CN2251825Y - 三相电动机多功能保护器 - Google Patents

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罗宪中
唐建军
吴树呜
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Abstract

一种三相电动机多功能保护器，其电机开关组设置于三相交流电源接口与电机电源接口之间，直流稳压电路的输入端、取样电路的输入端和基准电路的输入端同接电机电源接口的前端，取样电路的输出端和基准电路的输出端分别接比较放大电路的二输入端，比较放大电路的输出端接执行电路的控制端。该保护器特别地在直流稳压电路的输出端与执行电路的电源端之间设置有延时开关电路，因而具有操作简单、可避免误操作的特点。

Description

三相电动机多功能保护器
本实用新型涉及一种三相电动机保护器。
中国实用新型专利申请94202837.6号公开了一种多功能三相电动机供电保护箱，该保护箱主要由三相交流电源接口、电机开关组、电机电源接口、直流稳压电路、取样电路、基准电路、比较放大电路、执行电路和手动式启动控制开关构成，取样电路和基准电路的输出端分别与比较放大电路的二输入端相接，当电机供电线路出现缺相或过压、欠压时，比较放大电路输出的信号使执行电路工作，进而使电机开关组中的控制开关切断电机电源，实现保护功能。在上述产品中，考虑到电机启动的初期启动电流过大，不能进入保护状态，因此特别设置了作为保护投入结构的手动开关，该开关对执行电路的电源进行控制。在电机启动一段时间后，再手动开启该开关，为执行电路供电，让电机进入保护状态。由于此种操作需由人工完成，给操作者带来不便，且易于发生提前进入保护或遗忘保护等误操作，因此，上述现有产品存在着缺陷。
本实用新型的目的是对上述现有产品的保护投入结构进行改进，提供一种操作简便的三相电动机保护器。
本实用新型的三相电动机保护器仍然具有三相交流电源接口、电机开关组、电机电源接口、直流稳压电路、取样电路、基准电路、比较放大电路和执行电路。其中，电机开关组设置于三相交流电源接口与电机电源接口之间，直流稳压电路的输入端、取样电路的输入端和基准电路的输入端同接电机电源接口的前端，取样电路的输出端和基准电路的输出端分别接比较放大电路的二输入端，比较放大电路的输出端接执行电路的控制端。在本实用新型的保护器中，特别地设置了延时开关电路，该延时开关电路位于直流稳压电路的输出端与执行电路的电源端之间。在电动机启动时，所设置的延时开关电路使直流稳压电源延时向执行电路供电。因此，在使用本保护器时，即使在电动机启动的初期，亦可直接使用本保护器，不再通过手动方式对执行电路的电源进行控制，从而简化了操作，也相应避免了误操作，确保电机和保护器的安全使用。本实用新型中设置的延时开关电路可为多种形式的开关电路，其最简单的形式即为设置于直流稳压电路的输出端与执行电路之间的机械式延时开关。当然，也可采用现有的多种形式的电子延时开关电路，如RC延时电路、电子计数延时电路等。
本实用新型的保护器与前述现有同类产品相比，具有操作简单、可避免误操作的特点。
本实用新型的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本实用新型的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。
图1是实施例中保护器的电路框图。
图2是电路图。
如图1所示，实施例中的保护器具有三相交流电源接口1、电机开关组2、电机电源接口3、直流稳压电路4、取样电路5、基准电路6、比较放大电路7、执行电路8和延时开关电路9。其中，电机开关组2设置于三相交流电源接口1与电机电源接口3之间，直流稳压电路4的输入端、取样电路5的输入端和基准电路6的输入端同接电机电源接口3的前端，取样电路5的输出端和基准电路6的输出端分别接比较放大电路7的二输入端，比较放大电路7的输出端接执行电路8的控制端，延时开关电路9设置于直流稳压电路4的输出端与执行电路8的电源端之间。
如图2所示，实施例中的三相交流电源接口1即为接点N和L1～L3；电机开关组2包括开关S1、S2、继电器开关J1的触点开关K1-1～K1-3、继电器J2的触点开关K2-1～K2-3和继电器开关J5的常闭式触点开关K5；电机电源接口3即接点U、V、W，直流稳压电路4由D1～D4、C1～C4、R1、R2、稳压集成电路IC1、IC2和变压器T4、T5构成；取样电路5由电流、电压转换器H1～H3构成；基准电路6包括IC3、D6、D8、D10～D12、C10、C14、R10、R14和W4；比较放大电路7由IC4、D5、D7、D9、R7～R9、R11～R13、C7～C9、C11～C13、B1～B3、W1～W3和光电耦合器IC4、三极管G、电阻R17和R18构成；执行电路8由可控硅SCR2和R19、C15及继电器开关线圈J5构成。在本实施例中，特别设置的延时开关电路9为RC延时电路，其主要由继电器开关J3、J4、可控硅SCR1、电阻R5和电容C6构成。其中，继电器开关J3的常开式触点开关K3-1的一端和继电器开关J4的常开式触点开关K4的一端同接三相交流电源接口的一相，开关K3-1的另一端和开关K4的另一端同接继电器开关J3之电磁线圈的一端，继电器开关J3之电磁线圈的另一端接三相交流电源接口的另一相，电阻R5的一端与直流稳压电路中的一输出端(即稳压集成块IC2的输出端)相连通，电阻R5的另一端接可控硅SCR1的控制极和电容C6的一端，可控硅SCR1的阴极和电容C6的另一端同接地，可控硅SCR1的阳极接继电器开关J4之电磁线圈的一端，继电器开关J4之电磁线圈的另一端与直流稳压电路的另一输出端(即稳压集成块IC1的输出端)相连通，继电器开关J3的常开式触点开关K3-2位于直流稳压电路的输出端与执行电路的电源端之间。实施例中的保护器在将电阻R5与直流稳压电路的输出端相连通的连线上增加串接了继电器开关J3的常闭式触点开关K3-4，在将继电器开关J4之电磁线圈与直流稳压电路的输出端相连通的连线上增加串接了继电器开关J3的常闭式触点开关K3-3。串接上述开关K3-4和K3-3的目的是在接通执行电路电源、执行电路开始工作后将延时开关电路与电源断开，延长该电路中元件的使用寿命，若无此要求，也可不设置开关K3-4和K3-3。另外，本例中还在R5与K3-4的连接端处增设了分压电阻R3和R4，以降低延时开关电路的制作成本和减低故障率。当然，也可不设置R3和R4，而直接将R5与K3-4相连。为了使保护器具有作为备用的手动投入保护的功能，此处还增设了转换开关S3和手动开关S4。
在使用本实施例中的保护器时，可让交流电源接口1与外电源相接，让电机电源接口3与电动机相接。然后，先接通电源开关S1，再按一下启动按钮S2，则继电器开关J1吸合，J2也吸合，电动机开始转动，取样电路5、基准电路6和比较放大电路7开始工作。此时，若将转换开关S3置于a、b两端，则在电动机启动的同时，由IC2来的9V电压经S3、a、K3-4，再由电阻R3、R4分压得到3V电压，这个3V电压经R5向电容C6充电，经数秒钟的充电后C6上的电压才升高到1伏左右，这时达到了触发可控硅SCR1导通的电压值，则继电器J4吸合，使常开式触点开关K4接通，因而J3吸合，使K3-2接通，执行电路8得到由IC1供给的24V电压而进入保护状态。与此同时，K3-3和K3-4断开，延时开关电路9断电而停止工作。
在保护器工作过程中，二极管D6、DB、D10将取得的电压整成直流，经W4、R10分压，D11、D12限幅后，IC3稳压输出12V，作为比较器B1、B2、B3下端的基准电压。在外电压正常的情况下，经D5、D7、D9整流后的电压分压后亦为12V，分别加在比较器B1、B2、B3的上端。由于各比较器上、下端加的两个电压均为12V，故任一个比较器均无输出，执行电路无动作。当供电出现故障时，例如任何一火线上出现过流，假定是L1，则流过H1的电流过大，H1感应出较高的电压，经D5整流，W1、R7分压后得到了高于12V，例如是13.5V的电压，则比较器将输出1.5V电压，它足够使光电耦合器IC4内一三极管导通，三极管G的基极相应得电而导通。流过G的电流的一部分经R17、R19向电容C15充电，充电5秒钟后C15上的电压使可控硅SCR2导通，继电器J5得电而吸合，使它接在继电器J1电路中的触点开关K5由常闭转为断开。由于K5的断开使J1断电，触点开关K1-2、K1-3也断开，J2相应断电，开关K2-1、K2-2和K2-3断开，电动机无电而停转，从而实现保护功能。

Claims (3)

1、一种三相电动机多功能保护器，具有三相交流电源接口、电机开关组、电机电源接口、直流稳压电路、取样电路、基准电路、比较放大电路和执行电路，电机开关组设置于三相交流电源接口与电机电源接口之间，直流稳压电路的输入端、取样电路的输入端和基准电路的输入端同接电机电源接口的前端，取样电路的输出端和基准电路的输出端分别接比较放大电路的二输入端，比较放大电路的输出端接执行电路的控制端，其特征是设置有延时开关电路，该延时开关电路设置于直流稳压电路的输出端与执行电路的电源端之间。
2、如权利要求1所述的保护器，其特征是所述延时开关电路由继电器开关J3、J4、可控硅SCR1、电阻R5和电容C6构成，继电器开关J3的常开式触点开关K3-1的一端和继电器开关J4的常开式触点开关K4的一端同接三相交流电源接口的一相，开关K3-1的另一端和开关K4的另一端同接继电器开关J3之电磁线圈的一端，继电器开关J3之电磁线圈的另一端接三相交流电源接口的另一相，电阻R5的一端与所述直流稳压电路的一输出端相连通，电阻R5的另一端接可控硅SCR1的控制极和电容C6的一端，可控硅SCR1的阴极和电容C6的另一端同接地，可控硅SCR1的阳极接继电器开关J4之电磁线圈的一端，继电器开关J4之电磁线圈的另一端与所述直流稳压电路的另一输出端相连通，继电器开关J3的常开式触点开关K3-2位于直流稳压电路的输出端与执行电路的电源端之间。
3、如权利要求2所述的保护器，其特征是在将电阻R5与直流稳压电路的输出端相连通的连线上串接有继电器开关J3的常闭式触点开关K3-4，在将继电器开关J4之电磁线圈与直流稳压电路的输出端相连通的连线上串接有继电器开关J3的常闭式触点开关K3-3。
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