感器分别控制三回路方案、“三次谐波”方案均只能使用保护器中继电器的常开点，即这种方案使用于单机单方向旋转，局限性太大。

本实用新型的目的在于提供一种在各种原因造成三相电严重不平衡、过载、断相时，都能实行有效、可靠保护的装置。

针对已有技术存在的问题，本实用新型采用由三只电流互感器输出整流后经隔离二极管接串联型稳压器给（继电器）控制电路供电，同时隔离二极管二端分别连接控制电路控制端，利用电网变化时在隔离二极管二端和稳压器输出端产生的影响，控制电路动作起到保护的作用。

附图是本实用新型的电原理及实施例图。

下面结合附图对本实用新型原理及实施加以详细介绍：本实用新型的实施采用附图所示电路，电路的连接为：套接于三相电主回路上的三个电流互感器CT₁～CT₃与二极管D₁～D₆组成的三相整流电路连接，三相整流电路可以是半波整流，也可以是全波整流。整流电路的输出端与串联型稳压电路的输入端联接，整流电路输出正端与串联稳压电路输入正端之间正向连接隔离二极管D₇；串联稳压电路的输出正端连接可变电阻W₁、电阻R₉、R₁₂、R₁₃、的上端、晶体管BG7的集电极、集成电路IC₁、IC₂的电源正端、强复端、IC₃的电源端，其负端连接电容器C₃～C₉、电阻R₈、R₁₆的下端、晶体管BG₃～BG₆的发射极、集成电路IC₁┄IC₃电源负端；可变电阻W₁的另一端连接电阻R₁₅的一端，R₁₅的另一端连接电容C₃的正端、集成电路IC₁的触发、放电端；IC₁的控制V_C端连接电容C₄的一端，其输出端通过电阻R₆与晶体管BG₃的基极连接，BG₃的集电极连接R₇、R₈串联支路中点、集成电路IC₂的触发端；集成电路IC₂的控制V_C端通过电容C₆接地，其复位、放电端连接电阻R₉、电容C₅串联支路的中点，其输出端通过电阻R₁₀连接晶体管BG₄的基极，BG₄的集电极连接电阻R₁₁、电容C₇串联支路中点、集成电路IC₃的触发控制端；集成电路IC₃的控制V_c端通过电容C₈接地，其输出端经电阻R₁₄连接晶体管BG₇的基极，BG₇的集电极连接继电器J、C₉的上端；隔离二极管D₇的负端通过可变电阻W₂连接电阻R₇、R₁₁的上端；三相整流电路输出正端连接电阻R₁₅的一端，电阻R₁₅的另一端与R₁₆的一端、稳压管DW₃的正端连接，DW₃的负端连接晶体管BG₆的基极；BG₆集电极与BG₅的基极、R₁₃的另一端连接，晶体管BG₅的集电极与集成电路IC₃的强复端连接。集成电路IC₁～IC₃均采用555时基电路。在实施中为防止主回路电流过大时，整流电路输出电压过高而损坏串联稳压电路，在整流电路输出端并接由晶体管BG₁、DW₁、R₁～R₃组成的并联稳压器。

在三相电源正常和平衡时，三相整流电路输出为平滑或近于平滑的直流。而一旦缺相或严重不平衡，三相整流输出即为有过零点的脉动直流。由于隔离二极管D₇的作用，在三相电源平衡和正常时，隔离二极管D₇两端的电位为近于相等的平滑直流；在电源缺相或严重不平衡时，由于D₇的反向和C₁的滤波作用，D₇左端为有过零点的脉动直流，右端即为平滑直流。由于有BG₂的串联稳压，负荷端正常工作时负载电阻变化不大，负载电流变化很小，所以，在主回路正常工作时，D₇右端直流电压随主回路电流变动呈线性变动，D₇左端为随主回路正常或断相呈平滑直流或有过零点的脉动直流波形。集成电路IC₁及外围元件为电动机启动时间控制电路；电机启动时，IC₁控制端处于低电位，输出端处于高电位，晶体管BG₃导通，IC₂控制端为低电位，输出端为高电位，晶体管BG₄导通，IC₃控制端为低电位，此为过流控制端，在三相电源正常工作时，D₇左端为平滑直流，此时BG₆导通，BG₅截止，IC₃强复端为高电位，输出端为低电位，BG₇截止，J不吸合。

启动后，电源正端通过W₁、R₅对C₃充电，调节W₁改变充电时间，即可改变了电动机启动时间。启动时间过后，IC₁触发端为高电位，输出端为低电位，此时BG₃由电通转为截止，IC₂之控制端即监视着主回路电流变化。由于IC₂是特殊接法，使IC₂成为一只无回差的施密特电路，IC₂触发端高电位时，输出端即为低电位，BG₄截止，电源经W₂、R₁₁对C₇充电，由于R₁₁上端接于D₇右端，其电位随主回路电流变化而变化，则IC₃触发端电位与主回路电流基本上呈反时限特性关系，即主回路电流大，C₇电位上升快，主回路电流小，C₇电位上升慢。一旦C₇电位上升超过IC₃阀值，其输出端立即转为低电位。BG₇导通，J吸合，切断主回路。当隔离二极管D₇左端为平滑直流时，BG₆导通BG₅截止。一旦断相D₇左端为有过零点的脉动直流，则BG₆、BG₅反复处于导通，截止状态，IC₃强复端为低电位时，输出端为低电位，BG₇导通，继电器J吸合，由于J两端并联有电解电容C₉，则情况即为D₇，左端为平滑直流时，J不吸合，D₇左端如有过零点的脉动直流时或大幅度变动的脉动直流不能使BG₆稳定导通时，J稳定吸合。将主回路电源断开，达到保护用电设备的目的。

本实用新型具有电路简单、实用性强、保护全面、工作可靠、体积小、成本低等优点，可广泛用于三相用电设备的保护。

Claims

一种三相交流电动机保护器，由套于主回路电源线上的取样电流互感器和与其连接的三相整流电路及控制电路所组成，其特征在于三相整流电路输出二端与串联稳压电路的输入端连接，整流电路电路输出正端与串联型稳压电路正端之间正向连接隔离二极管；串联稳压电路的输出正端连接可调电阻W₁、电阻R₉、R₁₂、R₁₃的上端、晶体管BG₇的集电极、集成电路IC₁、IC₂的电源正端、强复端、IC₃的电源正端，其负端连接电容器C₃～C₉电阻R₈、R₁₆下端、晶体管BG₃～BG₆的发射极、集成电路IC₁～IC₃的电源负端，可变电阻W₁另一端连接电阻R₅一端，R₅另一端连接电容C₃正端、集成电路IC₁的触发、放电端，IC₁的控制V_c端连接电容C₄的一端，其输出端通过电阻R₆与晶体管BG₃的基极连接，BG₃的集电极连接电阻R₇、R₈串连支路中点、集成电路IC₂的触发端；集成电路IC₂的控制Vc端通过电容C₆接地，其复位、放电端连接电阻R₉、电容C₅串联支路的中点，其输出端通过电阻R₁₀连接晶体管BG₄的基极；晶体管BG₄的集电极连接电阻R₁₁、电容C₇串联支路中点、集成电路IC₃的触发控制端；集成电路IC₃的控制V_C端通过电容C₈接地，其输出端经电阻R₁₄连接晶体管BG₇的基极，BG₇集电极连接继电器J、电容C₉的上端；隔离二极管D₇的负端通过电阻W₂连接电阻R₇、R₁₁的上端；三相整流电路输出正端连接电阻R₁₅的一端，电阻R₁₅的另一端与R₁₆的一端、稳压管DW₃的正端连接，DW₃的负端连接晶体管BG₆的基极，晶体管BG₆的集电极与BG₅的基极、R₁₃的另一端连接，晶体管BG₅的集电极与集成电路IC₃的强复端、R₁₂的下端连接。