專利名稱：一種三相電動機多功能保護器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動機出現反常工作情況的不希望有的變化時進行自動保護的電路裝置，特別是一種三相電動機多功能保護器。
現有三相電動機一般采用機械式熱繼電器或自動開關進行過載過流保護，由于機械式保護器的熱慣性較大，反應慢，動作不靈活，常因觸頭粘連而失去保護功能，同時，因電源電壓過高，電源缺相或機殼帶電等造成的電動機損壞及安全事故亦日益增加，急需相應的保護裝置。
本實用新型的目的是提供一種檢測靈敏，保護動作迅速，可靠的三相電動機多功能保護器。
本實用新型以下述方案實現發明目的，設計了一種由故障檢測電路、故障顯示保護裝置、殼體和開關器件組成的三相電動機多功能保護器，其故障檢測電路一路是由直流穩壓電源、分壓電阻、比較器、自保持電路構成的過電壓檢測電路，該電路中直流電源經分壓電阻與比較器的“負”端相接，整流器輸出端經分壓電阻接比較器的“正”端，比較器接由一個或門IC和一個與門IC組成的自保持電路；另一路是與電機外殼相接，由整流濾波電路和分壓電阻，比較器，自保持電路構成的漏電檢測電路。其故障顯示保護裝置是與過電壓檢測電路和漏電檢測電路相接的過電壓指示燈，漏電指示燈及三極管放大電路和蜂鳴器與斷電繼電器。
該三相電動機保護器過電壓檢測電路中的直流電源電壓為12伏，由單相變壓器的二次電壓經橋式整流濾波和集成穩壓塊穩壓后得到，其過電壓檢測原理是從單相整流橋輸出的直流電壓通過分壓電阻取出過壓信號與相應比較器的參考電壓相比較，當電源相電壓高于245伏時，比較器輸出高電平，相應的過壓指示燈接通。同時，斷電繼電器切斷電動機電源、蜂鳴器報警。其漏電檢測原理是當電動機機殼漏電時，機殼對地出現電壓，此電壓經過整流濾波得到的直流電壓與相應的參考電壓相比較，只要機殼對地電壓大于36伏，比較器的輸出為高電平，發出漏電保護信號，漏電指示燈接通，斷電繼電器切斷電動機電源、蜂鳴器報警。
該保護器檢測靈敏，當電源電壓高于額定電壓至245伏±1％時，保護器指令跳閘時間小于1.5秒。當電動機機殼對地電壓大于36伏時，保護器指令跳閘時間小于1.5秒。
作為本實用新型的一個實施例，該三相電動機多功能保護器的故障檢測電路中還有一路由電流互感器、整流濾波電路、分壓電阻、比例放大器、積分電路、比較器、自保持電路構成的過流、過載檢測電路。其中兩個電流互感器分別接兩路整流濾波電路和兩個比例放大器，比例放大器的輸出接比較器和自保持電路，與之相應在故障顯示保護裝置中還有過流指示燈。其工作原理是兩個電互感器檢測電動機的任意兩相定子電流，電流互感器的二次電流分別由兩個整流電路將交流電流變換成直流電壓，然后由兩個比例放大器分別將直流電壓與第一參考電壓相比較，并進行放大。比例放大器的輸出分別送入兩個比較器，比較器將比例放大器的輸出電壓與第二參考電壓相比較。若比例放大器的輸出電壓比參考電壓高，則比較器輸出高電平，發出保護信號，過流指示燈接通，斷電繼電器切斷電動機電源，蜂鳴器報警。當電動機電流等于1.3倍額定電流時，保護器指令跳閘時間1.5至3分鐘，當電動機電流等于1.5倍額定電流時，保護器指令跳閘時間50至70秒，當電動機電流等于6倍額定電流時，保護器指令跳閘時間為6至8秒。
作為本實用新型的另一實施例，該三相電動機多功能保護器的故障檢測電路中還可以有一路由三相星形平衡電容負載、變壓器、整流濾波電路和比較器，自保持電路構成的缺相或三相不平衡檢測電路以及相應的故障顯示保護裝置缺相指示燈。這部分電路的工作原理是當三相電源電壓不相等或電源電壓缺少一相或兩相時，三相星型平衡電容負載的中性點對地有電壓出現，此電壓加在變壓器的一次繞組上，變壓器的二次繞組便感應出電壓。變壓器的二次電壓經過整流濾波得到的直流電壓送入比較器與相應的參考電壓比較，只要相與相電壓相差15％以上，比較器的輸出為高電平，發出缺相保護信號，相應的缺相指示燈接通，斷電繼電器切斷電源、蜂鳴器報警。當加在保護器接線端子上的三相電源缺少任何一相或兩相電壓，保護器指令跳閘時間小于1.5秒；當相與相電源電壓差值在15％以上時，亦視為缺相，保護器指令跳閘時間小于1.5秒。
以下結合附圖實施例描述本實用新型。
圖1是本實用新型實施例一種具有過流、缺相、漏電、過壓保護功能的三相電動機多功能保護器原理框圖。
圖2是圖1所示實施例的線路圖。
如圖1、圖2所示，三相電動機多功能保護器的電源及過電壓保護部分由直流穩壓電源、分壓電阻、比較器、自保持電路、過壓指示燈、三極管放大電路，蜂鳴器和斷電繼電器組成。由220V交流電通過整流橋4D和7812穩壓塊提供12V直流穩壓電源。12伏電位通過分壓電阻R45、R44分壓輸出給比較器1／4IC2“負”端一個定值電位(4.66伏)。整流橋4D的輸出端經分壓電阻R22、R49分壓輸入比較放大器1／4IC2的“正”端。當電源電壓高達245V時，“正”端電位高于“負”端電位，比較器1／4IC2輸出高電平，再經過由一個或門1／4IC4和一個與門1／4IC3組成的“自保持”電路，使或門1／4IC4的輸出端在不按下復位鍵T時，一直保持高電平。該高電平使過壓指示燈D8接通發光，由或門1／4IC4輸出的高電平經或門1／4IC5和三極管T1、T2放大，驅動蜂鳴器F報警，同時斷電繼電器J工作，切斷電動機電源。
漏電保護部分由電動機外殼、整流濾波電路、分壓電阻、比較器、自保持電路、漏電指示燈、三極管放大電路、三極管放大電路、蜂鳴器和斷電繼電器組成。從三相電動機D的外殼引一導線采集信號，當機殼有電壓，經二極管D6整流成直流電壓信號，再經分壓電阻R27、R29分壓，輸入到比較器1／4IC2的“正”端，由電源提供的給定電位Vcc輸入到比較器1／4IC2的“負”端，當機殼電位超過安全電壓36伏時，比較器1／4IC2“正”端電壓高于“負”端電壓，比較器1／4IC2輸出高電平，經由1／4IC4和1／4IC3組成的自保持電路使漏電指示燈D9亮，并經三極管T1、T2放大，使蜂鳴器F報警和斷電繼電器J工作斷電。
缺相保護電路由三相星形平衡電容負載、變壓器、整流濾波電路、比較器、自保持電路、缺相指示燈三極管放大電路、蜂鳴器和斷電繼電器組成。由三相電源的三根火線A、B、C，接三個電容CV1、CV2、CV3，三個電容的接點經電容CV4與變壓器PT2的線圈聯接，采集電壓信號。當三相電源缺任何一相或三相電源電壓不平衡時，三個電容CV1、CV2、CV3的接點處就有一個電壓，經變壓器PT2變壓，再由二極管D5整流或直流電壓信號，該信號輸入到比較器IC2的“正”端，與給定的“負”端的電壓信號進行比較，使1／4IC2輸出高電平，再經由1／4IC4，1／4IC3組成的“自保持電路”使缺相指示燈D10亮，并經三極管T1、T2放大使蜂鳴器F報警和斷電繼電器J2工作斷電。
過流、過載保護電路由電流互感器、整流濾波電路、分壓電阻、比例放大器、積分電路、比較器、自保持電路、過流指示燈、三極管放大電路、蜂鳴器和斷電繼電器組成。由兩個電流互感器CT1、CT2采集三相電源線的電源信號，然后變成電壓信號經D1、D2和D3、D4全波整流和電阻R5、R6等分壓，輸入到比例放大器IC1的“正”端。對不同容量、不同額定電流的電動機選擇不同容量分壓電阻，使比較器1／4IC1“負”端的給定電壓不同，當電動機出現不同程度的過載時，比較器1／4IC1的1或7端輸出不同的電壓，再經RC積分電路，一定時間后，電容C7和C8的電位達到一定值，輸入到1／4IC1的“正”端與“負”端進行比較。不同的過流程度。導致“正”端電位高于“負”端電位所需的時間不同，致使比較器1／4IC1輸出高電平經自保持電路使過流指示燈亮，并經三極管T1、T2放大使蜂鳴器F報警和斷電繼電器J工作斷電。
權利要求1.一種三相電動機多功能保護器，由故障檢測電路、故障顯示保護裝置，殼體和開關器件組成，其特征在于所說的故障檢測電路一路是由直流穩壓電源、分壓電阻、比較器、自保持電路構成的過電壓檢測電路、其直流電源經分壓電阻與比較器的“負”端相接，整流器輸出端經分壓電阻接比較器的“正”端，比較器接由一個或門IC和一個與門IC組成的自保持電路；另一路是與電機外殼相接，由整流濾波電路和分壓電阻，比較器，自保持電路構成的漏電檢測電路；所說的故障顯示燈保護裝置是過壓指示和與自保持電路相接的三極管放大電路和蜂鳴器與斷電繼電器。
2.根據權利要求1所述的三相電動機多功能保護器，其特征在于所說的故障檢測電路還有一路由電流互感器、整流濾波電路、分壓電阻、比例放大器、積分電路、比較器、自保持電路構成的過流、過壓載檢測電路，兩個電流互感器分別接兩路整流濾波電路和兩個比例放大器，比例放大器的輸出接比較器和自保持電路；所說的故障顯示保護裝置還有過流指示燈。
3.根據權利要求1或2所述的三相電動機多功能保護器，其特征在于所說的故障檢測電路還有一路由三相星形平衡電容負載、變壓器。整流濾波電路和比較器，自保持電路構成的缺相或三相不平衡檢測電路；所說的故障顯示保護裝置還有缺相指示燈。
專利摘要本實用新型是一種具有過載、過流、缺相、三相電壓不平衡、漏電和過壓保護功能的三相電動機保護器，其特點是采用二支電流互感器檢測電動機電流，用三支電容和一支電壓互感器檢測缺相信號，通過集成化的比較器和自保持電路使故障指示燈點亮，并通過三極管放大電路使蜂鳴器報警和斷電繼電器切斷電動機電源，保護器檢測靈敏、反應速度快、工作可靠。
文檔編號H02H7/085GK2133081SQ9222620
公開日1993年5月12日 申請日期1992年6月27日 優先權日1992年6月27日
發明者楊希晨, 滕峰成, 鄧澤生, 齊廣學, 盧金鐘, 劉開云 申請人:國營燕南內燃機配件廠