專利名稱：三相電動機斷相過載保護器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動機保護裝置，具體地指一種三相電動機斷相過載保護器。
目前，應用于各種型號的三相電動機的斷相過載保護裝置一般是采用三個交流互感器進行信號取樣，即是將三個交流互感器分別接入到電動機的三相主電源中，其使用的元器件較多，結構較為復雜，工作可靠性較差，安裝不容易。如果在現(xiàn)有的電動機中加裝這種保護裝置，就須要重新安裝三相主電源，更顯得繁瑣。
本實用新型的目的就是要提供一種安裝極為簡單，通用性強且工作可靠的三相電動機斷相過載保護器。
為實現(xiàn)此目的，本實用新型所設計的三相電動機斷相過載保護器，包括電源電路、取樣電路、斷相判斷電路、過載判斷電路、驅動電路和執(zhí)行電路。上述取樣電路是僅由安裝在三相主電源中任一相上的交流互感器L、以及對互感器L所感應電壓進行整流濾波的二極管D6和電容C4構成的，其輸出端一路經(jīng)斷相判斷電路與驅動電路相連，另一路經(jīng)過載判斷電路與驅動電路相連，驅動電路的輸出端接執(zhí)行電路。其工作原理是通過對一相電源進行測量并可同時反映另外兩相電源的狀況。當一相電源斷相時，如果交流互感器正安裝在這一相電源上，則互感器輸出的交流電壓為零，由斷相判斷電路作出判別；如果交流互感器未安裝在這一相電源上，則互感器輸出的交流電壓必定大于正常值，由過載判斷電路作出判別。而在過載情況下，相電源電流增大，互感器輸出的交流電壓也超過正常值，同樣由過載判斷電路作出判別。
本實用新型的優(yōu)點在于用一只交流互感器對三相主電源中的一相電源進行信號采集，并通過比較正常感應交流電壓，對三相電動機的斷相、過載進行保護，不僅設計電路簡化，選用元器件較少，結構較為簡單，工作穩(wěn)定可靠，而且安裝極為方便，通用性強，可適于各種大型和小型電動機應用。
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細的描述
圖1為一種三相電動機斷相過載保護器的電路方框圖；圖2為該三相電動機斷相過載保護器的具體電路圖。
圖中所示的三相電動機斷相過載保護器，其+12V工作電源由變壓器T經(jīng)二極管D1～D4、電容C1、C2全橋整流濾波提供。其取樣電路由安裝在三相主電源中任一相上的交流互感器L、以及對互感器L所感應的脈沖電壓進行整流濾波的二極管D6和電容C4構成。其斷相判斷電路由電阻R7～R10、二極管D7、D10、D11、發(fā)光二極管RV1、以及三極管BG1、BG2構成，取樣電路的輸出端經(jīng)電阻R10與三極管BG2的基極相連，取樣信號經(jīng)三極管BG2、BG1后由二極管D7的陽極接入驅動電路的輸入端。在三極管BG2的基極與發(fā)射極之間并聯(lián)有兩支串聯(lián)的二極管D10、D11，其作用是當電動機正常工作時交流互感器L在此處產(chǎn)生1.4V的穩(wěn)定壓降，此電壓可遠大于三極管BG2的基極導通電壓，使三極管BG2可靠導通，保證斷相判斷電路不會誤動作。反之，在沒有并聯(lián)二極管D10、D11的情況下，交流互感器L的感應電壓經(jīng)分壓后直接作用在三極管BG2的基極上，這樣在用于較大型電機時，感應電壓較高易使三極管BG2導通發(fā)熱過度甚至燒壞，在用于較小型電機時，則由于感應電壓較低而達不到三極管BG2的導通電壓而使其截止，此時將造成斷相判斷電路誤動作，使電動機不能工作。其過載判斷電路由電阻R1、R2、R4～R6、R12和電位器VR3、電容C5、二極管D8和穩(wěn)壓管VD1、發(fā)光二極管RV2、RV3、以及芯片IC1(NE556)中的比較電路構成，取樣電路的輸出端與穩(wěn)壓管VD1的陰極相連，取樣信號經(jīng)穩(wěn)壓管VD1后由電位器VR3和電阻R1分壓、電阻R2限流接入芯片NE556中比較電路的13腳，13腳經(jīng)電阻R12與8腳和12腳相連，8腳經(jīng)電容C5接地，再由9腳經(jīng)二極管D8的陽極接入驅動電路的輸入端。穩(wěn)壓管VD1的作用主要是利用其反向不導通的特性，提高電容C4的輸出阻抗，使電容C4兩端電位不下降，形成負載回路高阻抗輸入，以提高過載判斷電路的準確度。如果沒有此穩(wěn)壓管VD1，則電容C4負載直接接入電阻R1和電位器VR3分壓回路，降低了負載阻抗，使得通過感應電壓來判斷電動機過載或斷相的準確性降低。其驅動電路由電容C3、二極管D5、D9以及芯片IC1(NE556)中的觸發(fā)電路構成，它的輸入端為芯片NE556的2腳、6腳，輸出端為芯片NE556的5腳。其執(zhí)行電路由繼電器J構成，繼電器J的常閉觸點串接在電動機的啟動回路中。
本實用新型工作時，取樣電路所采集的取樣電壓同時輸入到斷相判斷電路和過載判斷電路中。對于斷相判斷電路來說，當安裝有互感器L的這一相電源正常時，取樣電壓由電阻R10、二極管D10、D11分壓，三極管BG2飽和導通，其集電極電壓變低，三極管BG1的基極也變?yōu)榈碗妷?，而三極管BG1的發(fā)射極接電源電壓，所以三極管BG1導通，其集電極電壓反轉變?yōu)楦唠娖?，?jīng)發(fā)光二極管RV1、電阻R9回路，使發(fā)光二極管正向導通正常發(fā)光。而當安裝有互感器L的這一相電源斷相時，取樣電壓為零，三極管BG2截止，其集電極電壓變高，使三極管BG1的基極電壓也升高，三極管BG1也截止，其集電極電壓反轉為低電平，發(fā)光二極管RV1截止而熄滅，同時由二極管D7輸出至驅動電路中芯片NE556的2腳和6腳，使5腳發(fā)生翻轉輸出高電平，從而使執(zhí)行電路的繼電器J帶電，位于電動機啟動回路中的常閉觸點開啟，切斷電源對電動機起保護作用。對于過載判斷電路而言，當取樣電壓升高到大于穩(wěn)壓管VD1的額定穩(wěn)壓值電壓時，穩(wěn)壓管VD1被擊穿，在電位器VR3和電阻R1之間產(chǎn)生的電壓大小等于取樣電壓減去穩(wěn)壓管電壓。此即是芯片NE556中的比較電路輸入端觸發(fā)電壓。如果此觸發(fā)電壓超過互感器L感應的正常交流電壓，即達到2/3的電源電壓時，電容C5被快速充電，使芯片NE556的9腳輸出端由正常狀態(tài)下的高電平反轉變成低電平，正常指示發(fā)光二極管RV3熄滅，報警指示發(fā)光二極管RV2點亮，同時由電阻R6、二極管D8輸出至驅動電路，其后過程同上所述。
權利要求1.一種三相電動機斷相過載保護器，包括電源電路、取樣電路、斷相判斷電路、過載判斷電路、驅動電路和執(zhí)行電路，其特征在于上述取樣電路是僅由安裝在三相主電源中任一相上的交流互感器L、以及對互感器L所感應電壓進行整流濾波的二極管D6和電容C4構成的，其輸出端一路經(jīng)斷相判斷電路與驅動電路相連，另一路經(jīng)過載判斷電路與驅動電路相連，驅動電路的輸出端接執(zhí)行電路。
2.根據(jù)權利要求1所述的三相電動機斷相過載保護器，其特征在于所說的斷相判斷電路包括電阻R7、8、10和二極管D7、10、11，以及三極管BG1、2，取樣電路的輸出端經(jīng)電阻R10與三極管BG2的基極相連，三極管BG2的基極與發(fā)射極之間并聯(lián)有兩支串聯(lián)的二極管D10、D11以維持其壓降穩(wěn)定，取樣信號經(jīng)三極管BG2、BG1后由二極管D7的陽極接入驅動電路的輸入端；所說的過載判斷電路包括電阻R1、2、6、12和電位器VR3、電容C5、二極管D8和穩(wěn)壓管VD1、以及芯片IC1(NE556)中的比較電路，取樣電路的輸出端與穩(wěn)壓管VD1的陰極相連，以提高電容C4的輸出阻抗，取樣信號經(jīng)穩(wěn)壓管VD1后由電位器VR3和電阻R1分壓、電阻R2限流接入芯片NE556中比較電路的13腳，13腳經(jīng)電阻R12與8腳和12腳相連，8腳經(jīng)電容C5接地，再由9腳經(jīng)二極管D8的陽極接入驅動電路的輸入端；所說的驅動電路包括電容C3、二極管D5、9以及芯片IC1(NE556)中的觸發(fā)電路，其輸入端為芯片NE556的2腳、6腳，其輸出端為芯片NE556的5腳；所說的執(zhí)行電路為繼電器J。
專利摘要本實用新型公開了一種三相電動機斷相過載保護器,它的取樣電路是僅由安裝在三相主電源中任一相上的交流互感器、以及對該互感器所感應電壓進行整流濾波的二極管和電容所構成,取樣電路的輸出端一路經(jīng)斷相判斷電路與驅動電路相連,另一路經(jīng)過載判斷電路與驅動電路相連,驅動電路的輸出端接執(zhí)行電路。該保護器具有設計電路簡化,選用元器件少,工作穩(wěn)定可靠,安裝極為方便,通用性強等特點,適用于各種大小型電動機。
文檔編號H02H7/09GK2348515SQ9824200
公開日1999年11月10日 申請日期1998年9月25日 優(yōu)先權日1998年9月25日
發(fā)明者王衛(wèi), 陳殿杰, 張俊 申請人:王衛(wèi)