CN2229723Y

CN2229723Y - 断相与相序保护继电器

Info

Publication number: CN2229723Y
Application number: CN 94219506
Authority: CN
Inventors: 王书锵; 王书镇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-08-25
Filing date: 1994-08-25
Publication date: 1996-06-19
Anticipated expiration: 2004-08-25

Abstract

一种保护三相电动机不因断相而烧毁、不因相序接错而导致其拖动的不可逆设备损坏的断相与相序保护断电器，它由整流、滤波、稳压电路、三相平衡电路及辅助电路、集成电压比较器输出电路和显示电路组成。能起断相、错相的受感继电作用以断开电动机的控制回路从而切断主供电电路，保证三相电动机和有关设备安全运行。本实用新型设计新颖、电路简捷、工作可靠、功耗少、成本低、使用安装方便。

Description

断相与相序保护继电器

本实用新型涉及一种保护三相电动机不因断相而烧毁、不因相序接错而导致其拖动的不可逆设备损坏的断相与相序保护继电器，适用于380伏三相线制及三相四线制的供电系统。

现有的断相与相序保护器主要由三相平衡电路等组成，且大多采用分立元件。当380伏供电系统断相或相序接错时，主回路供电被切断。由于三相电动机在运行中断相时，断相的绕组会感应产生电动势，导致有载运行时往往会错误判断从而造成设备事故。究其原因，主要是系统供电电压受到扰动，使三相平衡电路输出电压变化量超出给定范围，阈值电压难以整定，因而断相与相序保护器不能可靠工作。

本实用新型的任务是要提供一种性能先进、工作可靠、成本低廉的断相与相序保护继电器以弥补现有保护器的不足，促进产品更新换代。

本实用新型的技术特点是采用集成电压比较器其输出端与中间继电器直接相连；采用三相平衡输出电路检测是否断相、错相；采用集成电压比较器同相、反相两个输入端对输入端接受的参考电压U_k(取自直流电源电路)和信号电压U_i(取自三相平衡电路)进行比较鉴别，以决定电压比较器输出端是否输出。改进后，本实用新型既能准确判定断相，又能准确鉴别相序是否接错，特别是在受到扰动时，断相与相序保护继电器均能作出准确判断并能立即切断电源。因此不可逆设备如电梯电动机、水泵电动机以及中小型低压配电屏的控制线路若按图1所示将它电连接，就能实现断相与相序接错的跳闸保护。

本实用新型采用电压取样、电压比较。它不受电动机容量大小的制约，在大型电动机上亦可方便使用，无需设置电流互感器。

以下将结合附图对实用新型作进一步详细描述。

图1是电气接线图，断相与相序保护继电器左侧标有1、2、3的接线柱分别用三根导线与交流接触器上方三相电源线L₁、L₂、L₃相连接，其右侧标有5的接线柱用导线与电动机M的停止按钮SB₁、热继电器FR和电源线L₃相连，标有6的接线柱用导线与电动机M的起动按钮SB₂交流接触器的吸引线圈KM和电源线L₂相连接。上述电路构成电动机M的控制回路，中间继电器的常开触点也串接在此控制回路中。FU₁和FU₂为熔断器，Q₃为三相闸刀开关。

图2是电原理图，它由整流、滤波、稳压电路(即直流电源电路)、三相平衡电路及辅助电路、集成电路比较器输出电路和显示电路组成。所述整流、滤波、稳压电路由变压器T、圆堆CI₁、集成稳压器CI₂、电容C₁和电阻R₅、R₆构成；三相平衡电路由电阻R₁～R₄、二极管V₁～V₄、电容C₂、C₃构成；辅助电路由电阻R₇、R₈和稳压管V₅构成；集成电压比较器输出电路由集成电压比较器CI₃、和中间继电器KA构成，显示电路由发光二极管V₅、电阻R₉和二极管V₇构成。

三相平衡电路中，三相电源L₁、L₂、L₃分别串接电阻R₁、R₂和R₄，其中电阻R₂和电容C₂串接后一端与电阻R₃、另一端与电阻R₁相连接，在电阻R₄一端还串接电容C₃，C₃另一端与电阻R₃相连后再与由二极管V₁～V₄组成的电桥相连接。

辅助电路中电阻R₇和R₈串接后，R₇一端与电容C₄的正极一起和电桥相连，电阻R₈另一端和稳压管V₅一端连接后再接地。

集成电压比较器输出电路中。集成电压比较器CI₃的输入电路端与集成稳压器CI₂和电阻R₅一端相连接，电阻R₅的另一端与CI₃的同相输入端和电阻R₆相连接，电阻R₆另一端接地，CI₃反相输入端与电容C₄的正极和电阻R₇相连接，CI₃负电源端接地，CI₃输出端则与中间继电器KA线圈相连接，电容C₄的负极和电阻R₈一端、稳压管V₅一端共同接地。中间继电器KA的常开触点串接在电动机的控制回路中。

本实用新型的工作原理如下：图4在正常与异常(断相与相序接错)供电时，两种工况三相平衡输出电路输出电压u_i值有数量级的差别。正常供电时输出电压u_i不足以击穿稳压管V₅，异常供电时，电压u_i增大10倍左右，V₅被击穿，而集成电压比较器CI₃输入端比较的结果是：正常供电时u_i＜U_k，CI₃正向饱和，输出电压U_o＝+V_c，中间继电器KA得电动作，其常开触点闭合，为起动电动机作好准备。异常供电时，u_i＞U_k，CI₃负向饱和，输出电压u_o为零值，中间继电器KA失电释放，其常开触点复位，电动机控制回路中的交流接触器失电，切断电动机工作电源。集成电压比较器输入—输出特性曲线如图5所示。

综上所述，当输入电压u_i为连续变化的模拟信号时，其输出电压u_o只有两种数值：+V_c和零，表现出数字电路的特点，因此，集成非零电压比较器可作为模/数转换电路。

从输入—输出特性曲线可见，每当u_i的幅值与U_k相等时，输出端电压u_o将发生突变。因此，集成非零电压比较器可以用作断相与相序保护。

受三相平衡电路元件标称值允许误差的约束及各种扰动的影响，即使在正常供电情况下，输出电压u_i的变动范围也不固定，为便于选择阈值电压以提高断相与相序保护器工作的可靠性，有必要使异常供电与正常供电输出电压值u_o有数量级的差别，为此，本实用新型在三相平衡电路输出端增设辅助电路，它由稳压管V₅、电阻R₇、R₈组成，改变电阻R₇、R₈值就可改变断相或相序不符时的输出电压值u_o。

本实用新型中的发光二极管V₅用以指示断相及相序保护继电器的工作情况，正常供电时指示灯亮，异常供电时指示灯熄灭。

综上所述，本实用新型设计新颖、电路简捷，工作可靠，功耗少、成本低、使用安装方便。

Claims

1.一种保护三相电动机及其拖动的不可逆设备的断相与相序保护继电器，它由整流、滤波、稳压电路、三相平衡电路及辅助电路、集成电压比较器输出电路和显示电路组成，其特征是：所述整流、滤波、稳压电路由变压器T、圆堆CI₁、集成稳压器CI₂、电容C₁和电阻R₅和R₆构成；三相平衡电路由电阻R₁～R₄、二极管V₁～V₄、电容C₂、C₃构成；辅助电路由电阻R₇、R₈和稳压管V₅构成；集成电压比较器输出电路由集成电压比较器CI₃和中间继电器KA构成；显示电路由发光二极管V₆、电阻R₉和二极管V₇构成，集成电压比较器输出电路中集成电压比较器CI₃的输入电路端与集成稳压器CI₂和电阻R₅一端相连，电阻R₅的另一端与CI₃的同相输入端和电阻R₆相连接，电阻R₆另一端接地，CI₃反相输入端与电容C₄的正极和电阻R₇相连接，CI₃负电源端接地，CI₃输出端则与中间继电器KA线圈相连接，电容C₄的负极和电阻R₈一端、稳压管V₅一端共同接地。

2.根据权利要求1所述的断相与相序保护继电器，其特征是：所述集成电压比较器系集成非零电压比较器，系采用+Vc单电源供电，负电源端接地，中间继电器直接由集成非零电压比较器驱动。