CN2205076Y

CN2205076Y - 固态万能三相电机保护器

Info

Publication number: CN2205076Y
Application number: CN 93204250
Authority: CN
Inventors: 金大奎
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-03-09
Filing date: 1993-03-09
Publication date: 1995-08-09
Anticipated expiration: 2003-03-09

Abstract

一种固态万能三相电机保护器，是由断相监测部分，绕组温度监测与控制部分，自锁系统部分和功率输出极组成。当电机出现断相，由于过欠压，过载和机械失灵而产生绕组温升超过允许值时，使输出断电，从而保护电机，自锁功能是防止交流接触器在临界值时的频繁动作而损坏交流接触器触点。本实用新型性能可靠、功能齐全、输出波形不失真、对电网无污染、体积小、重量轻、寿命长、成本低、技术先进的固态化三相电机万能保护器。

Description

本实用新型涉及保护器类，特别是用固态继电器的三相电极保护器。

在工农业生产和民用三相电机的使用中烧毁绕组是常见故障。除断相运行所致以外还有因为电网电压不正常（过压或欠压）或由于过载，机械失灵等原因也造成三相电机绕组烧损。目前，我国也有部分产品用于电器的过压或欠压保护，但专门用于三相电机的全能保护类产品还没有生产。

本实用新型的目的就是设计一种电路新颖，性能可靠，功能齐全，出波形不失真，对于电网无污染，体积小，重量轻，寿命长，成本低，技术先进的新型固态化三相电机成能保护器。

本实用新型的目的是这样实现的：

固态万能三相电机保护器，其特征在于：是由断相监测部分、绕组温度监测与控制部分，自锁系统部分和功率输出级组成；其中：

（a）断相监测部分是由桥式整流电路VD1－4，稳压滤波电路VD5，C2，交流接触器KA构成，桥式整流电路的输入端接三相电流任意二相，交流接触器KA接另一相电源线及上述整流电路输入端的任一相电流中；

（b）绕组温度监测与控制部分是由NTC热敏电阻RT1，RT2，RT3，比较器IC1，IC2，IC3，IC4及外围元件组成；RT1，RT2，RT3的一端接电源正极，另一端分别通过电阻R12，R11，R10接电源负极，R12，R11，R10两端分别并联电容C7，C6，C5；比较器IC1，IC2，IC3的负输入端分别接RT1与R12的连接点，RT2与R11的连接点及RT3与R10的连接点，电阻R8与R9串联于电源两端其连接点分别接IC1，IC2，IC3的正输入端，IC1，IC2，IC3的输出端共同接于IC4的正向输入端，IC4的反向输入端接串联电阻R5，R6的连接点，IC4的输出端接三极管VT1的基极，VT1的集电极接固态功率继电器ICSSR的“－”端；

（C）自锁系统部分是由R3，C4，及三极管VT2构成，R3与C4串联后，R3的一端接VT1的集电极，R3与C4的连接点接VT2的基极，VT2的集电极接IC4的“＋”输入端；

（d）功率输出级采用过零型片开关功率ICSSR。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为固态万能三相电机保护器的电原理图。

图2为本实用新型接线图。

参见附图1、图2，本实用新型主要由以下几个部分组成；

（一）.断相监测；（二）.绕组温度监测与控制；（三）.自锁系统；（四）.功率输出级。

本实用新型在电路设计上有如下特点：

1.断相监测与内部电源，交流接触器电源巧妙地兼容于一体，使断相监测电路简单而可靠，在图1中A、B相（与相序无关）作为桥式整流电源，经稳压滤波后提供给内部控制系统IC与VT之总电源。所以A、B两相中只要一相断开，则内部控制系统没有工作电源，输出级自然关断，KA释放，电机与电源脱离。另一方面，由电路图可知，KA接入于C相与B相（与相序无关，但必须是第三相与A或B相之间接入）之间，所以，只要C相或B相断相，因KA直接失电而释放，电机自然与电源脱离，除断相运行，这种断相监测与控制方式，电路简单而工作极为可靠。

2.绕组温度监测与控制系统由RT1，TR2，TR3，IC1，IC2，IC3，IC4等组成。其中RT1，RT2，RT3为NTC热敏电阻，先已埋入于三相绕组之内。若电源电压不正常（过压或欠压）或者负载过重、内部转动部分失灵等必然导致电机绕组温度上升。当温升超出设定温限时，温度监测与控制系统比较器翻转，功率输出级被关断，KA失电而释放，电机迅速脱离电源，从而保护电机。

3.本保护器具有很强的自锁功能。众所周知，凡是温度监测与控制系统，当被测温度接近设定温度时，在比较器平衡点附近，比较器将多次翻转，使输出开关频繁动作。这种抖动，不仅对于三相电机和电机所拖动的工作机械极为不利，而且容易烧蚀交流接触器触头，更为严重的是在某些场合对于人身安全有极大的危险。

在本万能保护器中由R3，C4，VT2构成自锁系统。在三相绕组中只要有一相绕组温升超出设定温度，出级迅速被关断，VT1截止。同时VT2由截止转为导通，VT2集电极电位变为低电平，把IC4的正向输入端封住。此后尽管IC1，IC2，IC3在设定温度附近产生多次翻转，但不能进入IC4，输出级仍然保持被关断状态，亦即电路进入自锁状态。一旦进入自锁状态，电路不能自动解脱，除非电源电压降低到内部控制系统不能工作或者人为地切断电源重新接通。由此可见，本保护器不仅能够保护三相电机，时还保护接触器触头和拖动机械设备，以及保证人身安全。

4.在本保护器设计中，功率输出级采用IR公司的最新产品－过零型片开关功率ICSSR，使功率输出级dv／dt变化率可达600V／μS，而且在感性负载情况下负载仍然获得完整的正弦交流，对于电网无污染，器件本身的导通压除＜3V，接触器工作很稳定。

另外，本器件体积小，输出电流大（可达1A－3A），直接驱动交流接触器功率余量很大，便于小型化和固态化。

5.在工艺上采用固态化处理，可有效地防潮、防震、防尘、在恶劣的工作环境中可连续工作。

综上所述，本实用新型设计新颖，功能齐全，性能可靠，技术先进，体积小，重量轻，可安装于电机接线盒内的固态化万能电机保护继电器，也适合于电机生产厂家配套生产。

主要技术参数

序号	参数名称	参数值
			1	输入电压	三相380V±10％
2	输入电流	＜15mA
			3	输出电压	380V±10%
4	输出电流	1－3A
			5	输出端导通压降	＜3V
6	关态dv/dt	600V／uS
			7	输入端／输出端绝缘电压	＞4KVAC
8	断相控制关断时间	＜10MS
			9	控制温度（电机绕组温升极限）	100℃±5℃
10	外形尺寸	70×30×20MM³

Claims

1、固态万能三相电机保护器，其特征在于：是由断相监测部分、绕组温度监测与控制部分，自锁系统部分和功率输出级组成；其中：

(a)断相监测部分是由桥式整流电路VD1-4，稳压滤波电路VD5，C2，交流接触器KA构成，桥式整流电路的输入端接三相电流任意二相，交流接触器KA接另一相电源线及上述整流电路输入端的任一相电流中；

(b)绕组温度监测与控制部分是由NTC热敏电阻RT1，RT2，RT3，比较器IC1，IC2，IC3，IC4及外围元件组成；RT1，RT2，RT3的一端接电源正极，另一端分别通过电阻R12，R11，R12接电源负极，R12，R11，R10两端分别并联电容C7，C6，C5；比较器IC1，IC2，IC3的负输入端分别接RT1与R12的连接点，RT2与R11的连接点及RT3与R10的连接点，电阻R8与R9串联于电源两端其连接点分别接IC1，IC2，IC3的正输入端，IC1，IC2，IC3的输出端共同接于IC4的正向输入端，IC4的反向输入端接串联电阻R5，R6的连接点，IC4的输出端接三极管VT1的基极，VT1的集电极接固态功率继电器ICSSR的“-”端；

(C)自锁系统部分是由R3，C4，及三极管VT2构成，R3与C4串联后，R3的一端接VT1的集电极，R3与C4的连接点接VT2的基极，VT2的集电极接IC4的“+”输入端；

(d)功率输出级采用过零型片开关功率ICSSR。