CN2293915Y - 电动机保护器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种直流或交流电动机的保护器,为克服热继电器反应慢、对安装的环境温度要求比较严格和通用性差的缺点,它具有采样电路、输入端与采样电路的输出端连接的开关电路。采样电路的输入端的两个端子分别与电动机的主回路的一段导线的两端连接,开关电路控制继电器的线圈导通和断开,继电器的触点控制电动机主回路的导通和断开。本实用新型主要用于对电动机绕组中过电流进行保护,它反应快、运行可靠、通用性较强。
Description
本实用新型涉及一种直流或交流电动机的保护器。
目前，对于电动机内部短路的保护措施一般是采用熔断器保护，熔断器的熔丝的选择一般为电动机额定电流的2.5倍。当电动机的电流达到熔断器的额定电流时，该电流还要持续一断时间后熔丝才能熔断。这样对交流和直流电动机的过压、欠压和过载以及交流电动机的断相和三相不平衡等造成的电动机绕组电流过大，起不到及时的保护作用。对电动机绕组的过电流保护一般采用热继电器，电动机绕组中电流超过一定值时，热继电器动作，切断电动机主回路的电源。但是，热继电器具有以下缺点：一、反应较慢。电动机绕组过流后，根据过流的程度不同，尚需经过一段不同的时间，热继电器才能动作，不能对电动机绕组的过电流现象及时作出反应；二、对安装的环境温度要求比较严格，可靠性较差；三、通用性较差。不同容量的电动机应选择不同型号的热继电器，特别是对大功率的电动机有时需要增加电流互感器。
本实用新型的目的是，设计一种电动机保护器，它运行可靠、通用性强，并且能在电动机绕组过电流时，迅速切断电动机的电源。
本实用新型的目的是这样实现的，电动机保护器，它具有采样电路、输入端与采样电路的输出端连接的开关电路。它的特殊之处是，采样电路的输入端的两个端子分别与电动机的主回路的一段导线的两端连接，开关电路控制继电器的线圈导通和断开，继电器的触点控制电动机主回路的导通和断开。
电动机在工作时，电流流过电动机的电源线，在电源线上必然会产生一定的压降。电动机的电源线可以近似地看作一个纯电阻，电流流过电动机的电源线时，在电动机电源线上某一段上产生的压降与流过的电流呈线性关系。这样在电动机电源线上某一段导线两端的电压的变化就能反映电动机绕组中电流的变化。采样电路的输入端的两个端子与电动机的电源线(即主回路)的某一段导线的两端连接，可以对这段导线的两端的电压采样，也就是对电动机绕组中的电流采样。采样电路输出的是直流信号，该直流信号可以直接控制开关电路的断开和导通，也可以根据具体的需要对该直流信号进行衰减或放大后再输入开关电路去控制开关电路的断开和导通。如果保护的对象是直流电动机，采样电路的采样信号是直流信号，该信号可以直接输入开关电路，也可以经过放大电路放大或衰减后输入开关电路。如果保护的对象是交流电动机时，采样电路的采样信号是交流信号，采样电路内部尚需对该交流信号进行整流和滤波，输出的直流信号再去控制开关电路。继电器的线圈串接在开关电路中，开关电路的断开和导通，可以控制继电器的释放和吸合，从而通过继电器的触点去控制电动机的主回路。
当本实用新型的保护对象是交流电动机时，本实用新型的采样电路具有单相整流电路和与单相整流电路的输出端连接的滤波电路。单相整流电路的输入端为采样电路的输入端，滤波电路的输出端为采样电路的输出端。
当采样电路输出的直流信号不能直接驱动开关电路时，本实用新型的采样电路的输出端与直流放大器的输入端连接，直流放大器的输出端与开关电路的输入端连接。
本实用新型的单相整流电路可以采用桥式整流电路，桥式整流电路的交流输入端的一个端子与电动机主回路中接触器的输出端连接，另一个端子与电动机的输入接线端子连接。
本实用新型的滤波电路可以采用π型滤波电路，它具有可调电阻R1、电容器C1和电容器C2，电容器C1的两端为π型滤波电路的输入端，分别与整流电路输出端的正负极连接；可调电阻R1的一端与整流电路的输出端正极连接，另一端与电容器C2的一端连接；电容器C2的另一端与整流电路的输出端负极连接，电容器C2的两端为π型滤波电路的输出端。
本实用新型的开关电路具有电阻R2、电阻R3、延时开关K1和三极管BG，延时开关K1与电阻R3并联，它们的一端与滤波器的输出端正极连接，它们的另一端与三极管BG的基极连接；电阻R2的一端与滤波电路的输出端正极连接，另一端与滤波电路的输出端负极连接；三极管BG的发射极与滤波器的输出端负极连接，集电极与继电器J1的线圈的一端连接，继电器J1的线圈的另一端与直流电源的正极连接；继电器J1的触点控制电动机的主回路。
本实用新型当电动机绕组中的电流超过设定值时，电动机的电源线上的电压升高，采样电路对该电压采样后，经过处理(或直接)驱动开关电路断开和导通，开关电路控制继电器吸合和释放，从而通过继电器的触点控制电动机的主回路，对电动机起到保护作用。本实用新型可用于直流电动机和单相或三相交流电动机，当电动机的绕组中的电流超过设定值时，它能瞬间切断电动机的电源，它反应比热继电器快。本实用新型对安装的环境温度要求不太严格，运行比热继电器可靠。另外，本实用新型可以根据具体的保护要求，设定保护电流的大小，其通用性较强。
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述。
图1是本实用新型的电路方框图。
图2是图1中采样电路的方框图。
图3是本实用新型的电路原理图。
图4为被控制电动机的主回路电路图。
如图1、图2、图3和图4所示是本实用新型用于单相交流电动机的实施例。本实施例包括采样电路、开关电路和继电器J1，其中采样电路由单相整流电路和滤波电路组成。单相整流电路采用桥式整流电路Q1，桥式整流电路Q1的交流输入端的a端与被保护的电动机D的电源线(主回路)上的交流接触器K的输出端e连接，交流输入端的b端与电动机D的接线端子f连接。滤波电路采用π型滤波电路，它由电容器C1、电容器C2和可调电阻R1组成。开关电路由电阻R2、电阻R3、延时开关K1和开关三极管BG组成，开关三级管BG可采用3DK4B，延时开关K1与电阻R3并联，电阻R3的阻值较大。继电器J1的线圈串连在开关三极管BG的集电极上。桥式整流电路Q2、三端稳压模快7812、电容器C3和电容器C4用于给继电器J1供电，桥式整流电路Q2输出的直流电经电容器C3和电容器C4滤波以及三端稳压模快7812稳压后给继电器J1的线圈提供直流电源。
使用时，应首先根据具体的保护要求，通过调节可调电阻R1的大小，设定保护电流值。起动电动机D，交流接触器K闭合，电动机D开始起动，电动机绕组中有电流流过，电动机电源线e、f两端产生电压降。该电压经桥式整流电路Q1的输入端a、b采样后，经整流输出直流信号，直流信号经π型滤波电路滤波后，输入开关电路。由于交流电动机D的起动电流较大，在起动过程中起动电流一般大于设定的保护电流值，而使本实用新型产生误动作，所以在开关电路中增加电阻R3和延时开关K1。当起动的同时，延时开关K1开始延时，此时延时开关K1没有导通，因电阻R3阻值较大，π型滤波电路输出的直流电压不是直接加在开关三极管BG的基极，开关三极管BG不导通，继电器J1不能动作，这样就避免了本实用新型在电动机D起动过程中产生误动作而使电动机D无法起动。当电动机D起动完毕后，电动机绕组流过的是正常的工作电流，此时延时开关已经延时闭合，π型滤波电路输出的直流电压信号直接加到开关三极管BG的基极，因为这时电动机D起动完毕，π型滤波电路输出的直流电压信号已降低，开关三极管BG也不能导通。一旦电动机D发生故障或过载，使电动机D绕组中的电流超过保护电流值时，导线上e、f两端的电压升高，π型滤波电路输出的直流电压信号升高，开关三极管BG导通，继电器J1得电后动作。继电器J1的触点控制电动机D的控制回路，使交流接触器K释放，切断电动机D的电源，起到保护作用。
本实施例也可以用于对三相交流电动机的保护。用三个本实施例分别将采样电路的交流输入端a、b连接在三相交流电动机的A、B、C三相的电源线上，三个继电器J1、J2、J3的触点共同控制三相交流电动机的控制回路。当三相交流电动机的任意一相绕组中的电流超过设定的保护电流值时，继电器就会通过电动机的控制回路切断电动机的电源，从而起到保护作用。
Claims (6)
1、电动机保护器，它具有采样电路、输入端与采样电路的输出端连接的开关电路，其特征是，采样电路的输入端的两个端子分别与电动机的主回路的一段导线的两端连接，开关电路控制继电器的线圈导通和断开，继电器的触点控制电动机主回路的导通和断开。
2、根据权利要求1所述的电动机保护器，其特征是，采样电路具有单相整流电路和与单相整流电路的输出端连接的滤波电路，单相整流电路的输入端为采样电路的输入端，滤波电路的输出端为采样电路的输出端。
3、根据权利要求1所述的电动机保护器，其特征是，采样电路的输出端与直流放大器的输入端连接，直流放大器的输出端与开关电路的输入端连接。
4、根据权利要求2所述的电动机保护器，其特征是，单相整流电路采用桥式整流电路，桥式整流电路的交流输入端的一个端子与电动机主回路中接触器的输出端连接，另一个端子与电动机的输入接线端子连接。
5、根据权利要求2或4所述的电动机保护器，其特征是，滤波电路采用π型滤波电路，它具有可调电阻(R1)、电容器(C1)和电容器(C2)，电容器(C1)的两端为π型滤波电路的输入端，分别与整流电路输出端的正负极连接；可调电阻(R1)的一端与整流电路的输出端正极连接，另一端与电容器(C2)的一端连接；电容器(C2)的另一端与整流电路的输出端负极连接，电容器(C2)的两端为π型滤波电路的输出端。
6、根据权利要求5所述的电动机保护器，其特征是，开关电路具有电阻(R2)、电阻(R3)、延时开关(K1)和三极管(BG)，延时开关(K1)与电阻(R3)并联，它们的一端与滤波器的输出端正极连接，它们的另一端与三极管(BG)的基极连接；电阻(R2)的一端与滤波电路的输出端正极连接，另一端与滤波电路的输出端负极连接；三极管(BG)的发射极与滤波器的输出端负极连接，集电极与继电器(J1)的线圈的一端连接，继电器(J1)的线圈的另一端与直流电源的正极连接；继电器(J1)的触点控制电动机的主回路。
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| CN101771266A (zh) * | 2010-01-26 | 2010-07-07 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种应用于大功率电机的过流保护电路及车载灯具 |
| CN107073698A (zh) * | 2014-10-31 | 2017-08-18 | 日立工机株式会社 | 电动作业机 |
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1997
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