CN2150653Y

CN2150653Y - 电动机数字式过流断相保护器

Info

Publication number: CN2150653Y
Application number: CN 93206382
Authority: CN
Inventors: 郑文英; 李玉平
Original assignee: No3552 Factory Pla
Current assignee: No3552 Factory Pla
Priority date: 1993-03-20
Filing date: 1993-03-20
Publication date: 1993-12-22
Anticipated expiration: 2003-03-20

Abstract

本实用新型是一种用于交流电机的数字式过流断相保护装置，其结构特征是由壳体和电子电路组成。电路是由工作电源产生电路，电流取样电路，过流检测电路，缺相检测电路及放大输出电路构成，壳体上设置数码盘、指示灯、接线柱、穿线孔，保险管座和地脚螺孔等部位，本实用新型具有保护性能可靠、动作准确、误差小、节电、体积小、动作电流不漂移等多项优点，可适用于改造热继电器和适应任何交流异步电动机。

Description

本实用新型是一种电动机的过流、断相保护装置，特别适用于交流电动机的过流断相的保护。

在本实用新型以前，交流异步电动机的保护普遍采用JR系列双金属片式热继电器，也有的电机采用电子过载、缺相综合保护器，热继电器虽然有制造容易，价格较低的优点，但是存在着动作情况与标称值出入较大，动作不准确，误差大和耗电较高电损失较大的不足；电子类过载、缺相综合保护器大都需要单独给继电器加入380V或220V工作电源，内部经变压整流，因此外型体积大、价格高，电流调节采用电位器，动作电流易漂移，因此限制这种产品的推广应用。

本实用新型的目的在于克服上述产品的不足之处，提供一种电动机数字式过流，断相保护器，完全取代老式热继电器，用于中小型交流电机，有效地延长电机的使用周期。

本实用新型是这样实现的：这种由壳体和电子电路组成的电动机过流断相保护器，其特点是电路是由工作电源产生电路、电流取样电路、过流检测电路、缺相检测电路及放大输出电路五部分组成，电路置于保护器壳体内，保护器壳体呈长方体结构，采用绝缘材料制作，位于壳体的上面设置数码盘、指示灯，壳体的前面设置接线柱，三相电源穿线孔（A、B、C）和保险管座，壳体的下面设置地脚螺孔，（和同型号热继电器通用）接线柱作为常闭点输出与外部控制回路连接，保险管座为外部电器故障易引起继电器内部元件损坏而设置专用保险管（0.5～1A），发光二极管用于指示灯，作为工作正常显示，该保护器通过对电机过流信号取样与事先由数码盘设定的动作电流比较后，经延时，放大使继电路动作切断电源，通过对电机缺相信号取样，经放大后使继电器很快动作切断电源。电源产生电路由D2－D11及C1组成，控制回路交流电流经D2半波整流后经D3～D11产生九个结压降电压、典型电压值为6.3V，此电压供给继电器作工作电源（另外半波信号经D1导通这样控制回路交流信号仍能正常导通）。电流取样电路由L1、L2、L3、D13～D18组成，L1、L2、L3是三个电感线圈，是在磁环上绕上若干匝导线制成的，将三个电感线圈分别套在外壳的A、B、C三个穿线孔管上，使用时电同电源线必须从孔中穿过50HZ的正弦波电流，周围产生交变磁场，使L1、L2、L3上感应出同样频率的交变信号，电源电流越大，感应出的信号越强，一旦缺相，就不在会再感应出信号了。D13－D18六个二极管，将L1、L2、L3上信号分成上下半轴两部分，上半轴信号经D14、D16D18送给过流检测回路，下半轴信号经D13、D15、D17送给缺相检测回路。过流检测电路由R10、C7、D22、R4及Q4、R5、C2组成。R10是一组由数码盘构成的一组电阻，改变R10的阻值，可改变对感应信号的衰减量，这样可设定若干个动作电流值，当电源电流超出设定值时，感应出的信号使D22、R4、Q4BE回路导通，Q4集电极由高电平变为低电平，输出过流信号。缺相检测电路由R11、Q1、Q2、Q3及R6－8、C3－5、等元件组成，正常工作时，L1、L2、L3负半轴取样信号使Q1、Q2、Q3分别导通，集电极均为低电平，一旦缺相（如B相），Q2截止，集电极由低电平变为高电平，由D20送出缺相信号。放大输出电路由CD4011，Q5、ZJ等及外围电路构成，过流信号送给CD4011的①、②脚，经倒相延时，由（11）脚控制Q5；缺相信号送给CD4011的⑧⑨脚，经两次倒相，也通过（11）脚控制Q5，不管缺相或是过流，（11）脚便由低电平变为高电平，Q5导通进行电流放大带动ZJ动作，使常闭点断开，总之以上五部分，通过有机的结合，共同完成了设计功能，接线柱作为常闭点输出需与外部控制回路连接，本继电器采用了音箱专用接线柱、样式新颖、接触牢靠，使用相当方便，保险管座用于防止外部电器故障易引起继电器内元件损坏，如交流接触器线圈烧毁等，如果控制回路保险较大，易使D1及D3～D11烧坏，为此特设一专用保险管（0.5－1A），使产品寿命有了可靠保证。

本实用新型达到了预期的设计目的，与传统的热继电器和一些电子类过载缺相综合保护器相比，本实用新型具有保护性能可靠，动作准确，误差小，节电、体积小，价格适中，动作电流按一定规律用固定电阻数字化，动作电流不漂移等优点，并且不需要给继电器另加工作电源，可以用于改造热继电器，安装改造简单，不需要对线路做任何改动，不影响原控制回路的设计及操作习惯，本实用新型达到的技术性能指标如下：

①常闭点控制回路电压：36V～380V，在该范围内任何一电压下，该继电器都能正常工作，可以适应任何交流接触器（线圈）。

②常闭关正常工作电流不小于1A，最大工作电流2A。满足各种交流接触器线圈的容量。

③过流动作延时及起动延时，可在0～120秒内任意调节。

④缺相动作时间：＜1.5秒

⑤环境工作温度：－25℃～＋55℃在此温度下该继电器可连续正常工作。

本实用新型达到的经济指标：

①选用该继电器六－十八个月即可收回全部投资，平均每个年节约资金50元以上。

②节约电能明显。7.5KW电机改用该继电器年可节电62KWh，应用1万只，年节电62万KWh，合人民币近20万元。

结合附图和实施例进一步描述：

附图1 是电动机数字式过流断相保护器外型图

附图2 是电动机数字式过流断相保护器电路图

图中：

1、数码盘。

2、指示灯。

3、接线柱。

4、穿线孔。

5、保险管座。

6、地脚螺孔。

7、壳体。

D1～D18是二极管IN4004

D19～D21是二极管IN4148

D22是稳压二极管2CW50～56

C1：电容16V。

C2～C5：电容6V 47MF

Q1－Q4：三极管2DG 201B

Q5：三极管S9013

R1～R11：电阻。

ZJ：中间继电器ZJC－22F

D23：发光二极管。

L1、L2、L3：电感线圈

ZL：接线柱二引线。

a、b、c：分别为同位置连接点

A、B、C：交流三相电源

CD4011：集成块

发明人的一个实施例是：根据上述设计方案，制作的一种电动机数字式过流断相保护器外型（以ZLⅡ型为例）尺寸为95×35×80毫米，（外观如附图1所示）动作电流调整在6.5A，起动延时12秒，过流延时5秒，断相动作1秒，将该电动机数字式过流断相保护器接装在集尘箱风机电机上，集尘箱风机电机为Y系列二级，功率3千瓦，额定电流6.08A，实际工作电流5.8A，该风机风压大，工作环境差，原先经常烧坏电机，改用电动机数字式过流断相保护器后一直工作良好，经过多次多台电机试验，凡是安装上数字式过流断相保护器的电机，电机烧坏率比原来减少了95％以上，可给国家节省大量的人力、物力、财力，降低生产成本，是一很有推广前途的产品。

Claims

1、一种由壳体和电子电路组成的电动机过流、断相保护器，其特征在于所说的电路是由工作电源产生电路、电流取样电路、过流检测电路、断相检测电路及放大输出电路五部分组成，位于壳体7的上面设置数码盘1、指示灯2，电路置于保护器壳体内，保护器壳体呈长方体结构，位于壳体7的前面设置接线柱3，穿线孔4(A、B、C)，保险管座5，壳体7的下面设置地脚螺孔6，接线柱3作为常闭点输出与外部控制回路连接，保险管座5为外部电器故障易引起继电器内部元件损坏而设置专用保险管0.5～1A，发光二极管D23(指示灯2)作为工作正常显示，该保护器通过对电机过流信号取样与事先由数码盘设定的动作电流值比较后，经延时、放大使继电器动作切断电源，通过对电机缺相信号取样经放大后使继电器很快动作切断电源。

2、根据权利要求1所述的保护器，其特征在于所说的工作电源产生电路是由二极管D2－D11及电容C1组成，控制回路交流经D2半波整流后再经D3～D11产生九个结压降电压，典型电压值为6.3V，此电压供给继电器作工作电源。

3、根据权利要求1所述的保护器，其特征在于所说的电流取样电路是由电感线圈L1、L2、L3和二极管D13～D18组成的，三个电感线圈是在磁环上绕上若干匝导线制成的，三个电感线圈分别套在外壳的A、B、C三个穿线孔管上，使用时，电机电源线必须从孔中穿过50HZ的正弦波电流，周围产生交变磁场，使L1、L2、L3感应出同样频率的交变信号，电源电流越大，感应出的信号越强，一旦缺相就不再会感应出信号，D13～D18六个二极管将L1、L2、L3上信号分成上下半轴两部分，上半轴信号经D14、D16、D18送给过流检测回路，下半轴信号经D13、D15、D17送给缺相检测回路。

4、根据权利要求1所述的保护器，其特征在于所说的过流检测电路是由电阻R10、电容C7、稳压管D22、电阻R4，及三极管Q4、电阻R5、电容C2组成，R10是一组由数码盘构成的一组电阻，改变R10的阻值，可改变对感应信号的衰减量，可设定若干个动作电流值，当电源电流超出设定值时，感应出的信号使D22、R4、Q4BE回路导通，Q4集电极由高电平变为低电平，输出过流信号。

5、根据权利要求1所述的保护器，其特征在于所说的缺相检测电路是由电阻R11、三级管Q1、Q2、Q3及电阻R6～R8、电容C3～C5等元件组成，正常工作时，线圈L1、L2、L3负半轴取样信号使三极管Q1、Q2、Q3分别导通，集电极均为低电平，一旦缺相（如B相），三极管Q2截止，集电极由低电平变为高电平，由D20送出缺相信号。

6、根据权利要求1所述的保护器，其特征在于所说的放大输出电路是由集成块CD4011、三极管Q5、继电器ZJ及外围电路构成，过流信号送给CD4011的①、②脚，经倒相延时，由（11）脚控制Q5，缺相信号送给CD4011的⑧、⑨脚，经两次倒相，也通过（11）脚控制Q5，不管缺相或是过流，（11）脚例由低电平变为高电平，Q5导通进行电流放大带动ZJ动作，使常闭点断开。