专利名称：直流电动机励磁的失磁、弱磁保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及直流电动机的保护装置，特别是一种直流电动机励磁的失磁、弱磁保护器。
由于直流电动机便于调速，所以目前在钢铁、机械、纺织印染、轻工等行业中获得广泛应用。但是直流电动机在失磁、弱磁情况下很易烧坏，而直流电动机的价格昂贵，维修困难，因此对直流电动机在运行中采用保护装置，使之能长时间的安全运行，对使用厂家是至关重要的。在此之前直流电动机一般都是采用继电器式保护，即失压式保护。它是将继电器线圈接在直流电动机励磁电源的两端，一旦无电源时继电器就释放，其连锁触点就会切断电枢电源的控制回路，则直流电动机就会停机。采用这种方式只能在无励磁电源电压的情况下才有保护作用。而实际使用中，更多的是虽有励磁电源电压但励磁回路开路的情况，如有时是直流电动机的励磁绕组开路，有时是电源柜励磁电源至直流电动机励磁绕组之间的连线开路，即直流电动机失磁。对于这种情况，上述的继电器式保护是无能为力的。目前更未见到改变直流电动机励磁电压来调速的弱磁保护装置。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种灵敏可靠、抗干扰能力强的直流电动机励磁的失磁、弱磁保护器。
以下结合附图介绍本实用新型的目的是如何实现的。
图1是本实用新型的保护电路原理图(图中左边“＋”“－”为励磁电压，线圈为励磁绕组)。
图2是本实用新型的直流稳压电源原理图。
图3是本实用新型的保护电路主要元器件布局图。
图4是本实用新型的直流稳压电源元器件布局图。
图5是本实用新型的五单元取样器件布局图(若为弱磁保护，则图中五块硅二极管板可换成可调电阻R)。
图6是本实用新型的五单元保护器组主要部件布局图(图中1－5为五块保护电路板，旁边的矩形小方块为接线端子)。
从附图中可知，本实用新型包括有壳体、上盖，壳体内的电路板上设置有直流稳压电源和保护电路。直流稳压电源为常用电路，而保护电路是由取样器件、光电耦合器、比较放大器以及执行机构所组成。从图1可知，取样器件可以是两个串联的硅二极管，也可以是一个可调电阻R，它们经限流电阻R1并联在光电耦合器GG的发光二极管两端。光电耦合器GG的受光三极管的发射极接直流稳压电源的负极N及比较放大器的集成块IC的3脚，集电极接比较放大器的集成块IC的2脚。集成块IC的1脚和2脚经电阻R3和R2后与直流稳压电源的正极P相接。集成块IC的1脚与3脚之间接有电阻R4。集成块IC的4脚分别经二极管D1和执行机构ZJ与直流稳压电源的正极P相接，集成块IC的5脚经电阻R5与直流稳压电源的正极P相接，执行机构ZJ的控制触点与外接中间继电器DZJ相接。
上述所说的光电耦合器GG可采用G0102型，所说的比较放大器中的集成块IC采用TWH8751型。
本实用新型与现有的继电器失压式保护器相比具有很多优点。它对直流电动机的失压和失磁均能进行保护，稍微更换取样器件也能对直流电动机的弱磁进行保护。本实用新型体积小，结构紧凑，安装使用都很方便。不论直流电动机的功率大小均能保护。不但能对单台直流电动机进行保护，而且对多台同步运行的直流电动机联合机，也能方便地组成多单元保护器组同时进行保护。由于使用了光电耦合器，起到了隔离放大作用，所以本实用新型动作灵敏可靠，抗干扰能力强。本实用新型的样品试用很长时间从未发生过误动作，使用寿命长。
下面介绍本实用新型的实施例。
图1和图2所示的电路就是本实用新型的一个具体实施例电路图。两个电路的主要元器件分别设置在两块印制电路板上(见图3和图4)。再将上述电路板安装在本实用新型的壳体内(壳体和上盖均用塑料成型)，将有关接点通过接线端子用导线相连。直流稳压电源为12V。取样器件的参数视直流电动机励磁绕组的电流或最低弱磁电流而选定，例如将保护器组用于印染厂多单元直流电动机传动的丝光机上，该丝光机是由十四台直流电动机通过调磁方式来实现跟踪一台主机(功率较大不调磁)速度的。因为主机不调磁，故采用失磁保护方式，我们就将保护器组中的一保护器的取样器件选定为两只参数为2CZ、800V、5A的硅二极管串联起来并接于型号Z2－72、功率30KW、励磁方式为他励、励磁电压220V、励磁电流2.4A的电机励磁回路中。弱磁状态时的取样器件为可调电阻R，其R≤1.1V／I1(I1为最低弱磁电压下的励磁电流)，电阻R的功率W≥I22R(I2为额定电压下的励磁电流)。如上述的印染厂所用的电动机的型号为Z2－42，功率为2.2KW，励磁方式为他励，励磁电压为220V，励磁电流为0.6A，由于该台机是以调磁方式来跟踪主机速度的，但通过调磁方式来改变直流电动机速度时(实际使用中励磁电压一般在45－220V之间变化)，励磁电压不能太低，即励磁电流不能太小，否则直流电动机就进入最低弱磁状态，从而出现反调现象，电枢电流加大，容易烧坏电机，由于这种原因，故采用了弱磁保护方式。我们可选取一阻值为20Ω、功率为25W的可调电阻R接于该台直流电动机的励磁回路，将电阻调整到该机的励磁电压低于45V时的励磁电流在电阻两端的取样电压≤1.1V。本实用新型中的光电耦合器选取的型号为G0102型。比较放大器中的集成块选取的型号为TWH8751型。实际使用中一般都是采用多单元的保护器组对多台直流电动机进行同时保护，只要某台电动机出现故障，则其它台电动机也会同时停机(见图6)。本实用新型一般都安装在电源电柜中。
本实用新型在使用时，直流电动机在失磁或弱磁情况下，保护器的取样器件两端就没有取样电压，执行机构继电器ZJ就释放，常开触点就断开，通过保护器组中的一中间继电器DZJ去断开连锁的电枢电源，从而实现了对直流电动机的保护。
权利要求1.一种直流电动机励磁的失磁、弱磁保护器，主要包括有壳体、上盖，壳体内的电路板上设置有直流稳压电源和保护电路，其特征在于保护电路是由取样器件、光电耦合器、比较放大器以及执行机构所组成，取样器件可以是两个串联的硅二极管，也可以是一个可调电阻R，它位经过限流电阻R1并联在光电耦合器GG的发光二极管两端；光电耦合器GG的受光三极管的发射极接直流稳压电源的负极N及比较放大器的集成块IC的3脚，集电极接比较放大器的集成块IC的2脚；比较放大器的集成块IC的1脚和2脚经电阻R3和R2后与直流稳压电源的正极P相接，集成块IC的1脚与3脚之间接有电阻R4，集成块IC的4脚分别经二极管D1和执行机构ZJ与直流稳压电源的正极P相接，集成块IC的5脚经电阻R5与直流稳压电源的正极P相接，执行机构ZJ的控制触点与外接中间继电器DZJ相接。
2.根据权利要求1所述的直流电动机励磁的失磁、弱磁保护器，其特征在于所说的光电耦合器GG采用G0102型，所说的比较放大器的集成块IC采用TWH8751型。
专利摘要一种直流电动机励磁的失磁、弱磁保护器，主要解决直流电动机在失磁、弱磁等情况下电流过大烧坏电动机的问题。它主要由壳体、上盖、直流稳压电源、保护电路所组成。保护电路又由取样器件、光电耦合器、比较放大器和执行机构所组成。各电路板装在壳体内，然后扣上上盖装入电源电柜中。本实用新型灵敏可靠，抗干扰能力强，寿命长，使用范围较宽，既能对单台直流电动机进行保护，又能组成多单元保护器组对多台直流电动机机组进行同时保护。
文档编号H02H7/08GK2082044SQ91201958
公开日1991年7月31日 申请日期1991年1月31日 优先权日1991年1月31日
发明者朱再禹, 刘开祚, 赵维 申请人:武汉市汉阳区长江电器厂