专利名称：电动机断相过流保护器的制作方法
技术领域：
本实用新颖所属电动机保护领域。
目前使用的电动机断相过流保护装置，一般需外接电源，这造成使用不便，线路复杂，体积大、成本高、并额外耗能。而且执行元件一般采用继电器，存在机械位移和磨损，电火花烧蚀等缺点，影响了整个装置的灵敏度和可靠性。尤其是目前使用的保护装置，保护的电机容量范围小、互换性差，造成了选用合适保护装置的不便。
本实用新型的目的是制造一种结构简单，性能可靠，保护容量大，操作使用方便，维护容易，成本低廉的电动机保护装置。为了达到上述目的，本发明在三相电机各相设置电流互感器检测装置，经过处理的检测信号，再来控制可控硅交流开关，以达到保护目的。
以下结合附图对本发明作详细说明。
图1是保护器的原理图；图2是保护器的安装使用图。图3是一种交流开关原理图。
如图1所示，保护器主要由断相保护、过流保护及交流开关组成。
1、断相保护环节包括断相信号检测装置，整流、限流、限压、滤波，抑制尖峰波电路等组成。
断相信号检测装置采用三个速饱和电流互感器，二次侧联接成开口三角形、检测装置的工作原理是在电机运行时，互感器处于饱和状态，因此互感器二次绕组中的感应电势除基波外还有三次谐波成份。电动机正常运转时，三个线电流基本上是平衡的，即大小相等，相位差120°因此互感器次级绕组中基波电势大小相等，相位差120°。三个大小相等，相位差120°的基波电势串联后合成为零，但三次谐波串联后的总电势为每个电势的三倍，当电动机任一相断开时，只有其中两个电流互感器次级有电势。如果三个互感器的电性能完全一致，结果互感器得到两个大小相等、方向相反的电势，两电势串联后总电势为零，既不存在基波电势，也不存在三次谐波电势。
断相信号检测装置的输出信号经电阻R1限流后，由二极管D1～D4构成的整流桥整流，电容C1滤波，二极管D5～D8限压后，又经电阻R3限流后输出，去控制可控硅交流开关。电动机正常运行时，从电阻R3输出经处理过的电信号，触发可控硅交流开关，保持电动机运行。当电机断相时，从电阻R3输出的信号极为微小，近似于零，不足以触发可控硅交流开关，使接触器回路断电释放，从而使电动机脱离电源。
2、电流保护环节由过流信号检测装置、整定、整流、限流、积分延时电路电子开关等环节组成。电子开关两端并联于断相保护环节的限压二极管D5～D8两端。
电流信号检测装置采用一个线性电流互感器。
当负载电流小于过载保护整定电流时，检测信号经整定电位器分压，二极管D9整流，电阻R5限流，电容C2滤波后，a点的电位小于作为电子开关的可控硅T1触发电位，此时可控硅处于断开状态，对断相保护环节不起作用。当负载电流大于过流保护整定电流时，检测信号经分压、整流后，又经R5C2组成的积分延时后，使a点电位高于可控硅触发电位，使可控硅T1导通，把断相保护信号短接，使电阻R3的输出为零，这样使由单向可控硅组成的交流开关过零关断，使电动机脱离电力线路，从而，保护了电动机不致于过电流形式(过载、堵转、欠压、过压)造成的损坏。
3、交流开关由二极管D10～D13组成的整流桥，单向可控硅T2、泄流电阻R4及压敏电阻Rmr构成。二极管D10～D13整流桥使交流电经整流成为直流电，从而使交流开关既可控制直流性负载，又可控制交流负载。单向可控硅只需触发信号的存在就可保持导通，触发信号为零时，在自然过零点截止。从而控制了交流开关的通断。泄流电阻R4用来防止可控硅的误动作。压敏电阻Rmr用来保护交流开关两端有可能出现的过电压。顺便指出，由于交流电子开关的驱动不用外接电源，只需用极微弱的检测信号驱动，因此具有很高的灵敏度，比用继电器线路的灵敏度可高2个数量级。使本发明具有了提高性能的同时，可大幅度降低成本。
由于电子线路具有灵活多变性，因此本设计的各功能电路可以用另一种或另几种电路来实现此功能，但这些本设计人也都是所想到的。
如整流电路既可采用全桥，又可采用单半波整流电路。
限压电路既可以采用几个串联二极管的正向压降，又可采用稳压管。
可控硅交流开关，既可采用如以上所述的单向可控硅交流开关，也可采用双向可控硅直接当作交流开关，也可采用如图3所示的交流开关。
电子开关既可采用可控硅构成的电子开关，也可采用一只三极管或几只三极管复合的电子开关，或用场效应管、开关集成电路构成的电子开关等。
又如本设计采用的尖峰波抑制电路，如果工艺上能保证电流互感器的电参数的完全一致，是可以省掉这部分线路的。
交流电子开关的保护电路，既可以用阻容保护电路，又可用压敏电阻的保护。
本实用新颖与现有技术相比，具有结构简单，使用方便，保护范围大，可直接保护1～60KW电动机，寿命长，成本低。
图2是安装使用图。
将电动机(1～60KW)主回路电源直接穿过保护器的穿线孔。把保护器的一对接线端串入控制线路，然后就可整定电流。过流整定电位器顺时针为整定电流大，逆时针为小，起动电动机后，慢慢往逆时针方向旋转，旋转到控制回路跳闸为止，再稍微往顺时针方向旋转点，就算过流整定完毕。
如果保护小于1KW的电动机，只须将电动机主回路电源线在保护器的穿线孔处多绕几匝。
如果保护大于60KW的电动机，只须在电动机的主回路三相上配合适的电流互感器，把保护器安装在互感器回路。
因此，从某种意义上来说，本实用新颖，可适用于任何容量的电动机，取代整个系列。
权利要求1.电动机断相过流保护器，由壳体、盖子、接线端子、线路板、互感器构成，其特征在于穿线孔与壳体一次性注塑成形；接线端子镶嵌在壳体中；线路板包括断相保护环节，过流保护环节、执行环节--可控硅交流开关；并且断相保护环节输入端与检测断相信号的互感器连接；输出端直接与执行环节--可控硅交流开关连接；过流保护环节的电子开关可控硅T1直接并联于断相保护环节的整流桥两端。
2.按权利要求1的电动机断相过流保护器，其特征在于断相保护环节由二极管D1～D4桥式整流电路，限流电阻R1、R3，限压二极管D5～D8，滤波电容C1，及电阻R2、二极管D5、D6构成的尖峰波抑制电路组成。
3.按权利要求1的电动机断相过流保护器，其特征在于过流保护环节由整定电位器W，整流二极管D9，限流电阻R5，R5C2构成的积分延时电路以及电子开关可控硅T1组成。
4.按权利要求1的电动机断相过流保护器，其特征在于交流开关由二极管D10～D13组成的整流桥，单向可控硅T2，泄流电阻R4及过压保护压敏电阻Rmr组成。
5.按权利要求1的电动机断相过流保护器，其特征在于用来检测断相信号的互感器是由三个速饱和电流互感器CT1、CT2、CT3组成，并将三个电流互感器接成开口三角形；用来检测过流信号的互感器CT4为线性电流互感器，其次级两端接于过流保护环节的整定电位器W的两端。
专利摘要一种电动机断相过流保护装置，采用电流检测技术，不带供电变压器的设计方案，并采用可控硅交流开关代替有触点的电磁执行机构。因此本装置具有结构简单，性能稳定、动作可靠，电动机控制范围广等特点。
文档编号H02H7/09GK2078501SQ9022144
公开日1991年6月5日 申请日期1990年9月29日 优先权日1990年9月29日
发明者徐国治 申请人:徐国治