专利名称：大功率交流电动机全面保护开关的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种电动机保护装置，特别是一种电子保护开关，当电动机使用过程中发生断相，机械受阻过流、过热等故障，本开关能在最短时间内自动断开电源，保护电动机不被烧坏。
目前，电动机保护装置已有多种，一般是采用热继电器、热电阻进行保护，它的主要缺点是保护范围不便于调节，灵敏底低，当电动机在瞬间过流过热时，不能及时有效地保护，有一种功能较齐全的电动机综合保护器，具有复杂的电子控制系统，使用条件要求较高，调试安装不方便，价格高。
本实用新型的目的是提供一种结构简单，保护范围可调、能对不同功率的电动机进行有效保护的电动机电子保护开关。
本实用新型由取样检测电路、整流电路、控制执行电路组成，安装与目前使用的配电控制柜相同，原有电压，电流表闸刀、接触器、互感器等完全可使用，在原有基础上增加少量电子原器件，其特征是取样检测电路包括电流互感器IH1、IH2、IH3、IH4、IH5、IH6整流二极管D1、D2、D3、D4稳压二极管D5，可调电位器W1，限流电阻R1、R2、R3，滤波电容C1，双向可控硅BG1、BG2、BG3，电流表A，热敏电阻RT，整流电路包括，整流二极管D6、D7、D8、D9，滤波电容C2、C3，稳压集成电路IC1，限流电阻R4R5，控制执行电路包括双向可控硅BG4，直流继电器J2，旁路二极管D10，电解电容C4，限流电阻R6，可调电位器W2开关集成电路IC2交流接触器J1按钮开关AN、KN，它们的连接关系如下(参照附图
)IH1、IH2、IH3的初级一端连接电源总开关K，另一端连接IH4、IH5、IH6初级的一端，IH1、IH2、IH3次级的一端分别串联D1、D2、D3并联于W1的M端，次级的另一端并联于W1的N端，W1的中心可变极B端，连接D4、D5的正极再连接C1的负极，D5的负极连接电流表A的一端，A的另一端连接双向可控硅BG4的G端，W1的N端再连接C1的正极，D4的负极，和BG4的A1端，IH4、IH5、IH6初级的另一端连接交流接触器J1－1、J1－2、J1－3的一端，次级的一端分别连接R1、R2、R3的一端，次级的另一端分别连接BG1、BG2、BG3的A1端，R1、R2、R3的另一端分别连接BG1、BG2、BG3的G端，交流接触器J1的次级的Z端连接BG1的A1端，BG1的A2端连接BG2的A1端，BG2的A2端连接BG3的A1端，BG3的A2端连接桥式整流的～一端，另一～端连接J1次级的S端，桥式整流的负极连接C2的负极IC1的接地端，再连接C3的一端，最后连接W2的中心可变极和IC2的3脚，桥式整流的正极连接C2的正极再连接IC1的输入端，IC1的输出端连接C3的另一端，再连接R4一端，R4的另一端连接R5的一端和J2的一端，再连接D10的负极和C4的正极，最后连接BG4的A1端，R5的另一端连接IC2的5脚再连接RT的一端和IC2的1脚，RT的另一端连接IC2的2脚和R6的一端，R6的一端连接连接W2不变极的一端，IC24脚连接J2的另一端再和D10的正极连接，最后和C4的负极及AN的F2端连接，交流接触器J1初级的X端连接电源C端，Y端连接AN的F3端，再连接J2－1的一端，J2－1的另一端连接AN的F4端，再连接KN的一端，KN的另一端连接电源b端，AN的F1端连接BG4的A1端，交流接触器J1－1、J1－2、J1－3的另一端分别连接BX1、BX2、BX3的一端，BX1、BX2、BX3的另一端连接电动机接线柱a’b’c’，可调电位器W1、W2电流表A按钮开关，AN、KN均装在配电控制柜面板上。将本实用新型大功率交流电动机全面保护开关接在三相交流电源与电动机之间，接下开关AN，此时AN的常开触点F3、F4接通，继电器J1工作，其触点J1－1、J1－2、J1－3均接通，电动机接通电源，此时AN的常闭触点F1、F2断开，即本实用新型控制保护电路与电动机断开，由此可避免电动机启动大电流对本实用新型电路的影响，当电动机正常运转后，即松开AN，由于J1次级Z、S端有电压输出，经BG1、BG2、BG3止桥式整流后IC1稳压，供IC2及J2的工作电压，此时RT的感受温度很低，为高阻抗，IC22脚为低电位∠1.6伏1脚对4脚有控制作用，4脚有输出电流，继电器J2有电流流过，J2－1接通，J1保持工作状态，此时AN常闭触点F1、F2接通，控制电路接通，即可进行保护，当电动机工作电流变化时，就反映在IH1、IH2、IH3次级上，调整W1，得到一定的电流变化控制范围，并在A表上直观显示出来，当电流变化超出控制范围时，BG4的A1、A2端导通，使J2失去工作电流，J2－1断开，J1失压，J1－1、J1－2、J1－3均断开，切断电源，保护电动机不被烧坏。当电源缺相时，abc三相线中有一相无电流，电流互感器IH4、IH5、IH6中就会有一只次级无电流输出，由于双向可控硅BG1、BG2、BG3是串联在桥式整流交流端中的，无论双向可控硅那一只不工作，桥式整流都将无输入电流，输出电压等于O，J2失压J2－1断开，J1失压，J1－1、J1－2、J1－3均断开，切断电源，保护电动机缺相时不被烧坏。当电动机长时间运行时，电动机温升超出安全温度，此时RT的阻值将随电动机外壳的温升而减小，当减小到予定值时IC22脚电压≥1.6V，1脚对4脚无控制作用，4脚无输出电流，J2失去工作电流，J2－1断开，J1失压，J1－1、J1－2、J1－3均断开，切断电源，保护电动机过热时不被烧坏。为使本实用新型工作可靠，无勿动作，电路有欠压延时动作功能，当电网电压低于一定量时，如时间不超过3秒钟左右，电路中C2、C4中电量将维持欠压工作时间。
下面结合实施例并参照附图对本实用新型进行详细描述如图所示，取样检测电路包括电流互感器IH1、IH2、IH3、IH4、IH5、IH6整流二极管D1、D2、D3D4稳压二极管D5可调电位器W1限流电阻R1、R2、R3滤波电容C1，双向可控硅BG1、BG2、BG3，电流表A，热敏电阻RT，整流电路包括整流二极管D6、D7、D8、D9滤波电容C2、C3，稳压集成电路IC1，限流电阻R4、R5控制执行电路包括双向可控硅BG4，直流继电器J2，旁路二极管D10，电解电容C4，限流电阻R6，可调电位器W2，开关集成电路IC2交流接触器J1按钮开关AN、KN、AN为电动机手动启动开关，F1、F2为AN的常闭触点，F3、F4为AN的常开触点，如需降压起动AN应与降压开关连动，KN为电动机手动关机开关，J1－1、J1－2、J1－3为交流接触器J1的三对触点，a、b、c，为进线接线柱，连接交流电源，a’、b’、c’为出线接线柱，连接电动机，电路具体连接方式及工作过程如前所述。实施例中，电流互感器IH1、IH2、IH3、IH4、IH5、IH6为市售电流互感器，也可根据电动机电流大小的比值自行绕制，整流二极管D1、D2、D3选用1N4007，起隔离整流作用，D4选用TVP抑制二极管，用以防止高压及大电流对电路元器件的损坏，稳压二极管D5为2CW型，用以向电流表A提供电流，其稳压值为6.5V，可变电位器W1选用3.3K线绕电位器，根据电动机的使用条件，功率大小，保护范围的需要，对其阻值进行调整、限制电流变化范围，滤波电容器C1为33μF／100V，BG1、BG2、BG3、BG4为≥3A双向可控硅，R1、R2、R3为1W－10W，100Ω－300Ω，电阻器D6、D7、D8、D9为1N5392，整流二极管，C2为100μF／50V，滤波电容器，C3为0.1μF／160V，滤波电容器、IC1为三端稳压集成电路、稳压值根据J2而定，R4为限流电阻、阻值≤J2的直流阻抗，R5为330Ω限流电阻，R6为200Ω限流电阻，RT为10K热敏电阻，W2为1K可变电阻器，IC2为TWH8751开关集成电路，D10为1N4001旁路二极管，C4为220μF－1000μF电解电容器，交流接触器J1的大小根据控制电动机电流的大小而定，需对线包进行改制，在原有线包外用漆包线加绕次线线圈，电流、电压必须大于J2的工作电流，电压，保险丝BX1、BX2、BX3根据电动机电流大小而定。
本实用新型具有如下一些特点，可以有效保护电动机1、保护范围可以调整，并且能直观显示出来，可以保护不同功率的电动机。
2、启动开关AN的设置，可以避开启动大电流对本实用新型的影响。
3、结构简单，使用方便，成本低，使用寿命长，便于维修。
4、可以在原有配电控制柜上加装。
权利要求1.大功率交流电动机全面保护开关由取样检测电路，整流电路，控制执行电路组成，其特征是取样检测电路包括电流互感器IH1、IH2、IH3、IH4、IH5、IH6整流二极管D1、D2、D3、D4稳压二极管D5，可调电位器W1，限流电阻R1、R2、R3，滤波电容C1，双向可控硅BG1、BG2、BG3，电流表A，热敏电阻RT，整流电路包括整流二极管D6、D7、D8、D9，滤波电容C2、C3，稳压集成电路IC1，限流电阻R4、R5，控制执行电路包括双向可控硅BG4，直流继电器J2旁路二极管D10，电解电容C4，限流电阻R6，可调电位器W2，开关集成电路IC2，交流接触器J1，按钮开关AN、KN、IH1、IH2、IH3的初级一端连接电源总开关K，另一端连接IH4、IH5、IH6初级的一端，IH1、IH2、IH3次级的一端分别串联D1、D2、D3并联于W1的M端，次级的另一端并联于W1的N端W1的中心可变级B端连接D4、D5的正极再连接C1的负极，D5的负极连接电流表A的一端，A的另一端连接双向可控硅BG4的G，W1的N端再连接C1的正极，D4的负极和BG4的A1端，IH4、IH5、IH6的初级的另一端连接交流接触器J1-1、J1-2、J1-3的一端，次级的一端分别连接R1、R2、R3的一端，次级的另一端分别连接BG1、BG2、BG3的A1端，R1、R2、R3的另一端分别连接BG1、BG2、BG3的G端，交流接触器J1的次级Z端连接BG1的A1端，BG1的A2端连接BG2的A1端，BG2的A2端连接BG3的A1端，BG3的A2端连接桥式整流的～一端，另一～端连接J1次级的S端，桥式整流的负极连接接C2的负极和IC1的接地端，再连接C3的一端，最后连接W2的中心可变极和IC2的3脚，桥式整流的正极连接C2的正极再连接IC1的输入端，IC1的输出端连接C3的另一端再连接R4的一端，R4的另一端连接R5的一端和J2的一端，再连接D10的负极和C4的正极，最后连接BG4的A1端，R5的另一端连接IC2的5脚再连接RT的一端和IC2的1脚，RT的另一端连接IC2的2脚和R6的一端，R6的另一端连接W2不变极的一端，IC24脚连接J2的另一端再和D10的正极连接最后和C4的负极及AN的F2端连接，交流接触器J1初级的X端连接电源C端，Y端连接AN的F3端再连接J2-1的一端，J2-1的另一端连接AN的F4端，再连接KN的一端，KN的另一端连接电源b端，AN的F1端连接BG4的A1端，交流接触器J1-1、J1-2、J1-3的另一端分别连接BX1、BX2、BX3的一端，BX1、BX2、BX3的另一端连接电动机接线柱a′、b′、c′，可调电位器W1、W2，电流表A，按钮开关AN、KN，均装在配电控制柜面板上，热敏电阻RT用环氧树脂胶固定在电同外壳上。
2.根据权利要求书1所述的大功率交流电动机全面保护开关，其特征是IH1、IH2、IH3为三相线中的电流取样检测，IH4、IH5、IH6为三相线中的缺相取样检测，J2的工作电压由J1供给。
专利摘要大功率交流电动机全面保护开关，由配电控制柜取样检测电路，整流电路，控制执行电路组成，电路器体包括电流互感器、整流二极管、稳压二极管，可调电位器、电解电容器，电阻器，电流表，双向可控硅、稳压集成块、开关集成块、直流继电器，交流接触器，电流保险丝、按钮开关、电源总开关，其中电源总开关、按钮开关、可调电位器、电流表、均装在配电控制柜面板上，保护范围可调、并且能直观显示出来，用以保护不同功率的大功率电动机。
文档编号H02H7/09GK2090126SQ9121376
公开日1991年12月4日 申请日期1991年5月22日 优先权日1991年5月22日
发明者刘家海 申请人:刘家海