專利名稱：交流電動機斷相保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種交流電動機斷相保護器，屬于緊急保護電路裝置技術(shù)領(lǐng)域，主要用來當(dāng)電動機工作中三相電源斷相或缺相時使電動機自動脫離電網(wǎng)以保護電動機和用電電路。
在已有技術(shù)中斷相保護裝置大致分為三種其一是電容式，它以三個電容器作為檢測傳感器來檢測斷相信號，以機械式繼電器作為開關(guān)元件，結(jié)構(gòu)簡單，但電容器必須能耐高壓，因而體積大、笨重，使用壽命短。其二是感應(yīng)式，它是用三個空心線圈做傳感器檢測交流電動機電源線周圍的交變磁場，得到斷相信號。它存在的主要問題是不同的交流電動機要選用不同型號的這類保護器，給使用帶來不便。第三種就是全電子式保護器，它有六根檢測線分別并聯(lián)在要檢測的三個熔斷器上。它存在的主要問題是它僅能檢測出所并聯(lián)的熔斷器的通斷狀況，而檢測不出供電電網(wǎng)中缺相狀態(tài)，因而電動機得不到充分的保護。交流電動機是各行各業(yè)廣泛使用的一種動力裝置，因電動機缺相運行造成重大經(jīng)濟損失的事例屢見不鮮，為此研究一種新的更加完善的斷相保護裝置勢在必行。
本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)更加完善、保護功能齊全、安全可靠、接線簡單、操作方便、體積小、重量輕，在斷相缺相情況下均能使交流電動機自動脫離電網(wǎng)，從而使電動機和電路得到充分保護的新的全電子式斷相保護裝置。
根據(jù)三相電源矢量相位角相差120°的基本原理，針對已有技術(shù)中存在的主要問題，本實用新型的基本構(gòu)思是用三只電阻作傳感器，對三相電源檢驗，這三只電阻的一端三個頭接三相電源，另一端的三個頭連結(jié)在一起，并通過整流器接地，當(dāng)三相電源不缺相時，三相矢量和在該電阻公共點處為零值。通常三相電壓可能略有不平衡，為此應(yīng)在地和整流器之間串以二只反接的二極管，以抵消不平衡電壓。由上述得到的缺相信號觸發(fā)光電耦合器，使之由輸出“1”翻轉(zhuǎn)到輸出“0”關(guān)斷單向可控硅，繼而切斷雙向可控硅。該雙向可控硅作為具有感性負(fù)載的開關(guān)元件串聯(lián)在電動機控制箱內(nèi)的控制電路回路中，當(dāng)它在缺相信號觸發(fā)下被關(guān)斷時，控制電路也就斷電了，從而交流電動機脫離電網(wǎng)，實現(xiàn)設(shè)計目的。
本實用新型的特征在于所述的交流電動機斷相保護器，由三只電阻組成的電阻式電源檢驗傳感裝置、二只平衡用反接二極管、整流器、電解電容、穩(wěn)壓管、飽和電壓降調(diào)節(jié)電阻、二極管、光電耦合器、四只電阻、一只三極管、一只單向可控硅、直流－－交流轉(zhuǎn)換器、雙向可控硅和三根輸入導(dǎo)線A、B、C、一根零線以及兩根輸出導(dǎo)線D1和D2構(gòu)成；上述的各電子元器件按照附圖2所示的電路原理圖，安裝在一塊單面印刷線路板上，該線路板由螺釘固定在對開式的塑料盒內(nèi)，上述的三根輸入導(dǎo)線A、B、C接到要保護的交流電動機的三個接線端2上，零線接電網(wǎng)之零線，輸出導(dǎo)線D1、D2串聯(lián)在控制電路里。上述的附圖2所示的電路圖包括傳感、平衡、整流、光電耦合、直流－－交流轉(zhuǎn)換和控制輸出電路六部份。上述的電阻式電源檢驗傳感裝置，由阻值和構(gòu)造皆相同的三只電阻構(gòu)成，該三只電阻一端的三個接頭分別接上述的三根輸入導(dǎo)線A、B、C，另一端三個接頭結(jié)為一點，并通過上述的整流器以及和該整流器串接的抵消電壓不平衡用的二只反接二極管以后接地。上述的光電耦合器由輸入紅外發(fā)光式二極管和輸出三極管構(gòu)成。
本實用新型的突出優(yōu)點是本保護器采用三只電阻為傳感器僅用三根導(dǎo)線接電動機，接線簡單，全電子式，結(jié)構(gòu)合理科學(xué)，體積只有兩個火柴盒那樣大小，接線安裝使用均方便，靈敏度高，功能完善齊全，不僅能檢驗熔斷器中斷相，而且還能檢測出三相電網(wǎng)中任一缺相，無論是斷相還是缺相，都能使交流電動機從電網(wǎng)中脫離，從而充分保護電動機。
附

圖1為本實用新型最佳實施例之一組裝后整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為其電路原理和安裝線路圖，圖3為電動機控制及執(zhí)行回路圖。圖中1～3組成傳感器的三相電源檢驗電阻，4～5平衡電壓用反接二極管，6整流器(4個)，7電解電容，8穩(wěn)壓管，9飽和電壓降調(diào)節(jié)電阻，10二極管，11光電耦合器，12～14和18～19均為電阻，15三極管，16單向可控硅，17直流－－交流轉(zhuǎn)換器，20雙向可控硅，21交流接觸器，22制動按鈕，23啟動按鈕，24電動機，25～26常閉觸頭，27電動機執(zhí)行回路的熔斷器，28單面印刷線路板，29對開式塑料盒。
在此實施例中，電阻1～3均采用39K.2W金屬膜電阻，二極管4～5采用公知技術(shù)一般二極管，整流器6采用 1N4007.1A／1000V，電解電容7為2.2μF／16伏，穩(wěn)壓管8為6V／ 1/2 W，電阻9取820Ω 1/4 W金屬膜電阻，二極管10為1N4148型，光電耦合器11中的輸入二極管為紅外發(fā)射式，輸出三極管為NPN型標(biāo)準(zhǔn)6腳雙列封裝，電阻12為240K 1/4 W金屬膜電阻，電阻13為390K 1/4 W金屬膜電阻，電阻14為10K 1/4 W金屬膜電阻，三極管15為NPN型9013.VCEO≥25伏，單向可控硅16為1A／800伏MCR100－8，直流－－交流轉(zhuǎn)換器17采用公知通用的標(biāo)準(zhǔn)件，電阻18取150Ω 1/4 W金屬膜，電阻19取240Ω 1/2 W金屬膜，雙向可控硅20為3A／600伏。
結(jié)合附圖對本實用新型所述的交流電動機斷相保護器工作原理和過程說明如下如附圖3所示將本保護器的A、B、C三端接到交流電動機三個接線端子上，零線接電網(wǎng)零線，D1、D2串聯(lián)在控制電路里。當(dāng)三相電源每相都通電時，由于有反接的兩只二極管4和5抵消了由各相所帶負(fù)載不平衡造成的電阻1～3公共點到零之間的矢量和可能出現(xiàn)的0.5伏左右的誤差值，這時在整流器6直流側(cè)輸出的電壓為零伏，光電耦合器內(nèi)的紅外發(fā)光二極管不發(fā)光，其光敏三極管集電極則輸出“1”，單向可控硅16的控制極被觸發(fā)導(dǎo)通，直流－－交流轉(zhuǎn)換器17的直流側(cè)被短路，交流側(cè)和電阻18、19、雙向可控硅20構(gòu)成回路，電阻19產(chǎn)生電壓降為雙向可控硅20提供觸發(fā)信號，雙向可控硅20導(dǎo)通。D1、D2間約有1.3伏管壓降。按下啟動按鈕23，交流接觸器21通電，常閉觸頭25和26閉合，電動機24正常運行。當(dāng)電動機執(zhí)行回路的熔斷器27中有一相熔斷或供電網(wǎng)上缺相時，上述的電阻1～3的公共結(jié)點和零線之間產(chǎn)生一個電壓矢量差，整流器6輸出2伏電壓(其值取決于電阻1～3和9及光電耦合器11的型號)，使光電耦合器11內(nèi)的二極管發(fā)光，光敏三極管飽和(飽和電壓降0.3伏以下)，單向可控硅16控制極被鉗住在觸發(fā)電壓下，從而被關(guān)斷；直流——交流轉(zhuǎn)換器17的直流側(cè)失電，常閉觸頭25和26斷開，電動機24脫離電網(wǎng)，因而得到保護。
作為本實施例的變更1、上述的電解電容7，取值可大可小，也可取消，視實際需要而定，若需從接收斷相信號到起到保護作用的時間稍長些，則容量可大些，反之則小些，取消了時間最短；2、光電耦合器11可用4N28或JIL117代替；3、單向和雙向可控硅16和20可用體積小、參數(shù)和本實施例所取參數(shù)相同的任何型號皆能代替。
權(quán)利要求1.一種交流電動機斷相保護器，由三個電容或空心線圈，或若干電阻、電容、整流器、二極管、三極管、可控硅和六根檢測線組成，本實用新型的特征在于所述的交流電動機斷相保護器由電阻式電源檢驗傳感裝置1～3、平衡用反接二極管4～5、整流器6、電解電容7、穩(wěn)壓管8、飽和電壓降調(diào)節(jié)電阻9、二極管10、光電耦合器11、電阻12～14和18～19、三極管15、單向可控硅16、直流-交流轉(zhuǎn)換器17、雙向可控硅20和三根輸入導(dǎo)線A、B、C、一根零線以及兩根輸出線D1、D2構(gòu)成；上述的各電子元器件按照一定的電路安裝在一塊單面印刷線路板28上，該線路板28由螺釘固定在對開式的塑料盒29內(nèi)，上述的三根輸入導(dǎo)線A、B、C接要保護的交流電動機24的三個接線端，零線接電網(wǎng)之零線，輸出導(dǎo)線D1D2串聯(lián)在控制電路里。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電動機斷相保護器，其特征在于上述的一定電路由傳感、平衡、整流、光電耦合、直流——交流轉(zhuǎn)換和控制輸出電路六部份組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的交流電動機斷相保護器，其特征在于上述的電阻式電源檢驗傳感裝置1～3，由阻值和構(gòu)造皆相同的1、2、3三只電阻構(gòu)成，該三只電阻一端的三個接頭分別接上述的三根輸入導(dǎo)線A、B、C，另一端三個接頭結(jié)為一點，并通過上述的整流器6以及和該整流器串接的抵消電壓不平衡用的二只反接二極管4和5以后接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的交流電動機斷相保護器，其特征在于上述的光電耦合器11由輸入紅外發(fā)光式二極管和輸出三極管構(gòu)成。
專利摘要一種交流電動機斷相保護器，主要用于電動機電源斷相或缺相時使電機自動脫離電網(wǎng)。其特征是該保護器由三只電阻作傳感器并由二極管、整流器、電解電容、穩(wěn)壓管、光電耦合器、三極管、單雙向可控硅、直、交流轉(zhuǎn)換器和若干電阻等按照一定的線路安裝成全電子式的，有三根輸入導(dǎo)線和電機接紗端子連接，一根零線接電源零線，二根輸出導(dǎo)線接控制器。具有設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)合理、接線簡便、體積小功能全、靈敏安全、使電動機得到充分保護等優(yōu)點。
文檔編號H02H7/08GK2135858SQ9221119
公開日1993年6月9日 申請日期1992年1月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月23日
發(fā)明者姜宜寬 申請人:姜宜寬