专利名称：电机断相过载保护器的制作方法
技术领域：
三相电动机在启动和运行过程中，由于电气元件或机械装置的故障，往往造成缺相或过载。在这种情况下，只有通过可靠的断相过载保护装置，迅速切断电源，才能使电动机免于烧毁。
人们研制电机断相过载保护器已有许多年的历史，五十年代就出现了用于电机过载保护的热继电器，它是利用热元件，在过流情况下使金属片变形，驱动机械接点动作来切断电机控制电路。六十年代开始生产的DZ10型空气开关，也是利用热元件的形变，驱动机械脱扣机构动作，来实现电机过载保护的。电于热量不能突变，金属材料的形变也需要时间，所以热元件的保护功能有很大的惰性。另外，因起动冲击电流的影响，热元件的动作值又不能定的太小，所以在过流两三倍的情况下，还不能立即动作切断电源，往往造成电机绝缘受到损害甚至烧毁。再者，热元件规格繁多，保护容量范围不大，使用时选择很麻烦。
目前国内生产的JS1系列电动机断相保护器，采用三个速饱和电流互感器作为断相鉴别器。它们的一次线圈串在主回路中，二次线圈首尾相联结成开口三角形，两个输出端通过桥式整流电路与灵敏继电器线圈相联接。该保护器采用电流参数平衡控制，当无断相故障时，灵敏继电器动作，电机正常运行；在断相时，灵敏继电器释放，切断控制回路，电动机停止运行。该保护器虽具有较好的断相保护功能，但继电器长期处于导电状态下，影响其使用寿命。
国内生产的JS2型断相保护综合起动器，把交流接触器、热继电器和JS1型断相保护器组合在一起。它同时具有断相保护和过载保护功能，但由于上述分立元件存在的弱点，该装置的可靠性和耐久性尚不理想。且该装置造价较高，控制功率范围较小。
近期的专利公报上相继出现了一些断相或过载保护器，但尚末能很好地解决启动电流、瞬间冲击电流和过载电流的识别问题，对于继电器长期通电影响使用寿命的问题也没有很好的解决方案。
本设计吸收了现有技术中的优点，对现有技术中存在的问题提出了相应的对策。本设计同时具有断相保护和过载保护功能，能识别启动电流、瞬间冲击电流和过载电流，动作迅速，耐久性好，是一种全电子电路的电机断相过载保护器。
本设计包括信号变换电路、信号补偿电路、整流电路、稳压电路、电压信号取样电路、电流信号取样电路、门电路和执行电路，为了鉴别启动电流、瞬间冲击电流和过载电流，专门设计了一个电流识别电路。这是本设计的显著特点。
附图是本设计的一个实施例。
图1是本设计的安装接线图图2是本设计的结构框图图3是本设计的电路原理图图1中，abco表示三相四线制电源；Ra、Rb、Rc、Rk、表示熔断器，QA、TA分别表示启动摁钮和停止摁钮，CJ为交流接触器，D为电动机，MDG为本设计的电机断相过载保护器。
图3中，B1、B2、B3为信号变压器，它们组成信号变换电路，它们一次线圈串接在主回路中，二次线圈分别输出三相交流信号。D1～3为三个规格相同的二极管，R1、R2、R3为三个阻值相等的电阻，它们组成三相半波整流电路。C1、C2、C3为三个等值电容，它们组成信号补偿电路。电阻R7、R8、电容C7、C8、C9、稳压管DW和三极管BG1组成稳压电路。二极管D4、D12、电容C4和电阻R4为一个分支，二极管D5、D11、电容C5和电阻R5为一个分支，二极管D6、D10、电容C6和电阻R6为一个分支，它们组成三相电压取样电路。二极管D7～9，变阻器W，电阻R9、R10和电容C10组成电流信号取样电路。电容C11、C12，二极管D13，电阻R11、R12和三极管BG2、BG3组成电流识别电路。CH2001为一个双回路的或非门集成电路芯片，它作为门电路。二极管D14、D15，电容C13、C14，电阻R13，可控硅3CT和继电器J组成执行电路。
图3中，总电路共有9个引出端，其中a、b、c接380V三相电源a1、b1、c1、接负载电机，O点接零线，继电器的两个引出端串入控制回路。
本设计各部分的功能及工作原理如下整流电路向稳压电路和执行电路提供直流电源。
稳压电路向门电路和电流识别电路提供平稳的直流电源。
信号变换电路向电压信号取样电路和电流信号取样电路提供电压、电流信号。
信号补偿电路对电流，电压信号进行补偿，消除干扰信号。
电压信号取样电路向门电路输入端提供电压信号。正常时，提供高电位信号“1”；当某一相断路时，向门电路对应的输入端，送去低电位信号“0”。
电流信号取样电路将电流信号变成电压信号，提供给电流识别电路。W用于调节信号幅值大小，使R9、R10分压信号值略低于BG3阀压。
电流识别电路用于鉴别是正常启动电流，或是瞬间冲击电流，还是故障过载电流。启动时，BG2在由C12设定的时间(略大于启动时间)内导通，BG3截止，向门电路对应的输入端送去高电位信号“1”；超过设定时间，BG2截止，BG3处于准备导通状态，因基极电位略低于阀压，BG3仍截止；当有瞬间冲击电流时，在C11设定的时间内，BG3的基极电位达不到阀压，仍截止；当出现故障过流时，R9、R10分压信号将达到或超过BG3阀压，BG3导通，向门电路对应的输入端送去低电位信号“0”。
门电路是一个多端输入的双回路或非门集成电路。当输入端全为高电位信号“1”时，经或非逻辑运算，向执行电路输出低电位信号“0”；当任一输入端为低电位信号“0”时，则经或非逻辑运算，向执行电路输出高电位信号“1”。
执行电路用于切断电机控制回路。当门电路送来高电位信号时，可控硅触发导通，继电器J吸合，其常闭触点断开，切断电机控制回路，从而切断主回路电源。
本设计全部采用电子元件，检测准确，反应迅速，克服了传统热元件的弱点；本设计采用双回路或非门集成电路进行逻辑控制，增加了动作的可靠性；本设计采用继电器的常闭触点实现执行动作，大大延长了该装置的使用寿命；由于本设计的结构特点，它既可以实现断相保护，又可以实现过载保护或三相不平衡保护；本设计还具有电流识别功能，不会因启动过流或瞬间冲击电流的影响而误动作；本设计体积小，可密闭组装，造价较低，适用功率范围广，适用于多种规格的三相电机，适用于各种恶劣的工作环境。
本设计的产品一旦投入市场，将会取得明显的经济效益和社会效益。
权利要求1.一种电机断相过载保护器，包括信号变换电路、信号补偿电路、整流电路、稳压电路、电压信号取样电路、电流信号取样电路、门电路和执行电路，其特征是该装置内设有一个用于鉴别启动电流、瞬间冲击电流和过载电流的电流识别电路。
2.按照权利要求1所述的电机断相过载保护器，其特征是所说的门电路采用了一个双回路的或非门集成电路芯片。
3.按照权利要求1所述的电机断相过载保护器，其特征是在执行电路中，采用继电器的常闭触点来连接电机控制电路。
专利摘要一种断相过载保护器，属于工业电气设备，包括信号变换电路，信号补偿电路、整流电路、稳压电路、电压信号取样电路、电流信号取样电路、电流识别电路、门电路和执行电路。本装置采用全电子电路，具有检测准确、反应迅速、动作可靠、保护功能全、适用范围广和耐久性好等特点。
文档编号H02H7/08GK2102576SQ9122548
公开日1992年4月22日 申请日期1991年9月19日 优先权日1991年9月19日
发明者李 权 申请人:李 权