專利名稱：一種三相異步電動機(jī)斷相保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三相異步電動機(jī)斷相保護(hù)電路。
三相異步電動機(jī)是一種量大面廣的工業(yè)常用電氣產(chǎn)品，在應(yīng)用中因發(fā)生供電斷相而引起電動機(jī)被燒毀情況十分嚴(yán)重，為此，國內(nèi)外已推出多種對電動機(jī)進(jìn)行斷相保護(hù)的電路裝置，但其通常采用的基本原理只有兩大類一類是采樣于電動機(jī)三相電源輸入端的溫度信號來控制保護(hù)電路工作，另一類是采樣于輸入端的電流信號來控制工作。
由于角形連接的電機(jī)在輕載斷相時其輸入端溫度變化不太大，因而取樣于溫度信號的保護(hù)電路在這種情況下往往不能產(chǎn)生動作，起不到保護(hù)作用。
下面再將兩種國內(nèi)市場常見的取樣于電流信號的電機(jī)斷相保護(hù)電路加以分析。名稱為“電動機(jī)斷相(過載、短路)綜合保護(hù)器”的產(chǎn)品說明書介紹該保護(hù)器在輸入端C相上采用電流互感器CH，當(dāng)C相斷相時，LH感應(yīng)電壓為O，BG2截止，J不動作，CJ切斷電源;當(dāng)另兩相斷相時，LH所通過的電流增大，則BG1導(dǎo)通，BG2截止，J釋放，CJ切斷電源。電機(jī)正常工作時，BG1截止、BG2導(dǎo)通，J吸合、CJ接通電源。在應(yīng)用該種保護(hù)器時就會有如下幾個問題1.對于角形接法電機(jī)，在某些負(fù)載下運(yùn)行，當(dāng)一相斷電后，它的線電流不一定超過額定值，若所斷相非C相，則該保護(hù)器就不一定能產(chǎn)生動作切斷電源。
2.電機(jī)額定電流隨容量不同而變化，這樣保護(hù)器中采用的電流互感器就需根據(jù)額定電流來選定，互感器的穿心直徑也不同，這就使得該保護(hù)器通用性太差。
3.該保護(hù)器在正常狀態(tài)時J吸合、產(chǎn)生保護(hù)動作時才斷開，使元器件經(jīng)常處于負(fù)載狀態(tài)，既浪費(fèi)電能又影響使用壽命。
名稱為“晶體管斷相保護(hù)器”的電原理圖構(gòu)成是采用三個電流互感器LH1、LH2、LH3將A、B、C三相電流變換成三個信號電壓，分別經(jīng)半波整流濾波后加到晶體管BG1、BG2、BG3基極，三個晶體管組成“與”門電路，正常時，三個管均導(dǎo)通，則繼電器J吸合;當(dāng)任一相斷電時，該相對應(yīng)的晶體管無輸入信號而截止，“與”門條件破壞，J斷開，使交流接觸器斷電，達(dá)到了切斷電源的保護(hù)目的。該種保護(hù)器也同樣有其不足1.由于采用了電流互感器，也存在著對不同容量電機(jī)的通用性差問題。
2.其電路元件也是經(jīng)常處于負(fù)載狀態(tài)，浪費(fèi)電能、影響使用壽命。
3.該保護(hù)器需使用交流接觸器的CJ4觸點(diǎn)，若交流接觸器無多余觸點(diǎn)時就無法使用。
本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)之不足，提供一種壽命長、節(jié)電能、能夠可靠地通用于各種容量、接法的三相異步電動機(jī)斷相保護(hù)電路。
本發(fā)明采用的是提取三相電源的電壓信號來控制產(chǎn)生保護(hù)動作的原理，其具體實(shí)施方案如下與已有技術(shù)中取樣于電流信號的保護(hù)電路相同，本發(fā)明也含有電信號采樣電路、半波整流電路、晶體管開關(guān)電路，所不同的是本發(fā)明中采用電路是三條相同的支路，它們的一端分別與電動機(jī)三相電源輸入端相接，另一端接于一點(diǎn)，構(gòu)成三相電源的人工中性點(diǎn);人工中性點(diǎn)的電壓信號通過半波整流電路為一個延時電路單向供電;所說的延時電路是由人工中性點(diǎn)電路中上分壓電阻與跨接在開關(guān)電路輸入端的一個電容組成，在該電容兩端并聯(lián)一個穩(wěn)壓管;本發(fā)明中的開關(guān)電路是由兩級晶體管復(fù)合組成，其輸入信號由上述的充電電容或穩(wěn)壓管提供，當(dāng)整個開關(guān)電路導(dǎo)通時，接于晶體管集電極上的繼電器J線圈通電、使其接于交流電源主回路中的常閉點(diǎn)斷開，這樣串接在主回路中的主接觸器K線圈便斷電、使其接于電動機(jī)三相電源輸入端的三個常開點(diǎn)處于斷開狀態(tài)。
本發(fā)明中的人工中性點(diǎn)電位是通過對三相電壓取樣后疊加得到的，所以在正常情況下，人工中性點(diǎn)對零線的偏移電位是很低的;若有一、二相斷電，那么中性點(diǎn)對零線偏移電位將明顯升高，這一原理對于各種容量、各種接法的三相異步電動機(jī)都是適用的。本發(fā)明就是據(jù)此，為開關(guān)電路設(shè)計一個導(dǎo)通電壓值，使得只要出現(xiàn)斷相時開關(guān)電路就導(dǎo)通，從而引起整個保護(hù)電路動作、切斷電源。
電動機(jī)在不同接法、不同負(fù)載、不同容量情況下發(fā)生斷相時，人工中性點(diǎn)對零線偏移電位值相差很大;而且正常時，對不同電動機(jī)、不同負(fù)載，偏移電位值也不相同。所以為了能在各種情況下都可靠工作、同時保證晶體管不被高電壓燒毀，在本發(fā)明中，一方面根據(jù)實(shí)踐應(yīng)用中各種三相異步電動機(jī)在不同情況下斷相時其人工中性點(diǎn)的最低電位值定為開關(guān)電路的工作電壓;另一方面在開關(guān)電路輸入端接一個穩(wěn)壓管，若人工中性點(diǎn)的電位值高于工作電壓，即由穩(wěn)壓管為開關(guān)電路提供輸入信號;反之，穩(wěn)壓管不工作，人工中性點(diǎn)電路直接為開關(guān)電路提供輸入信號。
考慮到有時電動機(jī)啟動前電源輸入就已斷相，此時若送電應(yīng)對斷相保護(hù)電路作一定延時以避免主接觸器的接觸點(diǎn)的燒損。為此在本發(fā)明中的開關(guān)電路輸入端接有一個大容量的電容，讓人工中性點(diǎn)電位信號通過RC充電回路延時后再作用于開關(guān)電路。
本發(fā)明的效果是1.通用性強(qiáng)～各類接法的電動機(jī)，其功率在0，6～125瓩范圍、運(yùn)行于各種負(fù)載情況下都能適用。
2.保護(hù)性能可靠～對于各種形式斷相，都能產(chǎn)生動作、切斷電源，其可靠性達(dá)到100%。
3.壽命長～電壽命為10萬次、機(jī)械壽命為200萬次。
4.節(jié)約電能～在正常狀態(tài)時電路不工作，無電耗，只有在出現(xiàn)斷相故障時它才用電工作。
附圖
為本發(fā)明的電原理圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例做一敘述本實(shí)施例的電路構(gòu)成如附圖所示，在本例中設(shè)計開關(guān)電路工作電壓為4V，R、C串聯(lián)構(gòu)成電壓取樣電路，這樣一方面可對功率因數(shù)給以補(bǔ)償，同時以R保護(hù)C，其中R1＝R2＝R3＝100KΩ，C1＝C2＝C3＝0.22μf/630V;R6＝10KΩ、C4＝10μf/50V，它們與起半波整流作用的二極管D1構(gòu)成了充電回路;此處的穩(wěn)壓管WG穩(wěn)壓值選定為4V，當(dāng)電容C4上被人工中性點(diǎn)的電位信號所充電壓值小于4V時，WG不工作，而開關(guān)電路也不導(dǎo)通，當(dāng)其充電壓值大、等于4V時，WG便工作、將開關(guān)電路輸入端電壓穩(wěn)定于4V，開關(guān)電路此時處于導(dǎo)通狀態(tài);兩級晶體管BG1(3DG6D)、BG2(3DK4B)復(fù)合構(gòu)成開關(guān)電路，它們的集電極上接有繼電器J線圈(JQX-10F12V)，當(dāng)開關(guān)電路導(dǎo)通時，J通電，于是其與主接觸器K線圈串接的常閉點(diǎn)斷開，這樣K便斷電了，它接于電動機(jī)三相輸入端的三個常開點(diǎn)又?jǐn)嚅_了從而切斷電源;便壓器B(380V∶20V)及二極管D3、D4、D5、D6組成的全波整流電路為開關(guān)電路提供直流電源;點(diǎn)動按鈕ZA是用來試驗(yàn)整個保護(hù)電路的控制作用是否可靠。
權(quán)利要求
1.一種三相異步電動機(jī)斷相保護(hù)電路，有電信號采樣電路、半波整流電路、晶體管開關(guān)電路作為組成部分，其特征是a、采樣電路是三條相同的支路，它們的一端分別與電動機(jī)三相電源輸入端相接、另一端接與一點(diǎn)，構(gòu)成三相電源的人工中性點(diǎn)，b、人工中性點(diǎn)的電壓信號通過半波整流電路為一個延時電路單向供電，c、延時電路是由人工中性點(diǎn)電路中的上分壓電阻與跨接在開關(guān)電路輸入端的一個充電電容組成，在該電容兩端并聯(lián)一個穩(wěn)壓管，d、開關(guān)電路由兩級晶體管復(fù)合組成，其輸入信號由上述的充電電容或穩(wěn)壓管提供，當(dāng)其導(dǎo)通時，接于晶體管集電極上的繼電器J線圈通電、使其接于交流電源主回路中的常閉點(diǎn)斷開，這樣串接在主回路中的主接觸器K線圈便斷電、使其接于電動機(jī)三相電源輸入端的三個常開點(diǎn)處于斷開狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種三相異步電動機(jī)斷相保護(hù)電路，它是提取三相電源的各相電壓信號來控制保護(hù)電路動作的，并且采用了延時，限幅輸入控制信號的手段。本發(fā)明通用性強(qiáng)、在正常狀態(tài)時無電耗。
文檔編號H02H7/09GK1044015SQ89100039
公開日1990年7月18日 申請日期1988年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月29日
發(fā)明者舒正芳 申請人:大連市東方電氣裝修廠