CN2341306Y - 具有记忆功能的电动机保护器 - Google Patents

Abstract

一种具有记忆功能的电动机保护器属于电机保护装置。它由整流电源单元、断相检测控制单元、过载检测控制单元、过载倍数整定单元、反时限延时保护单元、跳闸记忆单元、自动/手动复位单元及核心控制芯片NE556构成。它结构简单、造价低廉、使用方便、安全可靠,真正起到断相、过载保护电机的功能,是理想的更新换代产品。

Description

具有记忆功能的电动机保护器

本实用新型涉及一种具有记忆功能的电动机保护器，属于电机保护装置。

目前市场上销售或专利文献中公开的一些电机断相过载保护装置，如“交流异步电机断相保护器”(公告号：CN2243137Y)、“多功能电机保护器”(公告号：CN223167Y)、“三相电动机保护器”(公告号：CN2241408Y)等，设定电流过载倍数困难，电工人员不愿使用；保护跳闸以后又自动上电而烧坏电机，不能真正起到电动机保护器作用。

本实用新型发明的目的在于克服现有技术的不足，发明一种带有电流过载倍数设定，具有反时限延时跳闸功能，保护跳闸以后能够自动记忆故障，断相检测的电动机保护器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：它由壳体和电路元件板构成。其电路元件板上有整流电源单元，断相检测控制单元，过载检测控制单元，过载倍数整定单元，反时限延时保护单元，跳闸记忆单元，自动/手动复位单元及核心控制芯片NE556构成。

本实用新型的优点在于由于断相检测单元采用三个晶体管串联的方法，简单易行。由于采用过载倍数整定单元，使用者设定过载倍数非常方便，简单实用。由于采用跳闸记忆功能，断相或过载跳闸以后必须找出并排除故障，才能重新合闸；这样可以避免因操作者的失误而造成电动机被烧坏，真正起到电动机保护器的作用。它还具有反时限延时保护功能、自动/手动复位功能，安全可靠。本实用新型结构简单，造价低廉，是电动机保护器的更新换代产品。

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述。

附图1是本实用新型整体结构示意图。1为电路元件板，2为壳体，3为电机相线接线柱，4为整流电源单元，5为断相检测控制单元，6为过载检测控制单元，7为过载倍数整定单元，8为反时限延时保护单元，9为跳闸记忆单元，10为自动/手动复位单元，11为核心控制芯片NE556,12为继电保护，13为电流指示盘。

附图2为本实用新型电原理图。ZR为交流接触器。

附图3为本实用新型电机控制电气接线图。14为电动机保护器，15为电动机。

本实用新型(图2)是以控制芯片NE556为核心，来完成断相过载保护功能的。NE556内含两个555集成电路，它们的THR(控制)端信号为“1”电平时，Q端输出就为“0”电平；反之，THR(控制)端信号为“0”电平，Q端输出就为“1”电平。NE556的12端(THR信号)与9端(Q信号)相对应，用于电流过载信号的检测翻转；它的2端(THR信号)与5端(Q信号)相对应，用于控制交流接触器的动作线圈。所谓断相保护、过载保护就是使THR端信号翻转进而使得输出端Q信号发生翻转并控制交流接触器的动作线圈的过程。它的连接关系是以控制芯片NE556为核心，并使其工作于施密特触发器状态，断相信号直接由a点送至NE556的2端(施密特触发器的输入端)，电流过载信号经反时限延时后再送至NE556的2端，NE556的5端输出信号(保护器的继电保护信号)接至交流接触器的控制线圈的一端，另一端接至电源的正端。目的是使用交流接触器的常开触点。

断相检测控制单元采用三个晶体管Q1,Q2,Q3串接。电动机的三相绕组分别穿过电感器T1,T2,T3的磁环。正常工作时，电感器T1,T2,T3的感应电压使得晶体管Q1,Q2,Q3同时导通，a点的电位为“1”电平，相应的NE556的2端(THR)也是“1”电平，5端Q输出为“0”电平。交流接触器的控制线圈ZR通电，其常开触点闭合，电动机正常运行。当断相情况发生时，电感器T1,T2,13必然会有一相无感应电压，相应的晶体管Q1,Q2和Q3必然有一个不导通，使得a点的电平变为“0”，进而使NE556的2端变为“0”电平，相应的5端Q输出信号变为“1”电平。交流接触器的控制线圈ZR断电，其常开触点打开，电动机停转，起到断相保护电机的作用。

过载检测控制单元是使电动机的一组绕组穿过检测线圈T4的磁环，其感应电压与电机电流大小成比例。过载现象发生时，e点的电位高于正常设定值，使得NE556的12端(THR输入信号)变为“1”电平，从而使9端Q输出信号翻转为“0”电平。此输出信号经反时限延时保护电路连至NE556的2端使之也变为“0”电平，导致NE556的5端Q输出信号翻转为“1”电平，使得交流接触器的控制线圈断开，电动机停转，起到电流过载跳闸保护的作用。

普通电动机保护器没有电流过载倍数整定指示，使得调谐困难，一般的电工人员不愿使用。针对这一问题，本实用新型专门设置了电流过载倍数整定单元：在电机正常运行时调谐电位器W2使得发光二极管D91(过载指示灯)处于临界位置(刚刚点亮)。电位器W2上带有与实际相符的电流标定刻度值，过载指示灯可以采用多个发光二极管，以方便使用者设定电流过载倍数。

电机启动时电流也会成倍地增加，所以不允许电流一过载就让交流接触器打开使得电动机停转，过载时应该延时一段时间(要大于电机的启动时间)后，再控制电机停止。因此电动机保护器中必须设置反时限延时保护单元，以确保电动机既能够正常启动，又可以起到电流过载保护的作用。过载时，NE556的12端(THR)电平高于设定值时，9端Q电平翻转为0；此时延时充电回路：Vcc-C4-D5-R6-W1-Q9端-GND开始延时充电。延时时间常数T=C4*(W1+R6)，这个过程持续直至C4充满，2端翻转为0电平，5端Q翻转为1电平，继电器断电，电动机停转。另一方面，当NE556的12端(THR)为高电平后，13端的DIS被置为低电平，12端(THR)又被强迫置为低电平，9端Q又翻转为高电平，导致延时充电过程停止；如果电动机持续过载，延时充电过程在刚才的基础上重新开始，周而复始，延时充电继续进行，直至C4充满，2端翻转为0电平，5端Q翻转为1电平，继电器断电，电动机停转。电流过载倍数越大，延时充电越快，2端翻转为低电平的时间越短，继电器动作的时间越快，电动机被保护的动作时间越短。总之，由于有了由Vcc-C4-D5-R6-W1-Q9端-GND构成的充电电路，使得NE556有反时限延时保护功能，而且电流过载倍数越大，延时时间越短，电动机保护器的动作时间越短。这就是电动机保护反时限的概念。

由R13-Q4-K2-R12构成的跳闸记忆单元是具有记忆故障功能：K2开关处于闭合状态，当断相、过载故障发生时，即NE556的5端Q输出翻转为“1”电平，此时这个“1”电平信号加至晶体管Q4的基极，Q4导通；迫使NE556的2端(THR)和6端(TRIG)的输入控制信号一直保持“0”电平，交流接触器始终断开，电动机停止运行，必须由电工排除故障以后并按下K1按钮，强置NE556的2端(THR)和6端(TRIG)为“1”电平，导致5端Q输出翻转为“0”电平，电动机才能重新得电运行；这样可以避免因操作者的失误而造成电动机被烧坏，真正起到电动机保护器的作用。

自动/手动复位单元是当断相、过载故障发生后，有两种电路复位(被保护电动机重新得电)方式。一种是手动复位方式，如跳闸记忆单元所述。另一种是自动复位方式：当K2打开时，当断相、过载故障发生时，即NE556的5端Q输出翻转为“1”电平后，由于二极管D5的反向漏电作用，电路中存在着一个漏电反充电回路：Vcc-D91-R7-W1-R6-D5-D6-GND。由于它的存在，NE556的2端电平由低变高，5端Q输出也随之翻转为低电平，交流接触器的控制线圈通电，触点闭合，电动机又重新得电。自动复位的时间一般为几分钟。

T1、T2、T3为200匝，T4为300匝，W1为200K,W2为22K,C4为100μ，二极管采用IN4004。

Claims (5)

1．一种具有记忆功能的电动机保护器，它有整流电源单元，其特征在于它还有断相检测控制单元，过载检测控制单元，过载倍数整定单元，反时限延时保护单元，跳闸记忆单元，自动/手动复位单元及核心控制芯片NE556；它的连接关系是以控制芯片NE556为核心，并使其工作于施密特触发器状态，断相信号直接由a点送至NE556的2端(施密特触发器的输入端)，电流过载信号经反时限延时后再送至NE556的2端，NE556的5端输出信号(保护器的继电保护信号)接至交流接触器的控制线圈的一端，另一端接至电源的正端。

2．根据权利要求1所述的电动机保护器，其特征在于它的断相检测控制单元采用三个晶体管Q1,Q2,Q3串联连接。

3．根据权利要求1所述的电动机保护器，其特征在于它的过载倍数整定单元的电位器W2上带有与实际相符的电流标定刻度值。

4．根据权利要求1所述的电动机保护器，其特征在于它的反时限延时保护单元由Vcc-C4-D5-R6-W1-Q9端-GND构成延时充电回路，使得NE556具有反时限延时保护功能，而且电流过载倍数越大，延时时间越短。

5．根据权利要求1所述的电动机保护器，其特征在于它的跳闸记忆单元是由R13-Q4-K2-R12构成。

Images