CN2251823Y - 多功能电机保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种紧急保护电路装置。该装置包括有壳体、电源电路、检测处理电路、输出控制电路。电源电路是由三个单项整流桥和集成块7815组成的稳压桥所组成的。检测处理电路采用LM339、LM324各两块集成电路块，包括有漏电检测处理电路、三相取样放大电路、缺相检测处理电路、过载检测处理电路、短路检测处理电路。输出控制电路采用发光二极管及控制继电器动作的开关三极管。该装置功能全、灵敏度高、可靠性强，适用面宽、安装使用方便。

Description

多功能电机保护器

本实用新型涉及到一种紧急保护电路装置。

目前，电机的保护装置很多，但是真正在生产实践中实施、推广的并不多，这是因为这些电机保护装置不是设计复杂、工艺生产难度大、成本高，就是灵敏度差、适用面窄。因此在生产实践中很需要一种设计简单、灵敏度高、易于实施的多功能电机保护器。

本实用新型的目的是实现一种生产工艺简单、成本低、安装使用方便、适用面宽、可靠性高的多功能电机。

本实用新型是通过下述方式实现的：这种多功能电机保护器包括有壳体、电源电路、检测处理电路、输出控制电路，所述电源电路是由三个单项整流桥和集成块电路7815组成的稳压桥所组成的，并为该装置提供一个稳压电源正极端UCC，检测处理电路包括有漏电检测处理电路，该漏电检测处理电路是由漏电检测线圈的一个检测端CN1-5通过电阻R12接集成块电路IC2的管脚6，该漏电检测线圈的另一个检测端CN1-6接零，该集成块电路IC2的管脚5接零，所述集成块电路IC2的管脚7通过二极管D38接集成块电路IC1的管脚11，所述集成块电路IC1的管脚13通过所述输出控制电路中的发光二极管LED3、二极管D21、稳压二极管W3接控制继电器J动作的开关三极管VT2的基极，所述稳压电源正极端UCC通过电阻R14接所述输出控制电路中的发光二极管LED3。

下面结合附图进行详细说明。

图1为本实用新型的电路图

图2为本实用新型的工作原理图

漏电检测控制原理如图1、图2所示，由漏电检测线圈检测出的微弱的电流信号，通过检测端CN1-5、CN1-6输入至集成块电路IC2中的半波整流放大电路，通过精密的半波整流放大电路，当正向电流通过经整流放大，输入至电解电容C14进行充电延时(即缓冲作用)和电容C4进行消除杂波。随后送至集成块电路IC1中的比较器的管脚10、11、13，由电阻R2、R13设定IC1的管脚10的工作点，正常状态下管脚11的电压低于管脚10的电压，IC1后端的限位电阻R14不导通，不会输出信号，一但出现异常，管脚11的电位上升高于管脚10的设定的电压，使限位电阻R14导通，输出电平经发光二极管LED3，将此信号送至或门电路，使二极管D21导通，经具有开关及稳压作用的稳压二极管W3，使开关三极管VT2由截止状态到饱和状态。使发光二极管LED3发光，显示故障。另外为了使故障显示能够自锁，又在IC1的管脚13、11加反馈二极管D34。同时使故障动作继电器J通电动作，切断电机控制线路，从而保护电机。

如图1、图2所示，所述检测处理电路包括有三相取样放大电路和缺相检测处理电路，在该三相取样放大电路中，在A相检测线圈的检测端CN2-1、CN2-2之间，B相检测线圈的检测端CN2-4、CN2-3之间，C相检测线圈的检测端CN1-8、CN1-7之间分别接电阻R15、R28、R29，并且所述检测端CN2-1、CN2-4、CN1-8分别通过电阻R16、R27、R38各接集成块电路IC4的管脚2、6、13，所述检测端CN2-2、CN2-3、CN1-7分别接零，所述集成块电路IC4的管脚3、5、12分别接零，该集成块电路IC4的管脚1、7、14分别通过二极管D13、D16、D19分别接所述缺相检测电路中的集成块电路IC3的管脚4、6、8，所述集成块电路IC3的管脚2、1、14分别接所述输出控制电路中的二极管D14、D15、D20，再共接发光二极管LED6、稳压二极管W4、控制所述继电器J动作的开关三极管VT1的基极，所述稳压电源正极端UCC分别通过电阻R21、R22、R35各接所述输出控制电路中的二极管D14、D15、D20。

缺相检测控制原理如图1、图2所示，由三相检测线圈检测出的电流信号分别通过A相检测端CN2-1、CN2-2，B相检测端CN2-3、CN2-4，C相检测端CN1-8、CN1-7，输入至集成块电路IC4中的比较检测电路的输入电阻R15、R28、R29，然后分别通过集成块电路IC4中的三个精密的半波整流放大电路，当正向电流通过时进行整流放大，而后分别送至电解电容C11、C10、C15和无极电容C12、C9、C8，通过电解电容充电延时(即缓冲作用)和无极电容消除残余杂波作用，又分别送至集成块电路IC3的比较器反相输入端的管脚4、6、8，由电容C1消除杂波，由电阻R19、R20设定集成块电路IC3的管脚5、7、9的电压，正常状态下反相输入端(即管脚4、6、8)电位高于正相输入端(即管脚5、7、9)电位，限位电阻R21、R22、R35不通。如果A、B、C三相中任一相异常，会使正相输入端(或管脚5或7或9)的电位高于反相输入端(或管脚4或6或8)电位，使限位电阻(或R21、或R22、或R35)导通，输出高电位，由二极管D14、D15、D20组成的或门电路经发光二极管LED6再经稳压管W4到开关三极管VT1，三极管VT1，由截止状态到饱和导通状态，使发光二极管LED6发光显示故障，为了便于故障时检修，又在集成块电路IC3的管脚5、7、9与二极管D14，D15、D20的负端加反馈二极管D2进行故障显示锁定，同时使动作继电器J通电动作，切断电机控制线，从而保护电机。

如图1、图2所示，所述检测处理电路包括有过载检测处理电路，在该过载检测处理电路中是由所述三相取样放大电路中的集成块电路IC4的管脚1、7、14引出分别通过二极管D22、D24、D26接集成块电路IC2管脚10，该集成块电路IC2的管脚8分两路，一路接集成块电路IC1的管脚9，另一路通过电阻R37接集成块电路IC2的管脚12，该集成块电路IC2的管脚14接集成块电路IC1管脚7，并且该管脚7接有电容C19，该集成块电路IC1的管脚1通过所述输出控制电路中的发光二极管LED4、二极管D23、所述稳压二极管W3接所述的控制继电器J动作的开关三极管VT2的基极，所述稳压电源正极端UCC通过电阻R46接所述输出控制电路中的发光二极管LED4。

过载检测控制原理如图1、图2所示，由三相检测线圈检测出的电流信号通过三相取样放大电路，当正向电流通过时，经该电路整流放大，充电延时、消除杂波后，分别送至集成块电路IC3的比较器反相输入端：管脚4(A相信号)、6(B相信号)、8(C相信号)后，分别通过二极管D22(A相信号)、D24(B相信号)、D26(C相信号)，由电容C16消除杂波后送至集成块电路IC2中的放大电路放大，随后送至集成块电路IC1的比较器的正相输入端即管脚9，并与反相输入端管脚8的设定的电位进行比较，正常状态下管脚9的电位低于管脚8，管脚14的电位低，电阻R45不导通，从而拉下集成块电路IC2的管脚12的电位，起到箝位作用。同时将信号送至集成块电路IC2正相输入端进行跟随。随后送至限压分流电阻、电位器R42、R9、VR3，以便连接S1后控制电解电容19的充电时间，调节VR2，根据保护器的功率，整定电流设定集成块电路IC1的管脚6、8、10的电位。正常状态下，管脚7的电压低于管脚6的电压。一但异常，与予先设定1·2倍整定流设定的充电时间比较，出现异常状态：1、短时的大于1·2倍的整定流，电容C19迅速充电，2、长时的过载电流(高于整定流低于1·2倍整定流)，按线性给C19充电，3、短时的过载电流(高于整定流低于1·2倍整定流)，电容C19先充电随后恢复。对上述三种异常状态如果电容C19充电电压使集成块电路IC1中的管脚7电位高于管脚6的电位，这时限位电阻R46导通，经过发光二极管LED4、二极管D23使稳压二极管W3开启，并使开关三极管VT2由截止状态到导通状态，从而使发光二极管LED4发光，另外为了便于检修，使故障灯锁定，在集成块电路IC1中的管脚1和管脚7之间加反馈二极管D10，在发光二极管LED4灯亮的同时，使继电器J通电动作，切断电机控制线路，从而保护电机。

如图1、图2所示，所述检测处理电路包括有短路检测处理电路，在该短路检测处理电路中，是由所述三相取样放大电路中的集成块电路IC4的管脚1、7、14引出分别通过所述二极管D22、D24、D26接集成块电路IC3的管脚11，该集成块电路的管脚13通过所述输出控制电路中的发光二极管LED2、二极管D25、所述稳压二极管W3、接所述的控制继电器J动作的开关三极管VT2的基极，所述稳压电源正极端(UCC)通过电阻R39接所述输出控制电路中的发光二极管LED2。

短路检测控制原理如图1、图2所示，由三相检测线圈检测出的电流信号通过三相取样放大电路，当正向电流通过时，经该电路整流放大，充电延时、消除杂波后，分别送至集成块电路IC3的比较器反相输入端：管脚4(A相信号)、6(B相信号)、8(C相信号)后，并分别通过二极管D22(A相信号)、D24(B相信号)、D26(C相信号)，送至集成块电路中的IC3的管脚11，由电阻R33和R50设定短路静态工作点IC3的管脚11的电压，是管脚10的5倍，正常状态下管脚11的电位低于管脚10的电位，(管脚10的电位是根据功率数，调节51K电阻来决定的)。如果出现短路故障时集成块电路IC3的管脚11电位是管脚10的5倍，限位电阻39导通，经发光二极管LED2、二极管D25、和稳压二极管W3、开启开关三极管VT2、使三极管VT2由截止状态到饱和导通，发光二极管LED2发光，并由反馈二极管D31锁定，同时使继电器J充电动作，切断电机控制线路，从而保护电机。另外为了避免短路故障时，干扰过载，造成过载误动作，附加了箝位装置，该箱位装置是由集成块电路IC1中的管脚2、4、5及二极管D38、D39、电阻R41、R56、R57和电位器VR1组成，短路出现时，集成块电路IC1的反相输入端即管脚4的信号由短路输出端即集成块电路IC3的管脚13引入，集成块电路IC1的管脚4高于设定好的管脚5的电位，对集成块电路IC1的管脚7进行箝位作用。

在输出控制电路中，采用了三极管VT4，三极管VT4的作用是：当发生短路过载、漏电等故障时，切断电机会造成缺相误动作，从三极管VT2的基极引出线接至三极管VT4的基极使VT4导通，从而拉低缺相故障显示灯正端的电位，避免了缺相误动作。

在本实用新型中，集成块电路IC1为LM339，IC2为LM324，IC3为LM339，IC4为LM324。连同电源电路的集成块电路7815，本装置共采用5块集成电路块。因此该装置结构简单、生产工艺简单、成本低，易于推广。该装置功能全、灵敏度高。可靠性强，适用面宽，安装使用方便。

Claims (4)

1、一种多功能电机保护器，包括有壳体、电源电路、检测处理电路、输出控制电路，所述电源电路是由三个单项整流桥和集成块电路7815组成的稳压桥所组成的，并为该装置提供一个稳压电源正极端(UCC)，其特征在于检测处理电路包括有漏电检测处理电路，该漏电检测处理电路是由漏电检测线圈的一个检测端(CN1-5)通过电阻R12接集成块电路IC2的管脚(6)，该漏电检测线圈的另一个检测端(CN1-6)接零，该集成块电路IC2的管脚(5)接零，所述集成块电路IC2的管脚(7)通过二极管D38接集成块电路IC1的管脚(11)，所述集成块电路IC1的管脚(13)通过所述输出控制电路中的发光二极管LED3、二极管D21、稳压二极管W3接控制继电器J动作的开关三极管VT2的基极，所述稳压电源正极端(UCC)通过电阻R14接所述输出控制电路中的发光二极管LED3。

2、根据权利要求1所述的多功能电机保护器，其特征在于所述检测处理电路包括有三相取样放大电路和缺相检测处理电路，在该三相取样放大电路中，在A相检测线圈的检测端(CN2-1)、(CN2-2)之间，B相检测线圈的检测端(CN2-4)、(CN2-3)之间，C相检测线圈的检测端(CN1-8)、(CN1-7)之间分别接电阻R15、R28、R29，并且所述检测端(CN2-1)、(CN2-4)、(CN1-8)分别通过电阻R16、R27、R38各接集成块电路IC4的管脚(2、6、13)，所述检测端(CN2-2)、(CN2-3)、(CN1-7)分别接零，所述集成块电路IC4的管脚(3、5、12)分别接零，该集成块电路IC4的管脚(1、7、14)分别通过二极管D13、D16、D19分别接所述缺相检测电路中的集成块电路IC3的管脚(4、6、8)，所述集成块电路IC3的管脚(2、1、14)分别接所述输出控制电路中的二极管D14、D15、D20，再共接发光二极管LED6、稳压二极管W4、控制所述继电器J动作的开关三极管VT1的基极，所述稳压电源正极端(UCC)分别通过电阻R21、R22、R35各接所述输出控制电路中的二极管D14、D15、D20。

3、根据权利要求2所述的多功能电机保护器，其特征在于所述检测处理电路包括有过载检测处理电路，在该过载检测处理电路中是由所述三相取样放大电路中的集成块电路IC4的管脚(1、7、14)引出分别通过二极管D22、D24、D26接集成块电路IC2管脚(10)，该集成块电路IC2的管脚(8)分两路，一路接集成块电路IC1的管脚(9)，另一路通过电阻R37接集成块电路IC2的管脚(12)，该集成块电路IC2的管脚(14)接集成块电路IC1管脚(7)，并且该管脚(7)接有电容C19，该集成块电路IC1的管脚(1)通过所述输出控制电路中的发光二极管LED4、二极管D23、所述稳压二极管W3接所述的控制继电器J动作的开关三极管VT2的基极，所述稳压电源正极端(UCC)通过电阻R46接所述输出控制电路中的发光二极管LED4。

4、根据权利要求2或3所述的多功能电机保护器，其特征在于所述检测处理电路包括有短路检测处理电路，在该短路检测处理电路中，是由所述三相取样放大电路中的集成块电路IC4的管脚(1、7、14)引出分别通过所述二极管D22、D24、D26接集成块电路IC3的管脚(11)，该集成块电路的管脚(13)通过所述输出控制电路中的发光二极管LED2、二极管D25、所述稳压二极管W3、接所述的控制继电器J动作的开关三极管VT2的基极，所述稳压电源正极端(UCC)通过电阻R39接所述输出控制电路中的发光二极管LED2。

Images