CN2269016Y

CN2269016Y - 分体式无外给电源电机保护器

Info

Publication number: CN2269016Y
Application number: CN 96233579
Authority: CN
Inventors: 甘立东; 陈刚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-08-19
Filing date: 1996-08-19
Publication date: 1997-11-26
Anticipated expiration: 2006-08-19

Abstract

本实用新型为分体式无外给电源电机保护器，其采样电路A为分体式采样兼电源电路，其电流互感器L1-L3的铁芯由T1和T2两部分组成。铁芯T1安装在机壳1上。铁芯T2用紧固件2紧固在T1上形成一个封闭磁路。电机的三根电源线分别穿过三个铁芯中间的孔，铁芯线圈输出的感应电流经整流、滤波后一部分通过电阻Q1-Q3作为缺相采样信号，另一部分经过二极管D-D3隔离后合并输入稳压电路W作为保护器电路的电源和过流采样信号。

Description

分体式无外给电源电机保护器

本实用新型与电机保护器有关。

已有的电机保护电路由电源电路，用于电机故障检测的采样信号源，缺相检测电路，过流检测电路，执行电路组成。电源电路是用380伏交流电通过一个低压变压器变为低压交流电后整流、滤波、稳压后提供一个比较稳定的直流电压，但其电压等级比较高。电源电路元件在高等级电压条件下工作，流过的电流较大，常常发生故障，使整个电路无法正常工作，甚至使故障扩大。这种故障占保护器故障的70％左右。并且电机保护器的电源必须同交流接触器的线圈电源是同一电源，不然失电时无法保护。因此，安装复杂。采样信号源是交流变换器，其铁芯制成一个闭合的磁路，然后同电路板一起安装入电机保护器的外壳内。三相电机的三根电源线分别通过电机保护器外壳的三个孔穿过作为信号源器件的三个铁芯中间的孔。对于已安好的电机如装保护器非要将电机电源线拆开一端，一般是拆控制电机的接触器下端头的线。并且在实际生产中，为了减少由于电机电源线和接触器下端头接触电阻大，引起的发热，以至于烧断电线或接触器触点现象，一般对电机电源线的头子进行了处理，即将电机电源线焊到一块和接触器下端头铜板宽度和厚度几乎相同的一块铜板或铝板上增加接触面积，减少发热，克服因接触不良引起的故障。由于线头子上的金属块比电线的直径大得多，往往不能从电机保护器铁芯上的孔中穿过，而使安装变得十分繁杂和费时。已有的电机保护器不能显示和记忆故障，不便于维修。

本实用新型的目的是提供一种结构简单，便以安装和维修，使用寿命长，功能多样的分体式无外给电源电机保护器。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型包括采样电路A，缺相检测电路B，过流检测电路C，执行电路F，采样电路A为分体式采样兼电源电路，电路A的电流互感器L1—L3的铁芯由铁芯T1—T2组成，铁芯T1安装在机壳1上，铁芯T2用紧固件2紧固在T1上成为一个封闭磁路。电机的三根电源线分别穿过作为信号源器件的三个铁芯中间的孔。铁芯线圈输出的感应交流电经整流滤波电路B1、B2，B3后一部分通过电阻Q1，Q2，Q3作为缺相采样信号，另一部分经过二极管D1—D3隔离，合并后输入稳压电路W作为保护器电路的电源和过流采样信号。

本实用新型有充电与蓄电电路D。稳压电路W的输入端R取一直流电经限流电阻R7，隔离二极管D4给蓄电池B4充电。B4通过处于常闭状态的复位按钮AN供给故障显示与记忆电路E，电路E由并联的缺相指示记忆电路和过载记忆指示电路组成，每一电路用串联的电阻，发光二极管，单向可控硅组成，可控硅的控制级分别与缺相检测电路B，过流检测电路C的输出连接。

本实用新型的缺相检测电路B由三组异或门对输入的缺相采样信号两两比较，只要采样信号出现一低电平信号，异或门将输出一个高电平去控制执行电路F和电路E的可控硅的开通。过流保护电路C由一个延时电路和一个电压比较电路组成，当电机起动运行后，过流采样信号被延时送到用于判别过载的电压比较电路，如果电机过载，电压比较电路给执行电路F和电路E一个控制信号。

缺相检测电路B可由集成块IC1(4070)及其外围电路组成，过流保护电路C由集成块IC2(双时基电路NE7556)及其外围电路组成。

本实用新型的分体式采样电路结构简单，制造容易，十分便于安装和维护，特别适用于给已出厂的电机安装保护器。所采用的交流变换器不仅能反应电机电流变化，而且其负载能力大大提高。交流变换器线圈输出的交流电压通过整流、滤波后一部作为检测用信号源，另一部分通过稳压后作为故障检测电路和控制，显示电路的电源使用，具有驱动低能耗CMOS集成电路工作的能力。本实用新型安装、使用、维护方便，工作安全、可靠，使用寿命长，故障率低。在无电源的条件下能够对故障记忆和显示。

如下是本实用新型的附图。

图1为本实用新型的交流互感器分体式铁芯结构图。

图2为本实用新型的电路框图。

图3为本实用新型的电路原理图。

如下是本实用新型的实施例：

分体式采样兼电源电路A，分别与过流检测电路C、缺相检测电路B、充电与蓄电电路D相连接，过流检测电路C、缺相检测电路B分别和执行电路E连接，同时电路B和C也将分别给故障记忆与显示电路一个信号和给执行电路E的信号同步，充电与蓄电电路则分别同执行电路和故障记忆与显示电路相连。这种关系见附图2—电路原理框图。

电路中，IC1—集成电路CD4070，IC2—集成电路NE7556。T1、T2为三极管9013，D1—D3—二极管IN4000，D9—D11—二极管4148 J—微功耗大功率微型继电器。

本实用新型分体式采样兼电源电路A是由电流互感器L1—L3、整流与滤波电路B1—B3，缺相采相电路Q1—Q3、采样隔离电路D1—D3，过载采样电路、电源稳压电路组成。由电流互感器L1—L3上输出的电势经过整流和滤波后成为三个独立直流电源，分别反映三相电机每相的电流情况，用缺相采样电路在三个独立直流电流上采样，为了能给整个电路提供电源，我们把采样的三个电路用二极管D1—D3隔离后合并成一个统一的直流电源，供给电源稳压电路W，电源稳压电路的输出供缺相和过流检测电路用，而过流采样电路则安排在统一直流电源上，也就是电源稳压电路的输入级，同时也在这个正电流节点R上取一个直流电给充电与蓄电电路D充电，充电与蓄电电路由充电用隔离二极管D4以及限流电阻R7和大容量小体积蓄电池B4组成。蓄电池中电源将通过处于常闭状态的复位按钮AN供给故障显示与记忆电路E。分体式采样兼电源电路中的采样部分有缺相采样和过流采样，缺相采相和IC1集成块4070相连接，集成电路4070为四异或门电路，本实用新型用其中的三个异或门来对缺相采样送来的信号进行判断，只要电机任一相缺电，三个采样电路中一个将出现低电平，由异或门电路的特性可知，异或门的输入都是高电平时才输出一个低电平，否则为高电平。也就是4070输出3脚，4脚或10脚在任缺一相的情况下，其中有两个脚将输出一个高电平，4070的三个输出用二极管IN4148隔离后分别送给执行电路F和故障记忆与显示电路E一个控制信号。过流采样电路的输出送入过流检测电路C，本实用新型的过流保护电路用了双时基电路NE7556，集成电路IC2NE7556内部是由两个555电路组成，设计中，我们将其中的一个时基电路作为延时电路，用集成电路的2、6脚并联，作为电压比较端。延时的功能是这样实现的，电源上的电压通过电位器P2与并联于2、6脚与地之间的电容C9串联，改变电位器P2的值，可以得到不同的延时时间，5脚为延时控制的输出，在电机起动时起动电流特别大，如果不延时控制过载检测动作，电机保护器将无法正常工作。7556的另一个时基电路接成了一个电压比较器，8脚和12脚并联作为比较端，在8脚12脚与地之间并一个电容12是为了利电机过载电流和时间的“反时限”关系来使电机保护器不会误动作。电容C12和晶体管T2并联，这样在电机起动时间内不会出现电容C12被充电过载检测电路更不可能动作。当起动时间过后，5脚出现低电平，电容C12开始通过过载采样电路充电，如果电容C12上的电压达到集成电路NE7556工作电压的三分之二，集成电路7556的9脚将输出一个表示电机过载的低电平信号，这个低电平信号通过三极管T3和电阻R18组成的门电路转化成一个高电平去控制执行电路和故障记忆指示电路。执行电路是保护器对外输出部分，本实用新型用一个可控硅SCR3和微型功耗大功率微型继电器J组成。当可控硅控制极接到由过流检测或缺相检测电路发出的控制信号时，可控硅异通，继电器J的线圈通电，它的常闭触点断开，这样电机失去外给电源，也就保护了电机。故障记忆与显示电路E由可控硅SCR1，发光二极管LED1，限流电阻R11组成的缺相指示与记忆电路和由SCR2、LED2、R12组成的过载记忆指示电路共同构成。这个电路之所以具有记忆功能，是利用了普通单向可控硅触发导通后不再需要触发电压，只要可控阳极和阴极之间电压不为零，可控硅将保持导通，利用这个特性，本实用新型实现了对故障的记忆的与显示功能。由于故障显示和记忆电路E和执行电路F都利用了蓄电池电源工作，并且都是利用可控硅的特性来保持记忆功能的，所以在工作人员明确故障后应将电源的按钮AN复位，以便于下次电机起动运行。

交流互感器L1—L3的铁芯为载面积大于1.44平方厘米的环氧铁芯或截面积大于1.60平方厘米硅钢叠片铁芯。选用0.21mm的低阻染包铜芯线绕制两千匝作为信号源兼电源的输出线圈。

Claims

1、分体式无外给电源电机保护器，包括采样电路A，缺相检测电路B，过流检测电路C，执行电路F，其特征在于采样电路A为分体式采样兼电源电路，电路A的电流互感器L1—L3的铁芯由铁芯T1和T2组成，铁芯T1安装在机壳(1)，铁芯T2用紧固件(2)紧固在T1上成为一个封闭磁路，电机的三根电源线分别穿过作为信号源器件的三个铁芯中间的孔，铁芯线圈输出的感应交流电经整流滤波电路B1、B2，B3后一部分通过电阻Q1，Q2，Q3作为缺相采样信号，另一部分经过二极管D1-D3隔离，合并后输入稳压电路W作为保护器电路的电源和过流采样信号。

2、根据权利要求1所述的分体式无外给电源电机保护器，其特征在于有充电与蓄电电路D，稳压电路W的输入端R取一直流电经限流电阻R7，隔离二极管D4给蓄电池B4充电，B4通过处于常闭状态的复位按钮AN供给故障显示与记忆电路E，电路E由并联的缺相指示记忆电路和过载记忆指示电路组成，每一电路用串联的电阻，发光二极管，单向可控硅组成，可控硅的控制级分别与缺相检测电路B，过流检测电路C的输出连接。

3、根据权利要求1或2所述的分体式无外给电源电机保护器，其特征在于缺相检测电路B由三组异或门对输入的缺相采样信号两两比较，只要采样信号出现一低电平信号，异或门将输出一个高电平去控制执行电路F和电路E的可控硅的开通，过流检测电路C由一个延时电路和一个电压比较电路组成，当电机起动运行后，过流采样信号被延时送到用于判别过载的电压比较电路，如果电机过载，电压比较电路给执行电路F和电路E一个控制信号。

4、根据权利要求3所述的分体式无外给电源电机保护器，其特征在于缺相检测电路B由集成块IC1(4070)及其外围电路组成，过流检测电路C由集成块IC2(双时基电路NE7556)及其外围电路组成。