專利名稱：帶斷相功能的過載保護定值型電機保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于電動機故障檢測、安全保護的裝置。
目前，電機保護類產(chǎn)品存在的主要問題是過載保護值根據(jù)電機投入運行時工況憑經(jīng)驗進行調(diào)定，由于電機運行工況變化、經(jīng)驗調(diào)整誤差等原因，很難調(diào)整出準確的保護值，保護值過小，會引起誤停機，若過大，則起不到保護作用。另外，現(xiàn)有電機保護裝置的斷相保護設(shè)計較為復(fù)雜，可靠性較差。
本實用新型的任務(wù)在于提供一種帶斷相功能的過載保護定值型電機保護器，此種保護器過載保護值定值準確，斷相保護簡單可靠，利用它不會發(fā)生過載、斷相故障燒損電機，亦不會發(fā)生誤停機現(xiàn)象。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的。該保護器電路部分由取樣電路、基準電路、信號鑒別傳輸電路、執(zhí)行電路和運行、故障指示電路五個電路構(gòu)成。其中，取樣電路中兩個非飽和型電流傳感器TA、TB繞有兩組參數(shù)不等的線圈TA1、TA2，TB1、TB2，TA2、TB2一端并接接電源“－”端，另一端分別與整流元件V1、電阻R1、R2、電容器C1、整流元件V2、電阻R3、R4、電容器C2組成兩個整流、濾波分壓電路，C1“＋”端和R1、R2的串接點、C2“＋”端和R3、R4的串接點分別接入運算放大器N1、N2的過載保護取樣電壓輸入端；另一組TA1、TB1和傳感器TC按極性依次串接，TA1末端接電源“－”端，TC首端和整流元件V3、電阻R5、R6、電容器C3組成一個整流、濾波分壓電路，C3的“＋”端、R5、R6的串接點接運算放大器N3斷相保護取樣電壓輸入端?；鶞孰娐分?，8個遞次不等的電阻R10～R17一端并接接電源“－”端，另一端分別接組合開關(guān)S中各自獨立的8個開關(guān)的一端，8個開關(guān)另一端并接后與電阻R7一端串接，其串接點接N1、N2過載保護基準電壓輸入端，R7另一端接電源“＋”端，電阻R9一端接電源“－”端，另一端與電阻R8一端串接，其串接點接N3斷相保護基準電壓輸入端，R8另一端接電源“＋”端。信號鑒別傳輸電路中，與非門元件F1的兩個輸入端接N1、N2的兩個輸出端，F(xiàn)1的輸出端接與非門元件F2的一個輸入端，電阻R23一端和電容C6“＋”端串接，其串接點接F2的另一個輸入端，R23另一端接電源“＋”端，C6“－”端接電源“－”端，F(xiàn)2的輸出端接電位器R22一端，R22另一端接電容器C7“－”端和觸發(fā)器RS1的R輸入端，C7的“＋”端接電源的“＋”端，RS1的S輸入端與觸發(fā)器RS2的S輸入端并接，其并接點接電容器C5的“＋”端和電阻R21的一端，C5的“－”端接電源“－”端，R21另一端接電源“＋”端，RS1的Q輸出端接與非門元件F4的一個輸入端，與非門元件F3的一個輸入端接電容器C4的“＋”端和電阻R18的一端，C4的“－”端接電源“－”端，R18的另一端接N3的輸出端，F(xiàn)3的另一個輸入端接RS2的Q輸出端，F(xiàn)3的輸出端接觸發(fā)器RS2的R輸入端，RS2的Q輸出端接F4的另一個輸入端。執(zhí)行電路中，三極管A4的基極通過電阻R30接F4的輸出端，A4的發(fā)射極接電源的“－”端，集電極接繼電器線圈K一端和二極管V6“＋”端，K的另一端和V6“－”端并接接電源的“＋”端，K的常閉點串入交流接觸器K1線圈控制電路中，K的常開點并接在K1起動開關(guān)S2兩端，然后控制保護器電源變壓器T的一相火線。運行、故障指示電路中，運行指示發(fā)光二極管H1的“－”端接電源“－”端，“＋”端通過電阻R19接三極管A1集電極和電阻R31一端，R31另一端接電源“＋”端，A1發(fā)射極接電源“－”端，基極通過電阻R20接二極管V4、V5的“－”端，V4、V5的“＋”端分別接RS1、RS2的 輸出端；過載、斷相發(fā)光二極管H2、H3的“－”端并接，其并接點接電源“－”端，H2、H3的“＋”端分別通過電阻R28、R27接三極管A2集電極、電阻R29一端和三極管A3集電極、電阻R26一端，R29、R26的另一端分別接電源“＋”端，A2、A3的發(fā)射極并接，其并接點接電源“－”端，基極分別通過電阻R24、R25接RS1、RS2的Q輸出端。
附圖
為本實用新型的電氣原理圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的各種功能實現(xiàn)過程(即其工作原理)分述如下過載定值保護電機運行電流經(jīng)非飽和型電流傳感器TA、TB的線圈TA2、TB2轉(zhuǎn)化成電壓信號VA、VB，VA、VB分別經(jīng)過整流元件V1、V2按比例在電阻R1、R2、R3、R4上折算成直流電壓(稱為取樣電壓V取)，分別接入運算放大器N1、N2的取樣電壓輸入端。電阻R10～R17通過組合開關(guān)S中對應(yīng)的開關(guān)和電阻R7串聯(lián)分壓，分壓值預(yù)先設(shè)定，與被保護電機的額定電流相對應(yīng)(該電壓稱為基準電壓V基)，接入N1、N2基準電壓輸入端；設(shè)電機功率為7.5KW，可推上S中與7.5KW相對應(yīng)的選擇開關(guān)，則N1、N2基準電壓輸入端得到與7.5KW額定電流值相對應(yīng)的基準電壓。當電機運行電流超過額定的保護值時，V?。綱基，N1、N2至少有一個輸出低電平，經(jīng)與非門F1、F2反向，電位器R22、電容C7延時，觸發(fā)器RS1觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，輸出端Q輸出低電平，經(jīng)與非門F4反相后輸出高電平，三極管A4由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通工作，繼電器K上電吸合，其常閉點K斷開，電機控制接觸器K1失電，常開點K吸合，保護電路繼續(xù)保持工作；三極管A2由導(dǎo)通變截止，故障指示燈H2由電阻R29、R28和電源構(gòu)成回路被點亮；RS1的 輸出端輸出高電平，三極管A1由截止變導(dǎo)通，電阻R31、A1發(fā)射極和電源構(gòu)成回路，運行指示燈H1滅。
斷相保護傳感器TA、TB上的線圈TA1、TB1與傳感器TC線圈按極性依次串接。電機運行電流信號經(jīng)TA1、TB1、TC在其首末兩端轉(zhuǎn)化成飽和型向量電壓信號 經(jīng)整流元件V3在電阻R5、R6上折算成直流電壓V取，接入運算放大器N3的取樣電壓輸入端。電阻R8和R9串聯(lián)分壓(V基)，接入N3的基準電壓輸入端，V取略大于V基。當發(fā)生斷相故障時，V?。?，經(jīng)電阻R18、電容器C4延時，N3輸出端為F3的一個輸入端輸入高電平，F(xiàn)3另一輸入端由RS1的Q的輸出端輸入高電平，F(xiàn)3輸出端輸出低電平，觸發(fā)器RS2觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，Q輸出端輸出低電平，經(jīng)F4反相后輸出高電平，執(zhí)行電路重復(fù)過載故障工作過程，繼電器K失電，電機控制接觸器K1失電，RS1的 端輸出高電平，三極管A1重復(fù)過載故障工作過程，運行指示燈H1滅，三極管A3由導(dǎo)通工作轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂?，斷相故障指示燈H3經(jīng)電阻R27、R26和電源構(gòu)成回路被點亮。
電機啟動電流信號封閉電機啟動電流為額定值的4～7倍，時間約10秒，該啟動電流能使過載定值保護單元失誤，故需在啟動時間內(nèi)對啟動電流信號進行封閉。為此，將電阻R23、電容器C6串聯(lián)組成充電延時電路，接入F2的一個輸入端。在電機啟動時間內(nèi)雖然啟動電流大大超過額定電流，V?。綱基，N1、N2輸出低電平，F(xiàn)1輸出高電平，但被接在R23、C6充電延時電路上F2的輸入端，為在起動時間內(nèi)所輸入的低電平信號所封閉，電機仍正常啟動。
本實用新型設(shè)計簡單，體積小，性能可靠，利用它可以安全可靠地對電機進行過載、斷相保護，是一種電機保護的理想產(chǎn)品，宜于推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種帶斷相功能的過載保護定值型電機保護器，其特征在于該保護器電路部分由取樣電路、基準電路、信號鑒別傳輸電路、執(zhí)行電路和運行、故障指示電路五個電路構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶斷相功能的過載保護定值型電機保護器，其特征在于取樣電路中，兩個非飽和型電流傳感器TA、TB繞有兩組參數(shù)不等的線圈TA1、TA2，TB1、TB2；TA2、TB2一端并接接電流“－”端，另一端分別與整流元件V1、電阻R1、R2、電容器C1、整流元件V2、電阻R3、R4、電容器C2組成兩個整流、濾波分壓電路，C1“＋”端和R1、R2的串接點、C2“＋”端和R3、R4的串接點分別接入運算放大器N1、N2的過載保護取樣電壓輸入端；另一組TA1、TB1和傳感器TC按極性依次串接，TA1末端接電源“－”端，TC首端和整流元件V3、電阻R5、R6、電容器C3組成一個整流、濾波分壓電路，C3的“＋”端、R5、R6的串接點接運算放大器N3斷相保護取樣電壓輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶斷相功能的過載保護定值型電機保護器，其特征在于基準電路中，8個遞次不等的電阻R10～R17一端并接接電源“－”端，另一端分別接組合開關(guān)S中各自獨立的8個開關(guān)的一端，8個開關(guān)另一端并接后與電阻R7一端串接，其串接點接N1、N2過載保護基準電壓輸入端，R7另一端接電源“＋”端，電阻R9一端接電源“－”端，另一端與電阻R8一端串接，其串接點接N3斷相保護基準電壓輸入端，R8另一端接電源“＋”端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶斷相功能的過載保護定值型電機保護器，其特征在于信號鑒別傳輸電路中，與非門元件F1的兩個輸入端接N1、N2的兩個輸出端，F(xiàn)1的輸出端接與非門元件F2的一個輸入端，電阻R23一端和電容C6“＋”端串接，其串接點接F2的另一個輸入端，R23另一端接電源“＋”端，C6“－”端接電源“－”端，F(xiàn)2的輸出端接電位器R22一端，R22另一端接電容器C7“－”端和觸發(fā)器RS1的R輸入端，C7的“＋”端接電源的“＋”端，RS1的S輸入端與觸發(fā)器RS2的S輸入端并接，其并接點接電容器C5的“＋”端和電阻R21的一端，C5的“－”端接電源“－”端，R21另一端接電源“＋”端；RS1的Q輸出端接與非門元件F4的一個輸入端，與非門元件F3的一個輸入端接電容器C4的“＋”端和電阻R18的一端，C4的“－”端接電源“－”端，R18的另一端接N3的輸出端，F(xiàn)3的另一個輸入端接RS1的Q輸出端，F(xiàn)3的輸出端接觸發(fā)器RS2的R輸入端，RS2的Q輸出端接F4的另一個輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶斷相功能的過載保護定值型電機保護器，其特征在于執(zhí)行電路中，三極管A4的基極通過電阻R30接F4的輸出端，A4的發(fā)射極接電源的“－”端，集電極接繼電器線圈K一端和二極管V6“＋”端，K的另一端和V6“－”端并接接電源的“＋”端，K的常閉點串入交流接觸器K1線圈控制電路中，K的常開點并接在K1起動開關(guān)S2兩端，然后控制保護器電源變壓器T的一相火線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶斷相功能的過載保護定值型電機保護器，其特征在于運行、故障指示電路中，運行指示發(fā)光二極管H1的“－”端接電源“－”端，“＋”端通過電阻R19接三極管A1集電極和電阻R31一端，R31另一端接電源“＋”端，A1發(fā)射極接電源“－”端，基極通過電阻R20接二極管V4、V5的“－”端，V4、V5的“＋”端分別接RS1、RS2的 輸出端；過載、斷相發(fā)光二極管H2、H3的“－”端并接，其并接點接電源“－”端，H2、H3的“＋”端分別通過電阻R28、R27接三極管A2集電極、電阻R29一端和三極管A3集電極、電阻R26一端，R29、R26的另一端分別接電源“＋”端，A2、A3的發(fā)射極并接，其并接點接電源“－”端，基極分別通過電阻R24、R25接RS1、RS2的Q輸出端。
專利摘要本實用新型涉及一種用于電動機故障檢測、安全保護的裝置；帶斷相功能的過載保護定值型電機保護器。該保護器電路部分由取樣電路、基準電路、信號鑒別傳輸電路、執(zhí)行電路和運行、故障指示電路構(gòu)成。此種保護器過載保護值定值準確，斷相保護簡單可靠，利用它可以安全可靠地對電機進行過載、斷相保護，是一種電機保護的理想產(chǎn)品，宜于推廣應(yīng)用。
文檔編號H02H7/09GK2216303SQ9422904
公開日1995年12月27日 申請日期1994年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月30日
發(fā)明者張相文, 周永久 申請人:遼河石油勘探局興隆臺采油廠