專利名稱：多功能寬范圍電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電動(dòng)機(jī)的緊急保護(hù)電路裝置，尤其是在電動(dòng)機(jī)發(fā)生過(guò)載、斷相、低電壓情況下的緊急保護(hù)器。
目前，電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的設(shè)計(jì)方案有很多，一般可分為單一功能型和多功能型，單一功能型如過(guò)載保護(hù)器、斷相保護(hù)器、欠壓保護(hù)器、熱保護(hù)器等，市售的產(chǎn)品大多是這種類型，中國(guó)專利中也有大量的設(shè)計(jì)構(gòu)思，它們雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但功能單一，難以適應(yīng)可能出現(xiàn)多種故障情況的實(shí)際需要。
多功能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，中國(guó)專利申請(qǐng)案中有89210775.8、89213805.X及89216690.8等，如89216690.8號(hào)申請(qǐng)公開(kāi)了“一種單電源集成化電動(dòng)機(jī)保護(hù)器”，它主要包括傳感器和過(guò)電流、斷相、短路等控制電路，各控制信號(hào)再由一個(gè)輸出電路輸出，實(shí)際上是幾種保護(hù)電路的組合，電路較復(fù)雜，過(guò)電流參考值的設(shè)定和檢測(cè)信號(hào)的處理還不準(zhǔn)確和可靠。
中國(guó)專利申請(qǐng)案88221497.7中介紹了一種能較準(zhǔn)確設(shè)定過(guò)電流參考值和可靠處理檢測(cè)信號(hào)的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，電路簡(jiǎn)單、可靠，成本低，它有一個(gè)傳感器，傳感器信號(hào)經(jīng)分壓器與設(shè)定值進(jìn)行比較，若超過(guò)設(shè)定值則經(jīng)過(guò)載檢測(cè)電路送入一信號(hào)處理電路進(jìn)行處理，再由執(zhí)行電路切斷電源，并發(fā)光指示故障。它能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電流設(shè)定值和延時(shí)啟動(dòng)時(shí)間。主要缺點(diǎn)是只能進(jìn)行過(guò)載保護(hù)，保護(hù)功能單一。
本實(shí)用新型的目的是提供一種保護(hù)功能多，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，能準(zhǔn)確設(shè)定過(guò)電流預(yù)置值和提供可靠保護(hù)動(dòng)作的多功能寬范圍電動(dòng)機(jī)保護(hù)器。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種多功能寬范圍電動(dòng)機(jī)保護(hù)器由傳感器，將傳感器信號(hào)與設(shè)定值比較的分壓器，接受分壓器輸出信號(hào)的過(guò)載檢測(cè)電路，對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處理電路，及接受信號(hào)處理電路控制信號(hào)的執(zhí)行電路和為各電路提供電源的電源電路所組成，其特征是有一個(gè)輸入接傳感器的斷相檢測(cè)電路，一個(gè)用來(lái)檢測(cè)電源電壓的電壓檢測(cè)電路，信號(hào)處理電路也接受來(lái)自斷相檢測(cè)電路和電壓檢測(cè)電路的信號(hào)。
本實(shí)用新型中的過(guò)載檢測(cè)電路、斷相檢測(cè)電路及電壓檢測(cè)電路的輸出均可經(jīng)一個(gè)或門接至信號(hào)處理電路。
本實(shí)用新型中的傳感器可采用能輸出較好線性電壓的電流傳感器。分壓器采用數(shù)碼撥盤開(kāi)關(guān)。信號(hào)處理電路采用集成時(shí)基電路。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程是由電流傳感器感受電動(dòng)機(jī)因各種故障引起的過(guò)電流信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成線性電壓信號(hào)，再與數(shù)碼撥盤開(kāi)關(guān)設(shè)定的和電流值對(duì)應(yīng)的電壓值進(jìn)行比較，當(dāng)相應(yīng)的電壓值超過(guò)設(shè)定值時(shí)，由過(guò)載檢測(cè)電路檢出并經(jīng)或門送入集成時(shí)基電路進(jìn)行處理，再由執(zhí)行電路切斷電動(dòng)機(jī)電源，同時(shí)提供故障發(fā)光顯示。斷相檢測(cè)電路及電壓檢測(cè)電路所提供的相應(yīng)故障信號(hào)也經(jīng)同一個(gè)或門送入集成時(shí)基電路處理，并為執(zhí)行電路提供相應(yīng)的控制信號(hào)。集成時(shí)基電路還可提供電動(dòng)機(jī)起動(dòng)延時(shí)和瞬時(shí)過(guò)電流延時(shí)，以保證保護(hù)器不因此產(chǎn)生誤動(dòng)作。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于采用了多種檢測(cè)電路而具有多功能保護(hù)作用，并因用能輸出較好線性電壓的電流傳感器作為傳感器以及用數(shù)碼撥盤開(kāi)關(guān)代替了現(xiàn)有技術(shù)中的電位器，而使保護(hù)電流設(shè)定值更準(zhǔn)確和可靠，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，生產(chǎn)成本低，通用性好，便于推廣應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖
介紹一個(gè)實(shí)施例附圖為本實(shí)用新型的一個(gè)多功能寬范圍電動(dòng)機(jī)保護(hù)器電原理圖。
附圖描述了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。與三相電動(dòng)機(jī)C相(或單相交流電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)主電源電路)耦聯(lián)的電流傳感器DLV的輸出端F經(jīng)電位器RW1與數(shù)碼撥盤開(kāi)關(guān)KS2連接，數(shù)碼撥盤開(kāi)關(guān)KS2十個(gè)觸點(diǎn)分別接一個(gè)電阻，每個(gè)電阻代表十位上一位數(shù)，電阻取值公式為200〔1＋(n－1)〕。數(shù)碼撥盤開(kāi)關(guān)KS1十個(gè)觸點(diǎn)分別接在十個(gè)串接的電阻之間，如第一個(gè)觸點(diǎn)接在第一個(gè)和第二個(gè)電阻之間，余類推，以此代表個(gè)位上一位數(shù)，每個(gè)電阻值均可取200Ω，KS2每個(gè)觸點(diǎn)所接電阻均連接到KS1所接的第一個(gè)電阻。數(shù)碼撥盤開(kāi)關(guān)KS2、KS1及相應(yīng)電阻構(gòu)成了可準(zhǔn)確設(shè)定與動(dòng)作電流值對(duì)應(yīng)的電壓值的分壓器，數(shù)碼撥盤開(kāi)關(guān)KS1輸出與二極管DW負(fù)極相接，二極管DW正極與三極管T3基極相接，三極管T3集電極經(jīng)電阻R4接至或門HM，三極管T3射極與集成時(shí)基電路IC第9腳相接，二極管DW、三極管T3和電阻R4構(gòu)成了過(guò)載檢測(cè)電路。電流傳感器DLV的輸出端F還經(jīng)電阻R1與三極管T1基極相接，三極管T1集電極與三極管T2基極直接耦合，三極管T2集電極接或門HM，三極管T1、T2集電極分別經(jīng)電阻R2、R3與電源正極相接，三極管T1、T2的射極也接至集成時(shí)基電路IC第9腳，電阻R1、R2、R3及三極管T1、T2構(gòu)成了電動(dòng)機(jī)C相斷相檢測(cè)電路。在保護(hù)器電源電路的整流輸出端跨接有濾波電容C5，還并聯(lián)有電阻R8、R9。在串聯(lián)的電阻R8、R9間有引出線接至或門HM，構(gòu)成欠壓檢測(cè)電路。電源電路的穩(wěn)壓部分采用了可穩(wěn)定輸出12V電壓的三端集成穩(wěn)壓器XW。信號(hào)處理電路由集成時(shí)基電路NE556及附屬電路組成，集成時(shí)基電路IC的第1、2腳并接，經(jīng)電容C1接地并經(jīng)R5接電源正極；第7腳直接接地，第11腳經(jīng)電容C2接地；第8、12腳并接，經(jīng)電容C2接地，并經(jīng)并聯(lián)的二極管D2和電位器RW2接電源正極；第10、4、14腳并接電源正極；第6腳與或門HM的輸出連接，并經(jīng)并聯(lián)的電阻R6、電容C4接電源正極；第5腳經(jīng)繼電器J和并接的二極管D1接電源正極，電源電路的輸入端接有交流接觸器C及綠色發(fā)光二極管。電源電路的輸出端跨接有紅色發(fā)光二極管(電源指示)。
附圖所描述的實(shí)施例的工作過(guò)程如下當(dāng)按下電動(dòng)機(jī)起動(dòng)按鈕QA時(shí)，保護(hù)器電源得電，輸出穩(wěn)定的12V電壓，集成電路IC的第8、12腳為低電平，第9腳為高電平，使三極管T1、T2、T3不能形成通路，切斷了電流傳感器DLV送來(lái)的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)大電流信號(hào)，從而使集成電路IC的第6腳為高電平，第5腳為低電平，繼電器J吸合，J－1閉合，交流接觸器C吸合自鎖，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)，電源通過(guò)W2向C3充電，充電時(shí)間C＝RW2C3，當(dāng)充電延時(shí)到5～25秒時(shí)(延時(shí)時(shí)間可經(jīng)調(diào)節(jié)RW2選取)，集成電路IC第9腳變?yōu)榈碗娖剑谷龢O管T1、T2、T3進(jìn)入工作狀態(tài)，這時(shí)，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
在電動(dòng)機(jī)過(guò)載或定子繞組故障，轉(zhuǎn)子掃膛時(shí)，電流值增大，當(dāng)電流值超過(guò)由數(shù)碼撥盤開(kāi)關(guān)KS2、KS1設(shè)定的保護(hù)電流動(dòng)作值時(shí)，三極管T3由截止變?yōu)閷?dǎo)通，通過(guò)R4和或門HM向C4充電，充電時(shí)間t＝R4C4，當(dāng)延時(shí)約1秒時(shí)(防止瞬時(shí)過(guò)流)，集成電路IC第6腳變?yōu)榈碗娖?，?腳變?yōu)楦唠娖剑^電器J失電釋放，交流接觸器C隨之失電釋放，切斷了電動(dòng)機(jī)電源，同時(shí)故障指示綠色發(fā)光二極管亮。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)的A相或B相斷相時(shí)，會(huì)引起第三相C相電流值上升，其保護(hù)過(guò)程與電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)一樣。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)C相斷相時(shí)，電流傳感器DLV無(wú)信號(hào)輸出，三極管T3狀態(tài)不變，三極管T2由截止變?yōu)閷?dǎo)通，并經(jīng)或門HM，使集成電路IC第6腳變?yōu)榈碗娖?，?腳變?yōu)楦唠娖?，繼電器J釋放，交流接觸器C隨之失電釋放，切斷電動(dòng)機(jī)電源，同時(shí)故障指示綠色發(fā)光二極管亮。
保護(hù)器在正常工作時(shí)，繼電器J處于吸合狀態(tài)，當(dāng)自身電源電路或其它元件發(fā)生故障時(shí)，繼電器J也失電而釋放，交流接觸器C隨之失電釋放，從而使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，所以，保護(hù)器具有自身故障診斷能力，附圖描述的實(shí)施例的過(guò)電流動(dòng)作設(shè)定值的調(diào)整方法根據(jù)電動(dòng)機(jī)實(shí)測(cè)電流與電流傳感器DLV輸出電壓的對(duì)應(yīng)數(shù)值，用可調(diào)模擬信號(hào)源送入保護(hù)器輸入端，使電動(dòng)機(jī)實(shí)際電流值與保護(hù)器數(shù)碼撥盤開(kāi)關(guān)KS2、KS1所表示的設(shè)定值相同，如有偏差，調(diào)整RW1，例如，電動(dòng)機(jī)實(shí)際電流值為10A，電流傳感器DLV輸出電壓為4V，即將可調(diào)模擬信號(hào)源調(diào)至4V，這時(shí)，將數(shù)碼撥盤開(kāi)關(guān)KS2KS1撥到10A數(shù)字上，使綠燈亮，為正常，綠燈不亮，就需要調(diào)RW1，使綠燈亮。由于每位數(shù)對(duì)應(yīng)的電阻值是確定的，所以只需校正任意一位數(shù)的值就行了。實(shí)際使用時(shí)，用鉗形電流表測(cè)試電機(jī)最大工作電流值，數(shù)碼撥盤開(kāi)關(guān)KS2、KS1電流動(dòng)作值的設(shè)定，可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的大小及負(fù)載情況，選取最大工作電流值加1－2A，如電動(dòng)機(jī)最大工作電流值為20A，那么應(yīng)將數(shù)碼撥盤開(kāi)關(guān)KS2、KS1的數(shù)字撥到21A或22A上。
欠壓值的調(diào)整用調(diào)壓器將電源電壓降到340V，綠燈應(yīng)亮，如不亮，調(diào)整R8值，電壓上升時(shí)燈滅，可反復(fù)調(diào)整至達(dá)到要求。
電動(dòng)機(jī)起動(dòng)延時(shí)值的調(diào)整送入380V電源，這時(shí)綠燈不亮，調(diào)整RW1，使最小延時(shí)5秒，最大延時(shí)25秒時(shí)綠燈亮即可。
附圖描述的實(shí)施例中的其它器件的型號(hào)或參數(shù)的參考值為繼電器J為JRX－13F，三極管T1－T3為9014，二極管D1、D2為N4004，三端集成穩(wěn)壓器XW為7812，電位器RW110K，電位器RW2為470K，電阻R1、R4、R3、R8、R9分別為10K、4.7K、100K、4.7K、20K，電阻R2、R3、R6均為20K，電阻R7、R10均為3.6K，電容C1、C2分別為4.7μ、0.01，電容C3、C4、C5均為100μ。
在采用上述參數(shù)器件時(shí)，保護(hù)器的電流動(dòng)作設(shè)定值可做到1－99A的預(yù)置范圍，適用于0.5－50KW各種交直流電機(jī)和類似電器。
權(quán)利要求1.一種多功能寬范圍電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，由傳感器，將傳感器信號(hào)與設(shè)定值比較的分壓器，接受分壓器輸出信號(hào)的過(guò)載檢測(cè)電路，對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處理電路，及接受信號(hào)處理電路控制信號(hào)的執(zhí)行電路和為各電路提供電源的電源電路所組成，其特征是有一個(gè)輸入接傳感器的斷相檢測(cè)電路，一個(gè)用來(lái)檢測(cè)電源電壓的電壓檢測(cè)電路，信號(hào)處理電路也接受來(lái)自斷相檢測(cè)電路和電壓檢測(cè)電路的信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能寬范圍電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，其特征在于過(guò)載檢測(cè)電路，斷相檢測(cè)電路及電壓檢測(cè)電路的輸出均經(jīng)一個(gè)或門接至信號(hào)處理電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能寬范圍電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，其特征在于傳感器采用電流傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能寬范圍電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，其特征在于分壓器采用數(shù)碼撥盤開(kāi)關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能寬范圍電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，其特征在于信號(hào)處理電路采用集成時(shí)基電路。
專利摘要一種在電動(dòng)機(jī)發(fā)生過(guò)載、斷相、欠壓、繞組故障及阻轉(zhuǎn)等故障時(shí)自動(dòng)切斷電源的多功能寬范圍電動(dòng)機(jī)保護(hù)器。在由傳感器、分壓器、過(guò)載檢測(cè)電路、電源電路和信號(hào)處理電路及執(zhí)行電路組成的現(xiàn)有保護(hù)器的基礎(chǔ)上，增加了斷相檢測(cè)和欠壓檢測(cè)電路，傳感器采用了能輸出線性電壓的電流傳感器，分壓器采用了數(shù)碼撥盤開(kāi)關(guān)，使電流保護(hù)動(dòng)作值可在1-99A寬范圍內(nèi)任意設(shè)定，并更為準(zhǔn)確、可靠，電路簡(jiǎn)單，成本低，適用于各種交直流電機(jī)和類似電器。
文檔編號(hào)H02H7/085GK2078054SQ9021546
公開(kāi)日1991年5月29日 申請(qǐng)日期1990年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月8日
發(fā)明者肖海林 申請(qǐng)人:肖海林