專利名稱：語言智能型電機(jī)綜合保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)故障保護(hù)及語言報警裝置。
現(xiàn)有各種電機(jī)保護(hù)器無論有無故障顯示裝置，在電機(jī)或線路出現(xiàn)過載、斷相、漏電、短路等故障之后，均需相當(dāng)技術(shù)水平的電氣技工進(jìn)行故障分析和正確查尋，才能準(zhǔn)確找到故障并修復(fù)處理。一般電氣工人經(jīng)常采用故障下試送電辦法目測觀察故障所在，這種在故障情況下送電過程對設(shè)備和人身安全是很危險的，尤其在礦井下，故障下送電產(chǎn)生的火花或高溫還可能引起沼氣、煤塵爆炸或燃燒，造成更大范圍的人員傷亡和財產(chǎn)損失。此外，目前，具有三相保護(hù)功能的三相電機(jī)保護(hù)裝置均使用三相互感器，體積大，安裝不方便。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計一種使用兩相互感器、能對電機(jī)和線路常規(guī)故障實(shí)施保護(hù)性自動斷電閉鎖，并且能判斷故障種類用語言反復(fù)播出，指導(dǎo)維修工人按安全規(guī)程正確、迅速地查尋并處理故障的語言智能型電機(jī)綜合保護(hù)裝置。
本裝置由負(fù)載電流取樣電路、對應(yīng)故障分路觸發(fā)輸出的集成化電子故障識別電路、電機(jī)保護(hù)執(zhí)行電路和微電腦語言存儲選擇放音電路構(gòu)成。
一、負(fù)載電流取樣電路本電路由同相接法的兩相電流互感器LH1、LH2、同步整定電阻Ka、Kb、電流信號或門電路D2、D5、電流信號與門電路D1、D3、D4、D6R1、R2、R7構(gòu)成。總體電路元件此使用三相互感器少，特別是電流整定電路的元件簡化1／3。電路的工作原理如下靜態(tài)即主回路無電流時互感器LH1、LH2無感應(yīng)電壓，mo間無電壓輸出，no間只有R7與R1、R2及LH內(nèi)阻構(gòu)成的分壓器靜態(tài)直流電壓(約2V)當(dāng)電機(jī)運(yùn)煤主回路有負(fù)載電流但無斷相時，mo間輸出與負(fù)載電流成正比的直流信號電壓，no間輸出兩相電流相位重合部份的近似三角形脈沖電壓(其峰值約為0.5vm)，這個三角形脈沖電壓就是三相主回路無斷相時的特征電壓。
一旦發(fā)生LH1、LH2對應(yīng)相之一斷路時，其對應(yīng)相LH1、2之一無感應(yīng)電壓，與門輸出no間由于對應(yīng)斷路相的二級管D3、D6之一的箝位作用無三角波輸出。另外、若發(fā)生無電流互感器的第三相斷路時由于這時LH1、LH2感應(yīng)電壓反相，D3、D6、交替箝位，所以no間仍無三角波輸出。但是無論三相中哪一相斷路、或門輸出mo間都有與主回路電流成正比的直流電壓輸出。這樣、在mo間有電壓輸出條件下，即電機(jī)通電運(yùn)行狀態(tài)，檢測no間有無三角波電壓輸出就可以反映出負(fù)載是否為斷相狀態(tài)，這就是本裝置只用二相互感器檢測三相中任何相斷開的技術(shù)原理。此外本裝置均采用電壓比較原理識別短路、過載、漏電故障。
如果電機(jī)運(yùn)行中無斷相但相電流嚴(yán)重不平衡，no間雖有三角波輸出但幅度顯著減少，當(dāng)?shù)陀跀嘞鄼z測門限值時與斷相等效，所以本保護(hù)器也具有三相不平衡保護(hù)功能。
二、故障識別電路和電機(jī)保護(hù)執(zhí)行電路。
本電路由CMOS單電源四比較器集成電路IC1的4個電壓比較器分別擔(dān)任短路、過載、斷相、漏電四種常規(guī)故障的識別電路；由CMOS雙四輸入或邏輯反相門IC2的一個反相門IC2－1擔(dān)任過載保護(hù)延時自變位環(huán)節(jié)，另一反相門IC2－2與VMOS管V1，繼電器J構(gòu)成故障保護(hù)執(zhí)行電路。正常時，電機(jī)線路均無故障，IC1各比較器輸出均為低電平，IC2－2輸出高電平，V1導(dǎo)通，J吸合，觸點(diǎn)閉合接通電機(jī)控制回路。當(dāng)發(fā)生任一故障時，例如斷相故障，對應(yīng)識別電路比較器IC1－3同相端加有經(jīng)恒流二極管DH1、P2、C4從負(fù)載取樣組件或門輸出端mo得到的直流電壓，而反相端因斷相后負(fù)載取樣組件no間無三角波輸出，其直流電位低于同相端，IC1－3輸出高電位，這個高電位一路(c)去觸發(fā)語言存儲電路發(fā)出斷相故障的相應(yīng)語句，同時這個高電位另一路使反相門IC2－2輸出變?yōu)榈碗娖?，V1截止，J釋放，斷開電機(jī)控制回路使電機(jī)及線路停止供電。
故障識別電路的4個獨(dú)立輸出端a、b、c、d用于觸發(fā)電腦語言電路發(fā)出對故障的相應(yīng)語句。
三、微電腦語言存儲選擇放音電路本電路由可四段選止的語言微處理器IC3、EPROM存儲器IC4，音頻放大路IC5、電源穩(wěn)壓IC4和楊聲器構(gòu)成，對應(yīng)于短路、過載、斷相、漏電4種語句在語音電路制造時經(jīng)微處理器IC3分段編碼存入IC4并固化，因此在使用時就可以隨時受對應(yīng)故障下綜合保護(hù)裝置輸出觸發(fā)而重復(fù)放出相應(yīng)故障語句。此電路也可由一片可四段選擇放音的集成電路IC3，配合低放集成電路IC3、穩(wěn)壓集成IC6和喇叭構(gòu)成，IC3內(nèi)含微處理器和存儲器，由于單片集成電路內(nèi)存容量較小，每段放音時間比前者短些。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對電機(jī)和線路中的常規(guī)故障實(shí)施保護(hù)性自動斷電閉鎖，并可根據(jù)故障種類啟動預(yù)先儲存在電腦電路中的不同語言信號，經(jīng)楊聲器反復(fù)播出，指導(dǎo)維修人員迅速排除故障，具有技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、使用方法等特點(diǎn)。
附

圖1電機(jī)綜合保護(hù)裝置的原理圖附圖2微電腦語言存儲選擇放音電路原理圖附圖3no間輸出兩相電流相位重合部分的三角形脈沖電壓示意圖附圖4利用單片集成電路的語言選擇放音電路原理圖
以下結(jié)合附圖用實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述本裝置由負(fù)載電流取樣電路、故障識別電路、電機(jī)保護(hù)執(zhí)行電路和微電腦語言存儲選擇放音電路構(gòu)成，如圖1、圖2所示。
負(fù)載電流取樣電路由同相接法的兩相電流互感器LH1、LH2、同步整定電阻Ka、Kb、電流信號或門電路D1、D5、電流信號與門電路D1、D3、D4、D6、R1、R2、R7、構(gòu)成。同步整定電阻Ka、Kb分別接電流互感器LH1、LH2的輸出端之間。電流信號或門電路的連接關(guān)系是二極管D2、D5的負(fù)極經(jīng)電容C1接互感器LH1、LH2的接地輸出端，D1、D5、的正極分別接互感器LH1、LH2的另一輸出端。電流信號與門電路的連接關(guān)系是二極管D1串接電阻R1、二極管D4串接電阻R2，并且分別連接在兩個互感器LH1、LH2的輸出之間，D1和D4的正極接地端，二極管D3、D6的負(fù)極分別接D1和D4的負(fù)極，D3和D6的正極經(jīng)電阻R7接12v電源。
故障識別電路由CMOS單電源四比較器集成電路IC1和外圍輔助電路構(gòu)成，其四個電壓比較器IC1－1、IC1－2、IC1－3、IC1－4構(gòu)成短路、過載、斷相、漏電識別電路，四個識別電路具有四個輸出端a、b、c、d，分別連接到電機(jī)保護(hù)執(zhí)行電路和微電腦語言存儲選擇放聲電路。
短路識別電路由短識別電壓比較器IC1－1，電阻P1、R4、R13構(gòu)成的短路取樣電壓分壓器和電阻R10、R11、R12構(gòu)成的基準(zhǔn)電壓分壓器組成。電阻R13還兼短路保護(hù)閉鎖反饋電阻，電容C2用于消除脈沖干擾。
過載識別電路由過載識別電壓比較器IC1－2，電阻R6和電容C3構(gòu)成的可變分壓比取樣電壓延時電路，二極管D12和電阻R14構(gòu)成的閉鎖反饋電路，電阻R16、R17、二極管D13、電容C7構(gòu)成的過載解鎖延時電路和IC2－1、電阻R15和二極管D8構(gòu)成解鎖電路組成。
斷相識別電路由斷相識別電壓比較器IC1－3，衡流管DH1、電容C4、電阻P2構(gòu)成的取樣電壓衡壓電路，二極管D10和電容C5構(gòu)成的三角波峰值整流濾波電路和放電電阻R18組成。當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)主回路有負(fù)載電流但無斷相時，mo間輸出與負(fù)載電流成正比的直流信號電壓，no間輸出兩相電流相位重合部份的近似三角形脈沖電壓，如圖3所示，這個三角形脈沖電壓就是三相主回路無斷相時的特征電壓。
漏電識別電路由漏電識別電壓比較器IC1－4，電阻R8、R9、二極管D11構(gòu)成的漏電直流檢測回路以及漏電整定電阻P3、穩(wěn)壓管DW3、抗干擾電容C6組成。
電機(jī)保護(hù)執(zhí)行電路由IC2－2、VMOS管V1和繼電器J構(gòu)成。
微電腦語言存儲選擇放音電路由語言處理器IC3、512K的EPROM存儲器IC4、音頻放大器IC5、電源穩(wěn)壓IC6及楊聲器構(gòu)成，如圖2所示。本電路放音時間每句可長達(dá)8～10秒，四句總長達(dá)32～40秒，電路的4個輸入端a、b、c、d分別對應(yīng)于短路、過載、斷相、漏電4種語句可分別為a、有短路故障，請先斷電再按規(guī)程檢查相與相間絕緣。
b、有過載故障，請先斷電再接規(guī)程檢查電動機(jī)和負(fù)載量。
c、有斷相故障，請先斷電再按規(guī)程檢查各相觸點(diǎn)通路和電源。
d、有漏電故障，請先斷電再按規(guī)程檢查各相對機(jī)絕緣。
這些語句在語言電路制造時經(jīng)微處理器IC1分段編碼存入IC2并固化，這樣在使用時就可以隨時受對應(yīng)故障下綜合保護(hù)器輸出觸發(fā)而重復(fù)放出上述相應(yīng)故障語句。
微電腦語言存儲選擇放音電路也可由一片可四段選擇放音的集成電路IC1，配合低放集成電路IC2、穩(wěn)壓集成IC3及喇叭構(gòu)成，IC1內(nèi)含微處理器及存儲器，由于單片集成電路器存容量較小，每段放音僅3秒，語句簡短例如a、短路、查相與相間絕緣b、過載、查電機(jī)和負(fù)載量c、斷相、查各相回路和電源d、漏電、查各相對地絕緣這些語句須經(jīng)專用編碼器存入IC1并固化后即可隨時選擇觸發(fā)放出對應(yīng)語句，這個實(shí)例比前例電路簡單，成本低。能與保護(hù)電路合為一塊電路板，制造維修更簡便。
權(quán)利要求1.一種語言智能型電機(jī)綜合保護(hù)裝置，其特征在于由負(fù)載電流取樣電路、故障識別電路，電機(jī)保護(hù)執(zhí)行電路和微電腦語言存儲選擇放音電路構(gòu)成；(1)負(fù)載電流取樣電路由同相接法的兩相電流互感器LH1、LH2、同步整定電阻Ka、Kb、電流信號或門電路D2、D5、電流信號與門電路D1、D3、D4、D6、R1、R2、R7構(gòu)成；同步整定電阻Ka、Kb分別接電流互感器LH1、LH2的輸出端之間；電流信號或門電路的連接關(guān)系是二者管D2、D5的負(fù)極經(jīng)電容C1接電流互感器LH1、LH2的接地輸出端，D2、D5的正極分別接電流互感器LH1、LH2的另一輸出端；電流信號與門電路的連接關(guān)系是；二極管D1串聯(lián)電阻R1、二極管D4串接電阻R2，并分別連接在兩個互感器LH1、LH2的輸出端之間，D1和D4的正極接地端，二極管D3、D6的負(fù)極分別接D1和D4的負(fù)極，D3、D6的正極經(jīng)電阻R7接12V電源；2)故障識別電路由CMOS單電源四比較器集成電路IC1和其外圍輔助電路構(gòu)成，其四個電壓比較器IC1-1、IC1-2、IC1-3、IC1-4構(gòu)成短路、過載、斷相、漏電識別電路；四個識別電路具有四個輸出端a、b、c、d，分別連接到電機(jī)保護(hù)執(zhí)行電路和微電腦語言存儲選擇放聲電路；短路識別電路由短路識別電壓比較器IC1-1和電阻P1、R4、R13構(gòu)成的短路取樣電壓器以及電阻R10、R11、R12構(gòu)成的基準(zhǔn)電壓分壓器組成；過載識別電路由過載識別電壓比較器IC1-2，電阻R6和電容C3構(gòu)成的可變分壓比取樣電壓延時電路，二極管D12和電阻R14構(gòu)成的閉鎖反饋電路，電阻R16、R17，二極管D13、電容C17構(gòu)成的過載解鎖延時電路和IC2-1、電阻R15和二極管D8構(gòu)成的解鎖電路組成；斷相識別電路由斷相識別電壓比較器IC1-3，衡流管DH1、電容C4、電阻P2構(gòu)成的取樣電壓衡壓電路，二極管D10和電容C5構(gòu)成的三角波峰值整流濾波電路和放電電阻R18組成；漏電識別電路由漏電識別電壓比較器IC1-4，電阻R8、R9、二極管D11構(gòu)成的漏電直流檢測回路以及漏電整定電阻P3、穩(wěn)定管DW3和抗干擾電容C6組成；電機(jī)保護(hù)執(zhí)行電路由IC2-2、VMOS管V1和繼電器J構(gòu)成；(3)微電腦語言存儲選擇放音電路由語言處理器IC3、EPROM存儲器IC4、音頻放大器IC5、電源穩(wěn)壓IC6及揚(yáng)聲器構(gòu)成。
2.一種如權(quán)利要求1所述的語言智能型電機(jī)綜合保護(hù)裝置，其特征在于微電腦語言存儲選擇放音電路由一片可四段選擇放音的集成電路IC3，配合低放集成電路IC5、穩(wěn)壓集成電路IC6及喇叭構(gòu)成。
專利摘要本裝置由負(fù)載電流取樣電路、故障識別電路，電機(jī)保護(hù)執(zhí)行電路和微電腦語言存儲選擇放音電路構(gòu)成，能對電機(jī)和線路中的常規(guī)故障實(shí)施保護(hù)性自動斷電閉鎖，并可根據(jù)故障種類啟動預(yù)先儲存在電腦電路中的不同語言信號，經(jīng)揚(yáng)聲器反復(fù)播出，指導(dǎo)維修人員迅速排除故障，具有技術(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)合理、使用方便等特點(diǎn)。
文檔編號G01R31/34GK2099404SQ91225368
公開日1992年3月18日 申請日期1991年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月26日
發(fā)明者王俊波 申請人:王俊波