電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器及其保護方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器及其保護方法，屬于三相交流電機的保護裝置【技術領域】。該該自動保護器包括電源電路、PLC控制電路和缺相檢測控制電路，電源電路用于為缺相檢測控制電路提供+15V、-15V和+5V電壓；PLC控制電路用于電機正常轉(zhuǎn)動和當過壓時使電機停止轉(zhuǎn)動；缺相檢測控制電路與PLC控制電路連接，用于檢測電機電路是否“虛接”或其他原因造成的頻繁缺相，然后立即動作。該保護器為延時型，當由于供電部門造成的偶爾缺相，使得缺相時間小于延時時間，那么缺相保護不動作；但若當由于電機電路“虛接”或其他原因造成的頻繁缺相，當缺相時間大于延時時間，缺相保護立即動作。
【專利說明】電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器及其保護方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器及其保護方法，屬于三相交流電機的保護裝置【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在三相低壓配電線路中，時常會出現(xiàn)缺相或過壓等情況，這對電路負載尤其是電機的正常運行會產(chǎn)生較大影響，故在實際運行中對主電路的缺相或過壓能起到保護作用，但由于現(xiàn)實中的保護電路基本為瞬時型的，一缺相即刻保護，而此次缺相又是供電部門的原因，馬上恢復送電，那么此次保護是沒必要的，若機床正加工工件，勢必影響工件質(zhì)量，同時還要查找停機原因，影響生產(chǎn)效率。如果不安裝保護器，對于供電線路偶爾缺相是無法發(fā)現(xiàn)的，尤其是短暫的，沒有造成設備損壞的暫時失壓，更是引不起注意，如果不是供電部門造成的缺相，而是由于電機的電路“虛接”或其他原因造成的缺相，必然埋下隱患。
[0003]綜上所述，現(xiàn)有的電機保護器存在的問題有:(I)在三相低壓配電線路中，如果所用的保護電路為瞬時型的，時常會讓保護器在不需要保護的情況保護，這樣會影響生產(chǎn)效率；(2)在三相低壓配電線路中，如果不使用保護電路，由于電機在運行中會出現(xiàn)缺相或過壓這些情況，這樣會造成設備損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術存在的問題及不足，本發(fā)明提供一種電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器及其保護方法。該電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器為延時型，當由于供電部門造成的偶爾缺相，使得缺相時間小于延時時間，那么缺相保護不動作；但若當由于電機電路“虛接”或其他原因造成的頻繁缺相，當缺相時間大于延時時間，缺相保護立即動作；但當過壓繼電器檢測到任何兩相超過380V的電壓，立刻將讓電機停轉(zhuǎn)，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)。
[0005]一種電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器，所述該自動保護器包括電源電路、PLC控制電路和缺相檢測控制電路，所述電源電路包括變壓器Tl、整流二極管、兩個濾波電容C1、C2、三個穩(wěn)壓器U1、U2、U3和若干電容，PLC控制電路包括三相交流線A、B、C、零線N、交流接觸器線圈KM、兩個交流接觸器常開觸點ΚΜ-1、ΚΜ-2、熱繼電器FR、兩個過壓繼電器線圈G1、G2、兩個過壓繼電器常閉觸點G01、G02、停止按鈕SB4、啟動按鈕SB5、欠壓切斷開關Kl和電機M，缺相檢測控制電路由ABC相觸發(fā)模塊、ABC缺相檢驗模塊和缺相控制模塊組成；
所述電源電路經(jīng)降壓、整流、濾波，再分別經(jīng)穩(wěn)壓Ul、U2、U3獲得+15V、-15V和+5V電
壓；
所述PLC控制電路:三相交流線A、B、C經(jīng)過熱繼電器FR后與電機M三相相連，交流接觸器常開觸點KM-2接于三相交流線A、B、C與電機M之間，啟動按鈕SB5和交流接觸器常開觸點KM-1并聯(lián)后與停止按鈕SB4、欠壓切斷開關K1、交流接觸器線圈KM、兩個過壓繼電器常閉觸點G01、G02串聯(lián)跨接于A相交流線與零線N之間，過壓繼電器線圈Gl跨接于B相交流線與C相交流線之間，過壓繼電器線圈G2跨接于A相交流線與C相交流線之間；
所述缺相檢測控制電路包括三個變壓器T2、T3、T4、三個集成觸發(fā)器U4、U6、U8、四個三極管Ql、Q2、Q3、Q4、三個功放芯片U5、U7、U9、三個晶閘管VTl、VT2、VT3、三個發(fā)光二級管VD5、VD6、VD7、或門芯片U10、繼電器線圈K1、若干電容、若干滑動電阻和若干電阻，ABC相觸發(fā)模塊中:變壓器T2、T3、T4的主線圈分別跨接于對應的三相交流線A、B、C與零線之間，變壓器T2、T3、T4次級線圈一端接地，另一端分別經(jīng)過電阻R3、R9、R17后分別與集成觸發(fā)器U4、U6、U8的8腳相連，集成觸發(fā)器U4、U6、U8的7腳接地，集成觸發(fā)器U4、U6、U8的16腳的一路接電源電路+15V輸出端，另一路分別經(jīng)過電阻R4、R12、R20后與集成觸發(fā)器U4、U6、U8的12腳相連，11腳上分別接電容C9、C12、C15后與集成觸發(fā)器U4、U6、U8的12腳相連，集成觸發(fā)器U4、U6、U8的9腳分兩路連接，一路分別經(jīng)過電阻Rl、R11、R19后與滑動電阻BP1、BP4、BP7的滑動端相連，滑動電阻BP1、BP4、BP7的一端接電源電路_15V輸出端，另一端接地；集成觸發(fā)器U4、U6、U8的9腳的另一路分別經(jīng)過電阻R2、R10、R18后與集成觸發(fā)器U4、U6、U8的4腳相連，而集成觸發(fā)器U4、U6、U8的4腳分別經(jīng)過電容CIO、C13、C16后又與集成觸發(fā)器U4、U6、U8的3腳相連，電源電路-15V輸出端一路分別經(jīng)過電阻R5、R13、R21后與集成觸發(fā)器U4、U6、U8的5腳相連，另一路分別經(jīng)過滑動電阻BP2、BP5、BP8與電阻R6、R14、R22的一端串聯(lián)，電阻R6、R14、R22另一端分別與集成觸發(fā)器U4、U6、U8的3腳相連；ABC相缺相檢驗模塊中:集成觸發(fā)器U4、U6、U8的I腳分別經(jīng)過電阻R8、R16、R23后與三極管Ql、Q2、Q3的基極相連，三極管Ql、Q2、Q3的集電極分別經(jīng)過電阻R7、R15、R21后與電源電路+5V輸出端相連，三極管Ql、Q2、Q3的集電極和發(fā)射極之間分別接電容Cll、C14、C17，三極管Q1、Q2、Q3發(fā)射極接地，電源電路+5V輸出端同時又分別經(jīng)過滑動電阻BP3、BP6、BP8后接地，滑動電阻BP3、BP6、BP8的滑片端分別與功放芯片U5、U7、U9的負極相連，三極管Ql、Q2、Q3的集電極分別與功放芯片U5、U7、U9正極相連，功放芯片U5、U7、U9的輸出端都分兩路輸出，一路分別與晶閘管VT1、VT2、VT3的控制極相連，晶閘管VT1、VT2、VT3的陽極分別經(jīng)過按鈕SB1、SB2、SB3后接電源電路+15V輸出端，陰極分別經(jīng)過發(fā)光二級管VD5、VD6.VD7后接地，功放芯片U5、U7、U9的輸出端另一路分別與或門芯片UlO的三個輸入端相連；在缺相控制模塊中:或門芯片UlO的輸出端經(jīng)過電阻R25后與三極管Q4的基極相連，三極管Q4集電極與電源電路+5V輸出端相連，三極管Q4發(fā)射極經(jīng)過繼電器線圈Kl后接地。
[0006]一種上述的電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器的保護方法，其方法為:
a、電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器的防缺相、防干擾保護方法，以防缺A相為例，防缺B相和防缺C相的保護方法與防缺A相原理相同，具體步驟如下:
(1.0按下啟動按鈕SB5，然后交流接觸器線圈KM通電吸合，使得兩個交流接觸器常開觸點KM-1、KM-2閉合，最后電機M轉(zhuǎn)動；
(1.2)從A相交流線輸出的交變電壓經(jīng)過變壓器T2變壓后形成30V的交變電壓，此電壓作為同步電壓輸入到集成觸發(fā)器U4的8腳，在每個交流正弦波的正半周期間，都有一個脈沖從集成觸發(fā)器U4的I腳輸出，在此過程中調(diào)節(jié)滑動電阻BP2能使脈沖獲得移相，改變電阻R4和電容C9，能獲得不同的脈寬輸出；
(1.3)電源電路+5V輸出端連接到電阻R7和滑動電阻BP3的并聯(lián)電路，部分電流經(jīng)電阻R7后向電容Cll充電，另一部分電流經(jīng)滑動電阻BP3后使功放芯片U5的負極產(chǎn)生電壓UP,開始時調(diào)節(jié)滑動電阻BP3使功放芯片U5正極的電壓即電容Cll上的電壓Uc小于UP ； (1.4)步驟(1.2)中集成觸發(fā)器U4的I腳每0.02秒輸出的一個脈沖，三極管Ql就被導通一次，在三極管Ql導通的瞬間，電容迅速向地放電，電壓Uc小于UP ；
(1.5)當三相交流線缺A相時，電源電路+5V —直向電容Cll充電，電壓Uc越來越大，只有當充電時間達到t=-R7XCllXln(l-UP/5)=0.02N時電壓Uc才能等于電壓UP，其中R7為電阻7的電阻值，Cll為電容11的電容值，Up為功放芯片U5的負極電壓值，t的單位為s，N為A相持續(xù)缺相的市電周期的個數(shù)；當Uc大于Up時，功放芯片U5輸出端輸出高電平，晶閘管VTl導通，發(fā)光二極管VD5點亮，在此過程中，功放芯片UlO輸出端輸出高電平，繼電器線圈Kl得電，PLC控制電路上的欠壓切斷開關Kl打開，交流接觸器線圈KM釋放，兩個交流接觸器常開觸點KM-1、KM-2打開，電機M停止轉(zhuǎn)動，即(&0小于-50父(:11\111 (l-UP/5)，電機M正常運轉(zhuǎn)；
(b) N大于等于-50 X Cl I X In (l_UP/5)，電機M停止運轉(zhuǎn)；
b、電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器的防過壓保護方法，以防AC相過壓為例，BC相過壓的保護方法與防AC相過壓原理相同，具體步驟如下:當過壓過壓繼電器線圈檢測到AC兩相超過380V時，過壓繼電器常閉觸點GOl打開，交流接觸器線圈KM、兩個交流接觸器常開觸點KM-1、KM-2閉合，電機M停止運轉(zhuǎn)。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:(I)該電機具有防干擾功能:該電機為延時型，當由于供電部門造成的偶爾缺相，使得缺相時間小于延時時間，那么缺相保護不動作；但若當由于電機電路“虛接”或其他原因造成的頻繁缺相，當缺相時間大于延時時間，缺相保護立即動作；
(2)該電機具有防過壓功能:但當過壓繼電器檢測到任何兩相超過380V的電壓，立刻將讓電機停轉(zhuǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明電源電路圖；
圖2是本發(fā)明PLC控制電路和缺相檢測控制電路圖；
圖3是本發(fā)明電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器的三相中A相防缺相、防干擾的保護方法工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本發(fā)明作進一步說明。
[0010]實施例1
如圖1至2所示，該電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器，所述該自動保護器包括電源電路、PLC控制電路和缺相檢測控制電路，所述電源電路包括變壓器Tl、整流二極管、兩個濾波電容C1、C2、三個穩(wěn)壓器U1、U2、U3和若干電容，PLC控制電路包括三相交流線A、B、
C、零線N、交流接觸器線圈KM、兩個交流接觸器常開觸點ΚΜ-1、ΚΜ-2、熱繼電器FR、兩個過壓繼電器線圈G1、G2、兩個過壓繼電器常閉觸點GO1、G02、停止按鈕SB4、啟動按鈕SB5、欠壓切斷開關Kl和電機M，缺相檢測控制電路由ABC相觸發(fā)模塊、ABC缺相檢驗模塊和缺相控制模塊組成；
所述電源電路經(jīng)降壓、整流、濾波，再分別經(jīng)穩(wěn)壓Ul、U2、U3獲得+15V、-15V和+5V電
壓； 所述PLC控制電路:三相交流線A、B、C經(jīng)過熱繼電器FR后與電機M三相相連，交流接觸器常開觸點KM-2接于三相交流線A、B、C與電機M之間，啟動按鈕SB5和交流接觸器常開觸點KM-1并聯(lián)后與停止按鈕SB4、欠壓切斷開關K1、交流接觸器線圈KM、兩個過壓繼電器常閉觸點G01、G02串聯(lián)跨接于A相交流線與零線N之間，過壓繼電器線圈Gl跨接于B相交流線與C相交流線之間，過壓繼電器線圈G2跨接于A相交流線與C相交流線之間；
所述缺相檢測控制電路包括三個變壓器T2、T3、T4、三個集成觸發(fā)器U4、U6、U8、四個三極管Ql、Q2、Q3、Q4、三個功放芯片U5、U7、U9、三個晶閘管VT1、VT2、VT3、三個發(fā)光二級管VD5、VD6、VD7、或門芯片U10、繼電器線圈K1、若干電容、若干滑動電阻和若干電阻，ABC相觸發(fā)模塊中:A相觸發(fā)模塊:變壓器T2的主線圈分別跨接于A相交流線與零線之間，變壓器T2次級線圈一端接地，另一端經(jīng)過電阻R3后與集成觸發(fā)器U4的8腳相連，集成觸發(fā)器U4的7腳接地，集成觸發(fā)器U4的16腳的一路接電源電路+15V輸出端，另一路經(jīng)過電阻R4后與集成觸發(fā)器U4的12腳相連，U4的11腳上接電容C9后與集成觸發(fā)器U4的12腳相連，集成觸發(fā)器U4的9腳分兩路連接，一路經(jīng)過電阻Rl后與滑動電阻BPl的滑動端相連，滑動電阻BP17的一端接電源電路-15V輸出端，另一端接地；集成觸發(fā)器U4的9腳的另一路經(jīng)過電阻R2后與集成觸發(fā)器U4的4腳相連，而集成觸發(fā)器U4的4腳經(jīng)過電容ClO后又與集成觸發(fā)器U4的3腳相連，電源電路-15V輸出端一路經(jīng)過電阻R5后與集成觸發(fā)器U4的5腳相連，另一路經(jīng)過滑動電阻BP2與電阻R6的一端串聯(lián)，電阻R6另一端分別與集成觸發(fā)器U4的3腳相連相觸發(fā)模塊:變壓器T3的主線圈跨接于B相交流線與零線之間，變壓器T3次級線圈一端接地，另一端經(jīng)過電阻R9后與集成觸發(fā)器U6的8腳相連，集成觸發(fā)器U6的7腳接地，集成觸發(fā)器U6的16腳的一路接電源電路+15V輸出端，另一路經(jīng)過電阻R12后與集成觸發(fā)器U6的12腳相連，U6的11腳上接電容C12后與集成觸發(fā)器U6的12腳相連，集成觸發(fā)器U6的9腳分兩路連接，一路經(jīng)過電阻Rll后與滑動電阻BP4的滑動端相連，滑動電阻BP4的一端接電源電路-15V輸出端，另一端接地；集成觸發(fā)器U6的9腳的另一路經(jīng)過電阻RlO后與集成觸發(fā)器U6的4腳相連，而集成觸發(fā)器U6的4腳經(jīng)過電容C13后又與集成觸發(fā)器U6的3腳相連，電源電路-15V輸出端一路經(jīng)過電阻R13后與集成觸發(fā)器U6的5腳相連，另一路經(jīng)過滑動電阻BP5與電阻R14的一端串聯(lián)，電阻R14另一端分別與集成觸發(fā)器U6的3腳相連；C相觸發(fā)模塊:變壓器T4的主線圈跨接于C相交流線與零線之間，變壓器T4次級線圈一端接地，另一端經(jīng)過電阻R17后與集成觸發(fā)器U8的8腳相連，集成觸發(fā)器U8的7腳接地，集成觸發(fā)器U8的16腳的一路接電源電路+15V輸出端，另一路經(jīng)過電阻R20后與集成觸發(fā)器U8的12腳相連，集成觸發(fā)器U8的11腳上接電容C15后與集成觸發(fā)器U8的12腳相連，集成觸發(fā)器U8的9腳分兩路連接，一路經(jīng)過電阻R19后與滑動電阻BP7的滑動端相連，滑動電阻BP7的一端接電源電路-15V輸出端，另一端接地；集成觸發(fā)器U8的9腳的另一路經(jīng)過電阻R18后與集成觸發(fā)器U8的4腳相連，而集成觸發(fā)器U8的4腳經(jīng)過電容C16后又與集成觸發(fā)器U8的3腳相連，電源電路-15V輸出端一路經(jīng)過電阻R21后與集成觸發(fā)器U8的5腳相連，另一路分別經(jīng)過滑動電阻BP8與電阻R22的一端串聯(lián)，電阻R22另一端分別與集成觸發(fā)器U8的3腳相連;ABC相缺相檢驗|旲塊中:A相缺相檢驗|旲塊:集成觸發(fā)器U4的I腳經(jīng)過電阻R8后與三極管Ql的基極相連，三極管Ql的集電極經(jīng)過電阻R7后與電源電路+5V輸出端相連，三極管Ql的集電極和發(fā)射極之間接電容C11，三極管Ql發(fā)射極接地，電源電路+5V輸出端同時經(jīng)過滑動電阻BP3后接地，滑動電阻BP3的滑片端與功放芯片U5的負極相連，三極管Ql的集電極與功放芯片U5正極相連，功放芯片U5的輸出端都分兩路輸出，一路與晶閘管VTl的控制極相連，晶閘管VTl的陽極經(jīng)過按鈕SBl后接電源電路+15V輸出端，陰極經(jīng)過發(fā)光二級管VD5后接地，功放芯片U5輸出端另一路分與或門芯片UlO的輸入端相連；B相缺相檢驗模塊:集成觸發(fā)器U6的I腳經(jīng)過電阻R16后與三極管Q2的基極相連，三極管Q2的集電極經(jīng)過電阻R15后與電源電路+5V輸出端相連，三極管Q2的集電極和發(fā)射極之間接電容C14，三極管Q2發(fā)射極接地，電源電路+5V輸出端同時又經(jīng)過滑動電阻BP6后接地，滑動電阻BP6的滑片端與功放芯片U7的負極相連，三極管Q2的集電極與功放芯片U7正極相連，功放芯片U7的輸出端都分兩路輸出，一路與晶閘管VT2的控制極相連，晶閘管VT2的陽極分別經(jīng)過按鈕SB2后接電源電路+15V輸出端，陰極分別經(jīng)過發(fā)光二級管VD6后接地，功放芯片U7的輸出端另一路與或門芯片UlO的輸入端相連；C相缺相檢驗模塊:集成觸發(fā)器U8的I腳經(jīng)過電阻R23后與三極管Q3的基極相連，三極管Q3的集電極經(jīng)過電阻R21后與電源電路+5V輸出端相連，三極管Q3的集電極和發(fā)射極之間接電容C17，三極管Q3發(fā)射極接地，電源電路+5V輸出端同時經(jīng)過滑動電阻BP8后接地，滑動電阻BP8的滑片端與功放芯片U9的負極相連，三極管Q3的集電極與功放芯片U9正極相連，功放芯片U9的輸出端都分兩路輸出，一路分別與晶閘管VT3的控制極相連，晶閘管VT3的陽極分別經(jīng)過按鈕SB3后接電源電路+15V輸出端，陰極分別經(jīng)過發(fā)光二級管VD7后接地，功放芯片U9的輸出端另一路與或門芯片UlO的輸入端相連；在缺相控制模塊中:或門芯片UlO的輸出端經(jīng)過電阻R25后與三極管Q4的基極相連，三極管Q4集電極與電源電路+5V輸出端相連，三極管Q4發(fā)射極經(jīng)過繼電器線圈Kl后接地。
[0011]如圖3所示，該上述的電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器的保護方法，其方法為:
a、電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器的防缺相、防干擾保護方法，以防缺A相為例，防缺B相和防缺C相的保護方法與防缺A相原理相同，具體步驟如下:
(1.0按下啟動按鈕SB5，然后交流接觸器線圈KM通電吸合，使得兩個交流接觸器常開觸點KM-1、KM-2閉合，最后電機M轉(zhuǎn)動；
(1.2)從A相交流線輸出的交變電壓經(jīng)過變壓器T2變壓后形成30V的交變電壓，此電壓作為同步電壓輸入到集成觸發(fā)器U4的8腳，在每個交流正弦波的正半周期間，都有一個脈沖從集成觸發(fā)器U4的I腳輸出，在此過程中調(diào)節(jié)滑動電阻BP2能使脈沖獲得移相，改變電阻R4和電容C9，能獲得不同的脈寬輸出；
(1.3)電源電路+5V輸出端連接到電阻R7和滑動電阻BP3的并聯(lián)電路，部分電流經(jīng)電阻R7后向電容Cll充電，另一部分電流經(jīng)滑動電阻BP3后使功放芯片U5的負極產(chǎn)生電壓UP,開始時調(diào)節(jié)滑動電阻BP3使功放芯片U5正極的電壓即電容Cll上的電壓Uc小于UP ；(1.4)步驟(1.2)中集成觸發(fā)器U4的I腳每0.02秒輸出的一個脈沖，三極管Ql就被導通一次，在三極管Ql導通的瞬間，電容迅速向地放電，電壓Uc小于UP ；
(1.5)當三相交流線缺A相時，電源電路+5V —直向電容Cll充電，電壓Uc越來越大，只有當充電時間達到t=-R7XCllXln(l-UP/5)=0.02N時電壓Uc才能等于電壓UP，其中R7為電阻7的電阻值，Cll為電容11的電容值，Up為功放芯片U5的負極電壓值，t的單位為s，N為A相持續(xù)缺相的市電周期的個數(shù)；當Uc大于Up時，功放芯片U5輸出端輸出高電平，晶閘管VTl導通，發(fā)光二極管VD5點亮，在此過程中，功放芯片UlO輸出端輸出高電平，繼電器線圈Kl得電，PLC控制電路上的欠壓切斷開關Kl打開，交流接觸器線圈KM釋放，兩個交流接觸器常開觸點KM-1、KM-2打開，電機M停止轉(zhuǎn)動；SP(&0小于-50父(:11\111 (l-UP/5)，電機M正常運轉(zhuǎn)；
(b)N大于等于-50 X Cl I X In (l_UP/5)，電機M停止運轉(zhuǎn)；
b、電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器的防過壓保護方法，以防AC相過壓為例，BC相過壓的保護方法與防AC相過壓原理相同，具體步驟如下:當過壓過壓繼電器線圈檢測到AC兩相超過380V時，過壓繼電器常閉觸點GOl打開，交流接觸器線圈KM、兩個交流接觸器常開觸點KM-1、KM-2閉合，電機M停止運轉(zhuǎn)。
【權利要求】
1.一種電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器，其特征在于:所述該自動保護器包括電源電路、PLC控制電路和缺相檢測控制電路，所述電源電路包括變壓器(Tl)、整流二極管、兩個濾波電容(Cl、C2 )、三個穩(wěn)壓器(Ul、U2、U3 )和若干電容，PLC控制電路包括三相交流線(A、B、C)、零線(N)、交流接觸器線圈(KM)、兩個交流接觸器常開觸點(KM-1、KM-2)、熱繼電器(FR)、兩個過壓繼電器線圈(G1、G2)、兩個過壓繼電器常閉觸點(G01、G02)、停止按鈕(SB4)、啟動按鈕(SB5 )、欠壓切斷開關(Kl)和電機(M)，缺相檢測控制電路由ABC相觸發(fā)模塊、ABC缺相檢驗模塊和缺相控制模塊組成； 所述電源電路經(jīng)降壓、整流、濾波，再分別經(jīng)穩(wěn)壓器(U1、U2、U3)獲得+15V、-15V和+5V電壓； 所述PLC控制電路:三相交流線(A、B、C)經(jīng)過熱繼電器(FR)后與電機(M)三相相連，交流接觸器常開觸點(KM-2)接于三相交流線(A、B、C)與電機(M)之間，啟動按鈕(SB5)和交流接觸器常開觸點(KM-1)并聯(lián)后與停止按鈕(SB4)、欠壓切斷開關(K1)、交流接觸器線圈(KM)、兩個過壓繼電器常閉觸點(G01、G02)串聯(lián)跨接于A相交流線與零線(N)之間，過壓繼電器線圈(Gl)跨接于B相交流線與C相交流線之間，過壓繼電器線圈(G2)跨接于A相交流線與C相交流線之間； 所述缺相檢測控制電路包括三個變壓器(T2、T3、T4 )、三個集成觸發(fā)器(U4、U6、U8 )、四個三極管(Ql、Q2、Q3、Q4)、三個功放芯片(U5、U7、U9 )、三個晶閘管(VT1、VT2、VT3 )、三個發(fā)光二級管(VD5、VD6、VD7)、或門芯片(U10)、繼電器線圈(K1)、若干電容、若干滑動電阻和若干電阻，ABC相觸發(fā)模塊中:變壓器(T2、T3、T4)的主線圈分別跨接于對應的三相交流線(A、B、C)與零線之間，變壓器(Τ2、Τ3、Τ4)次級線圈一端接地，另一端分別經(jīng)過電阻(R3、R9、R17)后分別與集成觸發(fā)器(U4、U6、U8)的8腳相連，集成觸發(fā)器(U4、U6、U8)的7腳接地，集成觸發(fā)器(U4、U6、U8)的1·6腳的一路接電源電路+15V輸出端，另一路分別經(jīng)過電阻(R4、R12、R20)后與集成觸發(fā)器(U4、U6、U8)的12腳相連，11腳上分別接電容(C9、C12、C15)后與集成觸發(fā)器(U4、U6、U8)的12腳相連，集成觸發(fā)器(U4、U6、U8)的9腳分兩路連接，一路分別經(jīng)過電阻(R1、R11、R19)后與滑動電阻(BP1、BP4、BP7)的滑動端相連，滑動電阻(BP1、BP4、BP7)的一端接電源電路-15V輸出端，另一端接地；集成觸發(fā)器(U4、U6、U8)的9腳的另一路分別經(jīng)過電阻(R2、R10、R18)后與集成觸發(fā)器(U4、U6、U8)的4腳相連，而集成觸發(fā)器(U4、U6、U8)的4腳分別經(jīng)過電容(C10、C13、C16)后又與集成觸發(fā)器(U4、U6、U8)的3腳相連，電源電路-15V輸出端一路分別經(jīng)過電阻(R5、R13、R21)后與集成觸發(fā)器(U4、U6、U8)的5腳相連，另一路分別經(jīng)過滑動電阻(BP2、BP5、BP8 )與電阻(R6、R14、R22 )的一端串聯(lián)，電阻(R6、R14、R22)另一端分別與集成觸發(fā)器(U4、U6、U8) 3腳相連；ABC相缺相檢驗模塊中:集成觸發(fā)器(U4、U6、U8)的I腳分別經(jīng)過電阻(R8、R16、R23)后與三極管(Ql、Q2、Q3)的基極相連，三極管(Ql、Q2、Q3)的集電極分別經(jīng)過電阻(R7、R15、R21)后與電源電路+5V輸出端相連，三極管(Ql、Q2、Q3)的集電極和發(fā)射極之間分別接電容(Cll、C14、C17)，三極管(Ql、Q2、Q3)發(fā)射極接地，電源電路+5V輸出端同時又分別經(jīng)過滑動電阻(BP3、BP6、BP8)后接地，滑動電阻(BP3、BP6、BP8 )的滑片端分別與功放芯片(U5、U7、U9 )的負極相連，三極管(Ql、Q2、Q3)的集電極分別與功放芯片(U5、U7、U9)正極相連，功放芯片(U5、U7、U9)的輸出端都分兩路輸出，一路分別與晶閘管(VT1、VT2、VT3)的控制極相連，晶閘管(VT1、VT2、VT3)的陽極分別經(jīng)過按鈕(SB1、SB2、SB3)后接電源電路+15V輸出端，陰極分別經(jīng)過發(fā)光二級管(VD5、VD6、VD7)后接地，功放芯片(U5、U7、U9)的輸出端另一路分別與或門芯片(UlO)的三個輸入端相連；在缺相控制模塊中:或門芯片(UlO)的輸出端經(jīng)過電阻(R25)后與三極管(Q4)的基極相連，三極管(Q4)集電極與電源電路+5V輸出端相連，三極管(Q4)發(fā)射極經(jīng)過繼電器線圈(Kl)后接地。
2.一種如權利要求1所述的電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器的保護方法，其特征在于方法為: a、電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器的防缺相、防干擾保護方法，以防缺A相為例，防缺B相和防缺C相的保護方法與防缺A相原理相同，具體步驟如下: (1.1)按下啟動按鈕(SB5)，然后交流接觸器線圈(KM)通電吸合，使得兩個交流接觸器常開觸點(ΚΜ-1、ΚΜ-2)閉合，最后電機(M)轉(zhuǎn)動； (1.2)從A相交流線輸出的交變電壓經(jīng)過變壓器(T2)變壓后形成30V的交變電壓，此電壓作為同步電壓輸入到集成觸發(fā)器(U4)的8腳，在每個交流正弦波的正半周期間，都有一個脈沖從集成觸發(fā)器(U4)的I腳輸出，在此過程中調(diào)節(jié)滑動電阻(BP2)能使脈沖獲得移相，改變電阻(R4 )和電容(C9 )，能獲得不同的脈寬輸出； (1.3)電源電路+5V輸出端連接到電阻(R7)和滑動電阻(BP3)的并聯(lián)電路，部分電流經(jīng)電阻(R7)后向電容(Cll)充電，另一部分電流經(jīng)滑動電阻(BP3)后使功放芯片(U5)的負極產(chǎn)生電壓UP，開始時調(diào)節(jié)滑動電阻(BP3)使功放芯片(U5)正極的電壓即電容(ClI)上的電壓Uc小于UP ； (1.4)步驟(1.2)中集成觸發(fā)器(U4)的I腳每0.02秒輸出的一個脈沖，三極管(Ql)就被導通一次，在三極 管(Ql)導通的瞬間，電容迅速向地放電，電壓Uc小于UP ； (1.5)當三相交流線缺A相時，電源電路+5V —直向電容(Cl I)充電，電壓Uc越來越大，只有當充電時間達到t=-R7XCllX In (l_UP/5) =0.02N時電壓Uc才能等于電壓Up,其中R7為電阻7的電阻值，Cll為電容11的電容值，Up為功放芯片U5的負極電壓值，t的單位為S，N為A相持續(xù)缺相的市電周期的個數(shù)；當Uc大于Up時，功放芯片(U5)輸出端輸出高電平，晶閘管(VTl)導通，發(fā)光二極管(VD5)點亮，在此過程中，功放芯片(UlO)輸出端輸出高電平，繼電器線圈(Kl)得電，PLC控制電路上的欠壓切斷開關(Kl)打開，交流接觸器線圈(KM)釋放，兩個交流接觸器常開觸點(KM-1)、(KM-2)打開，電機(M)停止轉(zhuǎn)動，即 (a)N小于-50XCllXln (l_UP/5)，電機(M)正常運轉(zhuǎn)； (b)N大于等于-50XCllXln(l_UP/5)，電機(M)停止運轉(zhuǎn)； b、電機防缺相、防過壓、防干擾自動保護器的防過壓保護方法，以防AC相過壓 為例，BC相過壓的保護方法與防AC相過壓原理相同，具體步驟如下:當過壓過壓繼電器線圈檢測到AC兩相超過380V時，過壓繼電器常閉觸點(GOl)打開，交流接觸器線圈(KM)、兩個交流接觸器常開觸點(KM-1、KM-2)閉合，電機(M)停止運轉(zhuǎn)。
【文檔編號】H02H7/09GK103595023SQ201310607543
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權日:2013年11月27日
【發(fā)明者】張云偉, 曾為軍, 王大龍, 王彥鈞, 董曉偉 申請人:昆明理工大學