CN2882067Y - 一种数字设定三相电机保护器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种数字设定三相电机保护器，包括感应线圈、保护电路和继电器开关，其中保护电路包括采样转换单元，最大值检出器，三相电流不平衡、断相、堵转、电机运行信号检测器，负载率指示器，反时限单元，断相和三相不平衡与堵转单元，故障报警指示单元，继电器保护驱动逻辑单元和电源。本实用新型通过简单的电路结构实现了整定电流值的拨码开关直接准确数字整定，实现考虑频繁短时过载的热积累问题的过载过流反时限电路，实现断相和三相不平衡保护、堵转保护的三相不平衡率、堵转过流倍率的准确设定和信号检出。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种三相电机保护器。
背景技术
三相电机保护器是用于三相电机在运行中出现断相、三相电流不平衡、过载、堵转、过流等故障时实施继电器保护的电子装置。现有技术中，三相电机保护器整定电流值的整定方法一种是使用电位器，但由于电位器误差较大，从而使整定电流值的标称偏差也较大；另一种是使用拨码开关，但是结构较复杂而使成本也较高。同时，现有技术中三相电机保护器的断相保护和三相电流的不平衡保护的检测电路结构复杂，不平衡率的设定误差也较大。还有，现有技术中的过流、过载反时限电路没有充分考虑电机频繁短时过载的热积累问题。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种数字设定三相电机保护器，该电机保护器能实现整定电流值的拨码开关直接准确数字整定，实现考虑频繁短时过载的热积累问题的过载过流反时限电路，实现断相和三相不平衡保护、堵转保护的三相不平衡率、堵转过流倍率的准确设定和信号检出。
本实用新型的技术解决方案是使用运算放大器、比较器、二极管、电阻等构成的三相电流不平衡、断相、堵转、电机运行信号检测单元，实现断相和三相不平衡保护、堵转保护的三相不平衡率、堵转过流倍率的准确设定和信号检出；使用拨码开关、运算放大器和电阻、电容等构成的负载指示器实现整定电流值的准确直接数字设定；使用运算放大器、比较器、三极管、电阻、电容等构成的反时限单元实现具有过载热积累作用的反时限电路。
本实用新型通过简单的电路结构实现了整定电流值的拨码开关直接准确数字整定，实现考虑频繁短时过载的热积累问题的过载过流反时限电路，实现断相和三相不平衡保护、堵转保护的三相不平衡率、堵转过流倍率的准确设定和信号检出。
附图说明
图1：本实施例的电原理方框图；
图2：本实施例的电原理图。
具体实施方式
如图所示，本实用新型的数字设定三相电机保护器包括感应线圈11、保护电路和继电器开关12，其中保护电路包括采样转换单元1、最大值检出器2、三相电流不平衡、断相、堵转、电机运行信号检测器3、负载率指示器4和反时限单元5，断相和三相不平衡与堵转单元6、故障报警指示单元7、继电器保护驱动逻辑单元8和电源9，电源9为所有单元电路提供电源，感应线圈11的输出接采样转换单元1的输入端，采样转换单元1的输出分别接最大值检出器2和三相电流不平衡、断相、堵转、电机信号检测器3的输入端，最大值检出器2的输出分别接三相电流不平衡、断相、堵转、电机运行信号检测器3和负载率指示器4的输入端，三相电流不平衡、断相、堵转、电机运行信号检测器3的输出分别接反时限单元5、断相和三相不平衡与堵转单元6和故障报警指示单元7的输入端，负载率指示器4的输出接反时限单元5的输入端，反时限单元5的输出分别接故障报警指示单元7和继电器保护驱动逻辑单元8的输入端，断相和三相不平衡与堵转单元6的输出接继电器保护驱动逻辑单元8的输入端，继电器保护驱动逻辑单元8的输出接继电器开关12。
来自各相电流互感器的采样电流信号经采样转换单元1分别产生与各相采样电流成正比的直流信号电压，送给最大值检出器2和三相电流不平衡、断相、堵转、电机运行信号检测单元3，最大值检出器的输出分别送到三相电流不平衡、断相、堵转、电机运行信号检测单元3和负载率指示器4的输入端，在三相电流不平衡、断相、堵转、电机运行信号检测单元3中由电阻R31和电阻R32串联构成的分压器对最大值输入进行分压，电阻R31和电阻R32的分压比就是三相不平衡率的设定值，最大值输入进行分压后接在运算放大器U31、U32、U33的三个同相输入端上，来自采样转换单元1的三相直流采样信号分别接在运算放大器U31、U32、U33的三个反相输入端上，运算放大器U31、U32、U33的输出经二极管D31、D32、D33和电阻R33构成的或逻辑检出低于不平衡率的逻辑信号，电阻R34、R35、R36串联构成的分压器产生断相与不平衡故障检出比较器U34的反相门限电压和电机运行指示比较器U35反相端的门限电压，电阻R37和二极管D34、D35构成的与逻辑产生的信号送到断相与不平衡故障检出比较器U34的同相输入端上，断相与不平衡故障检出比较器U34的输出就是断相与不平衡故障的信号输出，该信号输出到断相和三相不平衡与堵转定时单元6和故障报警指示单元7；电阻R38和电阻R39构成的分压器确定堵转电流的倍率电压接到比较器U36的反相输入端上，比较器U36的同相输入端接最大值输入信号，这样比较器U36的输出就是堵转故障信号输出，该信号输出到断相和三相不平衡与堵转定时单元6和故障报警指示单元7；电机运行指示比较器U35同相端接最大值输入信号，反相端接电机运行检测的门限电压，这样电机运行指示比较器U35的输出就是电机运行的逻辑信号，该信号输出到反时限单元5中。负载率指示器4中的拨码开关和电阻构成的电阻网络产生的整定值等效电阻与电阻R41、运算放大器U41构成的反相比例运算电路产生负载率电压，再经电阻R42、R32、R44、电容C41、运算放大器U42构成的反相积分放大器，输出负载率电压信号到反时限单元5的输入端。反时限单元5中的电阻R51、电容C51、电阻R52、R53、比较器U52构成起动延时避让开关，用来在电机正常起动时禁止反时限电容C52充电，电阻R54、R55构成的分压器产生过载、过流比较器U51和过载、过流反时限比较器U53的过载、过流检测门限电压，过载、过流比较器U51的输出即为过载、过流故障信号输出，该信号输出到故障报警指示单元7；三极管Q51、电阻R56构成过载反时限充电开关，电阻R58为过载、过流反时限充电电阻，三极管Q52、电阻R57构成过载反时限热积累放电开关，电阻R59为过载、过流反时限热积累放电电阻；反时限比较器U53的同相端接过载、过流检测门限电压，反相端接反时限电容C52上端，检测反时限电容C52上反时限充电电压，反时限比较器U53的输出即为过载、过流保护逻辑信号输出，该信号输出到继电保护驱动逻辑单元8。断相和三相不平衡与堵转定时单元6的输出送到继电保护驱动逻辑单元8。继电保护驱动逻辑单元8的输出经驱动三极管驱动继电器动作。电源9为各单元提供工作电源。本实施例中采样转换单元1、最大值检出器2、断相和三相不平衡与堵转定时单元6、故障报警指示单元7、继电保护驱动逻辑单元8和电源9均为现有技术，因此不再详细阐述它们的具体结构。
Claims (4)
1、一种数字设定三相电机保护器，包括感应线圈、保护电路和继电器开关，其中保护电路包括采样转换单元、最大值检出器、断相和三相不平衡与堵转单元、故障报警指示单元、继电器保护驱动逻辑单元和电源，电源为所有单元电路提供电源，其特征在于保护电路中还设有三相电流不平衡、断相、堵转、电机运行信号检测器(3)、负载率指示器(4)和反时限单元(5)，感应线圈(11)的输出接采样转换单元(1)的输入端，采样转换单元(1)的输出分别接最大值检出器(2)和三相电流不平衡、断相、堵转、电机信号检测器(3)的输入端，最大值检出器(2)的输出分别接三相电流不平衡、断相、堵转、电机运行信号检测器(3)和负载率指示器(4)的输入端，三相电流不平衡、断相、堵转、电机运行信号检测器(3)的输出分别接反时限单元(5)、断相和三相不平衡与堵转单元(6)和故障报警指示单元(7)的输入端，负载率指示器(4)的输出接反时限单元(5)的输入端，反时限单元(5)的输出分别接故障报警指示单元(7)和继电器保护驱动逻辑单元(8)的输入端，断相和三相不平衡与堵转单元(6)的输出接继电器保护驱动逻辑单元(8)的输入端，继电器保护驱动逻辑单元(8)的输出接继电器开关(12)。
2、根据权利要求1所述的数字设定三相电机保护器，其特征在于：所述的三相电流不平衡、断相、堵转、电机运行信号检测器(3)中由电阻R31和电阻R32串联构成的分压器对最大值输入进行分压，电阻R31和电阻R32的分压比就是三相不平衡率的设定值，最大值输入进行分压后接在运算放大器U31、U32、U33的三个同相输入端上，来自采样转换单元(1)的三相直流采样信号分别接在运算放大器U31、U32、U33的三个反相输入端上，运算放大器U31、U32、U33的输出经二极管D31、D32、D33和电阻R33构成的或逻辑检出低于不平衡率的逻辑信号，电阻R34、R35、R36串联构成的分压器产生断相与不平衡故障检出比较器U34的反相门限电压和电机运行指示比较器U35反相端的门限电压，电阻R37和二极管D34、D35构成的与逻辑产生的信号送到断相与不平衡故障检出比较器U34的同相输入端上，断相与不平衡故障检出比较器U34的输出就是断相与不平衡故障的信号输出，该信号输出到断相和三相不平衡与堵转定时单元(6)和故障报警指示单元(7)；电阻R38和电阻R39构成的分压器确定堵转电流的倍率电压接到比较器U36的反相输入端上，比较器U36的同相输入端接最大值输入信号，这样比较器U36的输出就是堵转故障信号输出，该信号输出到断相和三相不平衡与堵转定时单元(6)和故障报警指示单元(7)；电机运行指示比较器U35同相端接最大值输入信号，反相端接电机运行检测的门限电压，这样电机运行指示比较器U35的输出就是电机运行的逻辑信号，该信号输出到反时限单元(5)中。
3、根据权利要求1所述的数字设定三相电机保护器，其特征在于：所述的负载率指示器(4)中的拨码开关和电阻构成的电阻网络产生的整定值等效电阻与电阻R41、运算放大器U41构成的反相比例运算电路产生负载率电压，再经电阻R42、R32、R44、电容C41、运算放大器U42构成的反相积分放大器，输出负载率电压信号到反时限单元(5)的输入端。
4、根据权利要求1所述的数字设定三相电机保护器，其特征在于：所述的反时限单元(5)中的电阻R51、电容C51、电阻R52、R53、比较器U52构成起动延时避让开关，用来在电机正常起动时禁止反时限电容C52充电，电阻R54、R55构成的分压器产生过载、过流比较器U51和过载、过流反时限比较器U53的过载、过流检测门限电压，过载、过流比较器U51的输出即为过载、过流故障信号输出，该信号输出到故障报警指示单元(7)；三极管Q51、电阻R56构成过载反时限充电开关，电阻R58为过载、过流反时限充电电阻，三极管Q52、电阻R57构成过载反时限热积累放电开关，电阻R59为过载、过流反时限热积累放电电阻；反时限比较器U53的同相端接过载、过流检测门限电压，反相端接反时限电容C52上端，检测反时限电容C52上反时限充电电压，反时限比较器U53的输出即为过载、过流保护逻辑信号输出，该信号输出到继电保护驱动逻辑单元(8)。
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| CN 200520102140 CN2882067Y (zh) | 2005-05-10 | 2005-05-10 | 一种数字设定三相电机保护器 |
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| CN106207974A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-12-07 | 河北工业大学 | 直流电动机保护器及其运行方法 |
| CN110098592A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-08-06 | 河南工业职业技术学院 | 电气系统过载保护装置 |
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