專利名稱：具有顯示功能的無(wú)電源電機(jī)保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)保護(hù)器，具體地說(shuō)是一種具有顯示功能的無(wú)電源電機(jī)保護(hù)器。
目前在現(xiàn)有技術(shù)中用于缺相、過(guò)流安全保護(hù)的技術(shù)和裝置較多，但普遍仍采用發(fā)熱元件作為保護(hù)元件，此種形式使其保護(hù)裝置體積較大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，工作可靠性較差，同時(shí)用于缺相與過(guò)流保護(hù)中相互影響較大，而且必需接有工作電源，其本身也產(chǎn)生一定的能耗。某些電子式保護(hù)器雖然克服了一些不足之處，但其應(yīng)用范圍有一定的局限性，如用于電機(jī)Y－△啟動(dòng)、反正轉(zhuǎn)啟動(dòng)及組合啟動(dòng)電路中則無(wú)法使用。另外，目前通常使用的電機(jī)保護(hù)器都不具有顯示功能，對(duì)電機(jī)的缺相、過(guò)流等工作異常狀態(tài)只能通過(guò)觀察電流、電壓表及手接觸電機(jī)外殼來(lái)判斷是否出現(xiàn)故障，這樣給實(shí)際操作維護(hù)人員帶來(lái)諸多不便。
本實(shí)用新型的目的是克服上述技術(shù)的不足部分，提供一種體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作安全可靠、缺相及過(guò)流保護(hù)互不影響、無(wú)需單獨(dú)設(shè)立工作電源、節(jié)能顯著、應(yīng)用范圍廣及可直觀檢測(cè)的具有顯示功能的無(wú)電源電機(jī)保護(hù)器。
本實(shí)用新型的目的是按以下方式實(shí)現(xiàn)的具有顯示功能的無(wú)電源電機(jī)保護(hù)器是由采樣顯示電路A、缺相檢測(cè)電路B、過(guò)流檢測(cè)顯示電路C、延時(shí)電路D及執(zhí)行電路E組成，采樣顯示電路A分別與缺相檢測(cè)電路B及過(guò)流檢測(cè)顯示電路C相接，過(guò)流檢測(cè)顯示電路C分別與延時(shí)電路D和執(zhí)行電路E相接，缺相檢測(cè)電路B與延時(shí)電路D相接，延時(shí)電路D與執(zhí)行電路E相接。電機(jī)工作時(shí)在電流互感器上所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)通過(guò)發(fā)光二極管顯示和整流、濾波、儲(chǔ)能、穩(wěn)壓后供給整個(gè)保護(hù)電路一個(gè)工作電源，按照電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)確定的工作參數(shù)輸入給集成電路，由集成電路組成的缺相檢測(cè)電路及過(guò)流檢測(cè)顯示電路通過(guò)采樣顯示電路輸入信號(hào)的不同，而輸出不同的信號(hào)傳遞給延時(shí)電路，使其控制執(zhí)行電路對(duì)電機(jī)的不同工作狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)。
本實(shí)用新型因?yàn)橹恍枥秒娏骰ジ衅魉a(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)來(lái)供整個(gè)保護(hù)電路工作電源之用，所以結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單，同時(shí)該技術(shù)方案既可起到對(duì)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所發(fā)生的缺相、過(guò)流故障進(jìn)行檢測(cè)保護(hù)，又能夠很直觀地了解到具體故障原因。由于整個(gè)保護(hù)電路是靠能量較弱的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)來(lái)工作的，為使檢測(cè)保護(hù)與顯示工作互不影響，本技術(shù)方案充分利用了交流電的正、負(fù)半周，故提高了整個(gè)保護(hù)電路工作的安全可靠性。本技術(shù)方案適合在各種用途的電機(jī)上使用。
說(shuō)明書(shū)附

圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖；說(shuō)明書(shū)附圖2為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
參照說(shuō)明書(shū)附圖結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作以下詳細(xì)說(shuō)明。
電路中IC－集成電路LM324，BG－三極管3DG12，D1－6－－二極管IN4000，D7－12、D18－－二極管IN4148，D13－16－－發(fā)光二極管LED。
本實(shí)用新型的具有顯示功能的無(wú)電源電機(jī)保護(hù)器，是由采樣顯示電路A、缺相檢測(cè)電路B、過(guò)流檢測(cè)顯示電路C、延時(shí)電路D及執(zhí)行電路E組成，采樣顯示電路A分別與缺相檢測(cè)電路B及過(guò)流檢測(cè)顯示電路C相接，過(guò)流檢測(cè)顯示電路C分別與延時(shí)電路D和執(zhí)行電路E相接，缺相檢測(cè)電路B與延時(shí)電路D相接，延時(shí)電路D與執(zhí)行電路E相接。采樣顯示電路A是由電流互感器L1－L3、二極管D1－D6、發(fā)光二極管D13－D15、電容C1－C3組成，其中L1－L3的端線相并聯(lián)后接地，L1的另一端分別與D4、C1及D1、D13相串聯(lián)后接地，L2的另一端分別與D5、C2及D2、D14相串聯(lián)后接地，L3的另一端分別與D6、C3及D3、D15相串聯(lián)后接地。缺相檢測(cè)電路B是由集成電路IC、二極管D10－D12、電阻R1－R3、R12－R15組成，其中R1、D10的一端相接后與采樣顯示電路A中D4、C1接點(diǎn)相聯(lián)接，R2、D11的一端相接后與D5、C2接點(diǎn)相聯(lián)接，R3、D12的一端相接后與D6、C3接點(diǎn)相聯(lián)接，R1－R3的另一端接地，D10－D12的另一端并聯(lián)后與集成電路IC輸入腳9相接，電阻R12、R13及R14、R15分別相串聯(lián)后接地，電阻R12、R13及R14、R15的接點(diǎn)分別接集成電路IC輸入腳9和IC輸入腳10，電阻R12、R14的另一端相并聯(lián)接。過(guò)流檢測(cè)顯示電路C是由集成電路IC、二極管D7－D9、電阻R4、R7、R9－R11、可調(diào)電阻W、電容C4、穩(wěn)壓管D17、發(fā)光二極管D16組成，其中D7－D9的一端分別與缺相檢測(cè)電路B中的D10及R1、D11及R2、D12及R3的接點(diǎn)相聯(lián)接，D7－D9的另一端相并聯(lián)后與缺相檢測(cè)電路B中R12、R14并聯(lián)接點(diǎn)相接，同時(shí)該并聯(lián)接點(diǎn)與地之間還分別接有由可調(diào)電阻W、電阻R9相串聯(lián)的分壓取樣電路和電容C4，W、R9的接點(diǎn)聯(lián)接IC輸入腳3，該并聯(lián)接點(diǎn)還串聯(lián)電阻R4后與地之間分別接有穩(wěn)壓管D17和電阻R10、R11串聯(lián)的分壓取樣電路，電阻R10、R11的接點(diǎn)接集成電路IC輸入腳2，集成電路IC輸出腳1與地之間接有電阻R7與發(fā)光二極管D16相串聯(lián)的過(guò)流顯示電路。延時(shí)電路D是由集成電路IC、R5、R6、C5組成，其中集成電路IC電源腳4、腳11分別與過(guò)流檢測(cè)顯示電路C中的R4、D17、R10接點(diǎn)及地相接，集成電路IC輸入腳6與過(guò)流檢測(cè)顯示電路C中電阻R10、R11的接點(diǎn)相聯(lián)接，IC輸入腳5與地之間接有電容C5，同時(shí)IC輸入腳5還通過(guò)電阻R5、R6并聯(lián)后分別與過(guò)流檢測(cè)顯示電路C中集成電路IC輸出腳1及缺相檢測(cè)電路B中集成電路IC輸出腳8相接。執(zhí)行電路E是由三極管BG、繼電器J、二極管D18、電阻R8組成，其中BG的基極通過(guò)電阻R8與延時(shí)電路D中集成電路IC輸出腳7相接，BG的發(fā)射極與地相接，BG的集電極串聯(lián)繼電器J線圈與過(guò)流檢測(cè)顯示電路C中C4、R4、W接點(diǎn)相接，二極管D18并聯(lián)在繼電器J線圈的兩端。其工作原理如下在電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，即不過(guò)流工作狀態(tài)時(shí)，動(dòng)力線路中有電流流過(guò)，電流互感器L1、L2、L3所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正半周通過(guò)二極管D1、D2、D3驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管D13、D14、D15顯示，指示三相電流正常，該電動(dòng)勢(shì)的正半周分別通過(guò)二極管D4、D5、D6整流及電容C1、C2、C3濾波后，在電阻R1、R2、R3上分別得到一個(gè)平穩(wěn)的直流電壓，該電壓是隨著動(dòng)力線路中的電流大小而正比變化的，在其電壓的偏置下二極管D10、D11、D12為截止?fàn)顟B(tài)，而二極管D7、D8、D9則為導(dǎo)通狀態(tài)，一路通過(guò)電阻R4、穩(wěn)壓管D17組成穩(wěn)壓電路為電阻R10、R11組成的分壓取樣電路和集成電路IC電源腳4提供工作電源，另一路經(jīng)電容C4充電儲(chǔ)能供繼電器J的工作電源之用，再一路還供給可調(diào)電阻W、電阻R9組成分壓取樣電路電源之用，該電源電壓即隨動(dòng)力線路中電流大小而正比變化的。因正常工作時(shí)集成電路IC的工作參數(shù)要求電壓確定為V(－)＞V(＋)，即集成電路IC輸入腳2上的電壓＞輸入腳3上的電壓，故W、R9接點(diǎn)分壓取樣電壓為零電壓。而集成電路IC輸入腳2上的電壓是經(jīng)過(guò)電阻R4、穩(wěn)壓管D17及電阻R10、R11分壓取樣電路得到的穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓V(－)，其基準(zhǔn)電壓是不隨動(dòng)力線路中電流大小變化的。因此電機(jī)正常工作時(shí)集成電路IC輸出腳1輸出零電壓，故發(fā)光二極管D16無(wú)顯示，電容C5不充電、延時(shí)電路及執(zhí)行電路不工作。當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)過(guò)流故障時(shí)，電容C1、C2、C3上的電壓增高隨之電容C4上的電壓也增高，因可調(diào)電阻W、電阻R9的工作電源是隨動(dòng)力線路中電流大小而正比變化的，這時(shí)通過(guò)可調(diào)電阻W、電阻R9組成的分壓取樣電路施加到集成電路IC輸入腳3上的電壓也隨之增高，此時(shí)集成電路IC輸入腳3上的電壓則高于IC輸入腳2上的基準(zhǔn)電壓，即集成電路IC輸出腳1則輸出高電壓，一路通過(guò)電阻R7驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管D16顯示過(guò)流信號(hào)，另一路通過(guò)電阻R5向電容C5充電，R5、C5組成RC積分延時(shí)電路，延時(shí)時(shí)間由RC時(shí)間常數(shù)而確定，因集成電路IC的基準(zhǔn)電壓同樣為V(－)＞V(＋)，即IC輸入腳6上的電壓同樣也是一個(gè)穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓。當(dāng)電容C5充電到一定電壓時(shí)，即集成電路IC輸入腳5上的電壓高于IC輸入腳6上的基準(zhǔn)電壓時(shí)，這時(shí)集成電路IC輸出腳7則輸出高電壓，通過(guò)電阻R8使三極管BG工作、繼電器J動(dòng)作而切斷動(dòng)力電源，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的過(guò)流顯示和保護(hù)。在電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、即不缺相工作狀態(tài)時(shí)，由電流互感器線圈L1、L2、L3所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的負(fù)半周，通過(guò)二極管D1、D2、D3驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管D13、D14、D15顯示，即表示三相電源正常，此時(shí)二極管D10、D11、D12處于截止?fàn)顟B(tài)。由于該電路所確定的工作參數(shù)要求為電阻R12＝R14、R13＞R15，所以集成電路IC輸入腳9上的基準(zhǔn)電壓是經(jīng)過(guò)電阻R12、R13分壓電路得到的一個(gè)定值V(－)，IC輸入腳10上的電壓V(＋)為零電壓，即正常工作時(shí)集成電路IC上的電壓為V(－)＞V(＋)，此時(shí)集成電路IC輸出腳8也為零電壓故延時(shí)電路不工作，即集成電路IC輸出腳7輸出電壓為零，則三極管BG不工作，繼電器J不動(dòng)作。當(dāng)電機(jī)發(fā)生缺相故障時(shí)，則缺相的一組電流互感器L1(L2、L3)則無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，即發(fā)光二極管D13(D14、D15)無(wú)顯示，二極管D4(D5、D6)無(wú)電流流過(guò)，電容C1(C2、C3)此時(shí)通過(guò)電阻R1(R2、R3)放電，其電壓趨于零電壓。二極管D7(D8、D9)因另外兩相仍有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生而反偏截止，二極管D10(D11、D12)則導(dǎo)通，此時(shí)電阻R1(R2、R3)相當(dāng)于和電阻R13并聯(lián)，因該電路所確定的工作參數(shù)要求為電阻R12＝R14，R13＞R15，而電阻R13這時(shí)與電阻R1(R2、R3)并聯(lián)后的電阻值則小于電阻R15，所以當(dāng)某一路發(fā)生缺相時(shí)，集成電路IC輸入腳9上的電壓將低于IC輸入腳10上的電壓，即V(－)＜V(＋)，此時(shí)集成電路IC輸出腳8則輸出高電壓通過(guò)電阻R6向電容C5充電，即R6、C5組成的積分延時(shí)電路延時(shí)，當(dāng)電容C5充電到一定的電壓時(shí)，則集成電路IC輸出腳7輸出高電壓使三極管BG工作、繼電器動(dòng)作而切斷動(dòng)力電源，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的缺相保護(hù)。動(dòng)力線路部分是電網(wǎng)三相動(dòng)力電源U、V、W通過(guò)電磁開(kāi)關(guān)K，穿過(guò)電流互感器鐵芯后與電機(jī)M相接?？刂苹芈凡糠质怯蓡?dòng)按鍵S1與電磁開(kāi)關(guān)K常開(kāi)點(diǎn)并聯(lián)后，與停止按鍵S2、電磁開(kāi)關(guān)K的線圈及執(zhí)行電路中繼電器J的常閉點(diǎn)串聯(lián)后接入動(dòng)力電源W、V相。工作時(shí)，按動(dòng)啟動(dòng)按鍵S1，電源即通過(guò)停止按鍵S2、電磁開(kāi)關(guān)K的線圈及繼電器J的常閉點(diǎn)構(gòu)成回路，使電磁開(kāi)關(guān)K動(dòng)作、電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，需要停止時(shí)按動(dòng)停止按鍵S2即可。當(dāng)電機(jī)發(fā)生過(guò)流、缺相故障時(shí)，按前面所述的工作過(guò)程，通過(guò)執(zhí)行電路中繼電器J動(dòng)作使其在控制回路中的常閉點(diǎn)J打開(kāi)，即控制回路失電，電磁開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。本技術(shù)方案也適合其它三相負(fù)載使用。
權(quán)利要求1.一種具有顯示功能的無(wú)電源電機(jī)保護(hù)器，包括采樣顯示電路A、缺相檢測(cè)電路B、過(guò)流檢測(cè)顯示電路C、延時(shí)電路D、執(zhí)行電路E，其特征在于采樣顯示電路A分別與缺相檢測(cè)電路B及過(guò)流檢測(cè)顯示電路C相接，過(guò)流檢測(cè)顯示電路C分別與延時(shí)電路D和執(zhí)行電路E相接，缺相檢測(cè)電路B與延時(shí)電路D相接，延時(shí)電路D與執(zhí)行電路E相接；所說(shuō)的采樣顯示電路A是由電流互感器L1-L3、二極管D1-D6、發(fā)光二極管D13-D15、電容C1-C3組成，其中L1-L3的端線相并聯(lián)后接地，L1的另一端分別與D4、C1及D1、D13相串聯(lián)后接地，L2的另一端分別與D5、C2及D2、D14相串聯(lián)后接地，L3的另一端分別與D6、C3及D3、D15相串聯(lián)后接地；所說(shuō)的缺相檢測(cè)電路B是由集成電路IC、二極管D10-D12、電阻R1-R3、R12-R15組成，其中R1、D10的一端相接后與采樣顯示電路A中D4、C1接點(diǎn)相聯(lián)接，R2、D11的一端相接后與D5、C2接點(diǎn)相聯(lián)接，R3、D12的一端相接后與D6、C3接點(diǎn)相聯(lián)接，R1-R3的另一端接地，D10-D12的另一端并聯(lián)后與集成電路IC輸入腳9相接，電阻R12、R13及R14、R15分別相串聯(lián)后接地，電阻R12、R13及R14、R15的接點(diǎn)分別接集成電路IC輸入腳9和IC輸入腳10，電阻R12、R14的另一端相并聯(lián)接；所說(shuō)的過(guò)流檢測(cè)顯示電路C是由集成電路IC、二極管D7-D9、電阻R4、R7、R9-R11、可調(diào)電阻W、電容C4、穩(wěn)壓管D17、發(fā)光二極管D16組成，其中D7-D9的一端分別與缺相檢測(cè)電路B中的D10及R1、D11及R2、D12及R3的接點(diǎn)相聯(lián)接，D7-D9的另一端相并聯(lián)后與缺相檢測(cè)電路B中R12、R14并聯(lián)接點(diǎn)相接，同時(shí)該并聯(lián)接點(diǎn)與地之間還分別接有由可調(diào)電阻W、電阻R9相串聯(lián)的分壓取樣電路和電容C4，W、R9的接點(diǎn)聯(lián)接IC輸入腳3，該并聯(lián)接點(diǎn)還串聯(lián)電阻R4后與地之間分別接有穩(wěn)壓管D17和電阻R10、R11串聯(lián)的分壓取樣電路，電阻R10、R11的接點(diǎn)接集成電路IC輸入腳2，集成電路IC輸出腳1與地之間接有電阻R7與發(fā)光二極管D16相串聯(lián)的過(guò)流顯示電路；所說(shuō)的延時(shí)電路D是由集成電路IC、R5、R6、C5組成，其中集成電路IC電源腳4、腳11分別與過(guò)流檢測(cè)顯示電路C中的R4、D17、R10接點(diǎn)及地相接，集成電路IC輸入腳6與過(guò)流檢測(cè)顯示電路C中電阻R10、R11的接點(diǎn)相聯(lián)接，IC輸入腳5與地之間接有電容C5，同時(shí)IC輸入腳5還通過(guò)電阻R5、R6并聯(lián)后分別與過(guò)流檢測(cè)顯示電路C中集成電路IC輸出腳1及缺相檢測(cè)電路B中集成電路IC輸出腳8相接；所說(shuō)的執(zhí)行電路E是由三極管BG、繼電器J、二極管D18、電阻R8組成，其中BG的基極通過(guò)電阻R8與延時(shí)電路D中集成電路IC輸出腳7相接，BG的發(fā)射極與地相接，BG的集電極串聯(lián)繼電器J線圈與過(guò)流檢測(cè)顯示電路C中C4、R4、W接點(diǎn)相接，二極管D18并聯(lián)在繼電器J線圈的兩端。
專利摘要本實(shí)用新型的具有顯示功能的無(wú)電源電機(jī)保護(hù)器，其結(jié)構(gòu)是由采樣顯示電路A、缺相檢測(cè)電路B、過(guò)流檢測(cè)顯示電路C、延時(shí)電路D及執(zhí)行電路E組成，電路A分別與電路C及電路B相接，電路C分別與電路D及電路E相接，電路B與電路D相接，電路D與電路E相接。該保護(hù)器和現(xiàn)有技術(shù)相比具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作安全可靠、無(wú)需工作電源、應(yīng)用范圍廣、可直觀檢測(cè)故障等特點(diǎn)，是一項(xiàng)值得推廣的技術(shù)。
文檔編號(hào)H02H7/09GK2212277SQ94235979
公開(kāi)日1995年11月8日 申請(qǐng)日期1994年12月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月13日
發(fā)明者馬亞軍 申請(qǐng)人:馬亞軍