CN2301807Y - 电动机断相保护器 - Google Patents

Abstract

一种电动机断相保护器,其降压电路直接从交流电源中采样交流电压信号,经整流滤波后,进入反相电路处理,分三路输出:一路接控制电路,一路接放电电路,一路接三相半波电路;三相半波电路又分三路输出:两路分别接充电三极管和跳闸后截止三极管,再一路接控制电路低电平。该保护器反应灵敏、保护动作准确可靠、能自动充放电、正常运行功耗低、指示明确,适用于380伏供电条件下的各种规格型号的三相电动机。

Description

电动机断相保护器

本实用新型属于一种紧急保护电路装置，特别是一种电压型电动机断相保护器。

常见的电动机断相保护器，一种是从电流方面进行研究的，需要按电动机功率的大小配比，用户(尤其是广大农村用户)大多数不会计算，使用多有不便，因而普及率低；另一种是电压型断相保护器，如我国专利CN2037888U、CN2056290U，它们虽然在一定程度上克服了电流型断相保护器的缺点，但却存在着下列不足：(1)需设有防止电压波动及各种干扰信号侵入而产生误动作的延时电路；(2)不能明确指示具体的某相发生断相，增加了检修量；(3)发生断相时，需经过一系列动作过程，反应不够灵敏。鉴于以上情况，申请人曾于96年2月12日提出过一种电动机断相保护器的技术方案，申请号为96204430.X，后经多次试验和反复研究，发现原方案中反相器与门电路使用三极管，质量保证率不高，另外，线路也较复杂，故对原方案进行了改进。

本实用新型的目的在于提供一种以数字电路控制动作执行、保护动作灵敏可靠、质量保证率高、线路简单的电动机断相保护器。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：该电动机断相保护器中A、B、C三相电路均由降压电路、整流电路、反相与放电电路、自动充放电电路、闭锁电路及控制电路组成，其中降压电路直接从交流电源中采样交流电压信号，经整流、滤波后，进入反相电路处理，反相电路分三路输出：一路联接控制电路，另一路联接放电电路，再一路联接三相半波电路；三相半波电路又分为三路输出：一路联接跳闸截止三极管BG3，另一路联接充电三极管BG1，再一路经二极管D8为控制电路电源低电平；另外，整流电路A、B、C三相高电平联接，经二极管D9为控制电路电源高电平，电池E经充放电电路并联在控制电路直流电源高低电平之间，A、B、C三相电路之间并联。

本实用新型提供的电动机断相保护器，具有以下特点：

(1)工作电路采用数字电路，断相后同时发出指示、报警、跳闸指令，跳闸后仍保留断电相的指示与报警；

(2)A、B、C三相由二极管D8、D9跳闸后反向截止闭锁，跳闸前后不误发错发信号，断电相指示明确，不存在零序电压、负序电压及系统电压波动等其它干扰；

(3)动作过程迅速，全部动作过程仅在0.5秒内完成；正常运行每相耗电仅为0.95±0.02毫安；

(4)电源特点：交流电源经三相降压电路降压，再经整流后直流电压高于电池E电压，正常运行时勿需电池E提供电源，还可以向电池E充电，发生断相后，放电三极管导通，电池E才放电，支持控制电路系统动作；

(5)跳闸后看明某相断相后即按下按钮CA，恢复下次起动状态，充电、放电、截止均自动动作；

(6)使用方便、电路简单、质量可靠、生产工艺量减少、体积小巧，比原申请先进；

(7)本实用新型适用于三相四线380伏供电条件下各种规格型号的三相电动机。

图1为本实用新型的外形结构图；

图2为本实用新型的电原理图；

图3为本实用新型的实际应用接线图。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明：

图1中，该电动机断相保护器外壳1采用塑料材料制成，三色指示灯2分别表示三相通断情况，喇叭3在任一信号灯发光的同时报警，4为接线端子。

图2中，该电动机断相保护器的电路部分以A相电路为例：A相输入端处串接保险丝RD1，电阻R1与电容C1组成降压电路与二极管D1和电容C4组成的整流电路联接，反相功能电阻R4并接在整流电路高低电平之间，反相功能电阻R4在A点输出分三路：一路接该相放电电容C5一端，放电电容C5另一端接直流电源低电平；另一路经二极管D3至B点接入三相半波电路，三相半波电路也分三路，一路经电阻R7接跳闸后截止三极管BG3基极，一路经电阻R8接充电三极管BG1基极，一路经二极管D8为控制电路电源低电平；A点的再一路经电阻R5与可控硅CT1控制极联接。受A相反相功能电阻R4A点控制的可控硅CT1输出也分三路：一路经电阻R6接指示灯D7；一路经电阻R9与放电三极管BG2基极联接；一路经二级管D2接报警器D0，报警器D0另一端接控制电路电源低电平，经跳闸后截止三极管BG3接跳闸继电器J，跳闸继电器J另一端接控制电路电源低电平。另外，整流电路A、B、C三相高电平联接，经二极管D9后为控制电路电源高电平，直流电压6.5伏，电池E(6伏)经充放电电路并联在控制电路直流电源的高低电平之间，正常运行时电池E不需向控制电路部分提供电源，只有发生断相、失去交流电压信号时，电池E才放电，以支持系统工作。需要说明的是：(1)上述充电三极管BG1、截止三极管BG3选用PNP锗管，放电三极管BG2选用NPN硅管；(2)上述控制电路中的可控硅CT1选用单、双向可控硅均可，为避免可控硅误导通，在其控制极至阴极间接电阻R10，控制极至电源低电平间接电阻R11。正常运行低电平由A点经电阻R5至可控硅CT1控制极，电源低电平经电阻R11至可控硅CT1控制极，可控硅CT1不导通，合闸分闸也不误导通。如A相断相，A点反相变为高电平经电阻R5至可控硅CT1控制极，可控硅CT1导通，导通后阴极高电平经电阻R10至可控硅CT1控制极，使可控硅CT1保持导通，要停止按一下按钮CA即可。

B、C相电路的电原理与A相相同，三相电路之间彼止并联。

工作过程仍以A相为例：降压电路直接从交流电源中采样交流电压信号，经整流、滤波后进入反相功能电阻R4， 正常运行反相功能电阻R4A点处于低电平，放电电容C5不放电，受反相功能电阻R4A点控制的可控硅CT1控制极为低电平，CT1不导通，不发出指令(指示、报警、跳闸)，正常运行跳闸后截止三极管BG3基极处于低电平而保持导通状态。如A相断相失去交流电压信号，整流电路不工作，由于高电平系统联接反相功能电阻R4A点由低电平变为高电平，经电阻R5至可控硅CT1控制极，CT1触发导通发出指令(指示、报警、跳闸)，高电平经二极管D2、电阻R9至放电三极管BG2基极，放电三极管BG2导通，电池E经放电三极管BG2向控制电路放电，支持系统工作；高电平经电阻R6至指示灯D7发出相序指示；高电平经二极管D2至报警器D0报警；高电平经二极管D2跳闸后截止三极管BG3至继电器J跳闸；跳闸后截止三极管BG3基极失去低电平而截止，继电器J只保持跳闸过程得电，正常运行与跳闸后均不得电。由于二极管D8、D9反向截止，跳闸后除控制电路有电池E供电外，其它电路被闭锁均无高低电平，B、C相滤波电容C4′、C4″内电荷经放电电容C5′、C5″放电防止误动作，B、C相可控硅CT2、CT3控制极无高电平而截止，跳闸后只保留A相指令(指示、报警)，跳闸前后不误发错发指令。

B、C相电路的工作过程与A相同理。

上述全部元件可安装在一块印刷电路板上，并采用绝缘性能良好的塑料制成外壳。

图3所示为该电动机断相保护器在三相电动机控制电路中的实际应用。保护器的四个输出端中A、B、C与电动机上的三相电源引线相接，0为接地接零。保护器中继电器J常闭触点串接在电动机交流接触器的控制回路中，或者串接在起动补偿器、空气开关等跳闸回路中。

Claims (5)

1、一种电动机断相保护器，其特征在于A、B、C三相电路均由降压电路、整流电路、反相与放电电路、自动充放电电路、闭锁电路及控制电路组成，其中降压电路直接从交流电源中采样交流电压信号，经整流、滤波后，进入反相电路处理，反相电路分三路输出：一路联接控制电路，另一路联接放电电路，再一路联接三相半波电路；三相半波电路也分为三路输出：一路联接跳闸后截止三极管(BG3)，另一路联接充电三极管(BG1)，再一路经二极管D8为控制电路电源低电平；次外，整流电路A、B、C三相高电平联接，经二极管D9为控制电路电源高电平，电池E经充放电电路并联在控制电路直流电源高低电平之间，A、B、C三相电路之间并联。

2、根据权利要求1所述的电动机断相保护器，其特征在于上述控制电路中的可控硅(CT1、CT2、CT3)也分为三路输出：一路经电阻(R6)接指示灯(D7)；一路经电阻(R9)与放电三极管(BG2)基极联接；一路经二极管(D2)接报警器(D0)，报警器(D0)的另一端接控制电路电源低电平，经跳闸后截止三极管(BG3)接跳闸继电器(J)，继电器(J)的另一端接控制电路电源低电平。

3、根据权利要求1所述的电动机断相保护器，其特征在于上述起反相功能的电子元件选用电阻(R4、R4′、R4″)；起门电路闭锁截止功能的电子元件选用二极管(D8、D9)；充电三极管(BG1)、跳闸后截止三极管(BG3)均选用PNP锗管。

4、根据权利要求2所述的电动机断相保护器，其特征在于控制电路中的放电三极管(BG2)选用NPN硅管。

5、根据权利要求2所述的电动机断相保护器，其特征在于控制电路中的可控硅(CT1、CT2、CT3)选用单、双向可控硅均可，在可控硅(CT1、CT2、CT3)控制极至阴极联接电阻(R10、R10′、R10″)，控制极至电源低电平联接电阻(R11、R11′、R11″)。

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