专利名称：单开关带动多电机的电机综合保护器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电机综合保护装置，特别是一种单台开关带动多台电机的综合保护器。
目前在煤矿井下已普遍推广使用了淮南矿业学院研制的“JDB”系列电机综合保护器，它对减少煤矿生产事故，降低电机损坏率，起到了一定的积极作用。它在一台开关(防爆磁力启动器，下同)带动一台电机的情况下，例如水泵、风机等，对电机有明显的保护作用;但在一台开关带动多台电机的场合，例如井下运输设备等，其保护作用则十分有限，大量的电机仍因过载得不到保护而被烧毁。这是因为原“JDB”系列电机综合保护器的保护电流整定值是根据一台开关所带动的多台电机的总的工作电流来整定的。当其中一台电机过负荷时，多台电机的总电流可能仍在原整定电流安全范围内，这对于多台电机功率大小不等的情况表现更为明显;另外，当多台电机中某台电机缺相运行时，仅使该台电机的另两相电流增大，而多台电机另两相的总电流增幅则可能不大。上述情况都使原保护器不能动作。因此，在单台开关带动多台电机的情况下，原有的“JDB”系列电机综合保护器不能有效地实现对电机的过载和断相保护。迫切需要一种适用于单台开关带动多台电机的电机综合保护装置，以弥补现有“JDB”系列电机综合保护器的不足。
本发明的目的就是要提供一种适合于一台开关带动多台电机的电机综合保护器。它在现有的“JDB”系列电机综合保护器的基础上，增加部分控制电路，在单台开关带动多台电机的情况下，变原保护的多台电机总工作电流的取样、整定为单台电机工作电流分别取样整定，从而有效地实现对多台电机的过载、断相、短路、漏电闭锁等多方面的综合保护。
本发明是这样实现的在淮南矿业学院研制的“JDB”系列电机综合保护器的基础上，新增部分控制电路，在一台开关带动多台电机的情况下，对每一台电机的过载、断相等情况分别进行取样、监测，并将监测信号输入到原保护器电路系统内使保护器动作，以实现对每台电机的过载、断相保护。
新增控制电路部分由取样电路、过载保护电流整定电路、断相检测电路组成。
取样电路对每台电机的工作电压分别进行取样，并对其进行整流滤波后输出给过载保护电流整定电路和断相检测电路。
过载保护电流整定电路，对每台电机的过载保护电流分别进行整定，使得在额定负载时，输出同样的≤+3V信号电压。当某台电机过载时，其输出的信号电压上升，上升幅度与过负荷程度成正比。
断相检测电路对每台电机的断相情况进行监测，在电机正常工作时，输出≤+3V的信号电压，在某台电机断相时，则模拟输出一个过负荷信号电压。
新增控制电路与原保护器电路系统的对接是将原保护器电路系统内电流整定电路的信号输出端断开，而将新增控制电路的信号输出端在此处接入，从而使每台电机的过载、断相信号输入到原保护器电路系统内，控制原保护器的动作，实现对每台电机的过载、断相保护。
对于开关输入、输出的三相不平衡、短路、漏电闭锁等其它保护功能，因原保护器十分有效，则仍由原保护器电路系统来完成。从而本实用新型可以实现在一台开关带动多台电机情况下对每台电机的过载、断相、短路、漏电闭锁等多方面的综合保护。
本发明克服了现有“JDB”系列电机综合保护器的不足，在一台开关带动多台电机的情况下，能够有效地实现对电机的过载、断相、短路、漏电闭锁等多方面和综合保护，特别适合于煤矿井下单台开关带动多台电机的场合应用。亦适合于其它场合交流电机、电力线路的综合保护之用。
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
图1是本发明的动力线接线示意图。
图2是本发明的新增控制电路电原理图。
图3是发明新增控制电路部分与原“JDB”电机综合保护器电路系统对接示意图。
图4是本发明断相保护三种断相情况示意图。
图5是本发明原“JDB”电机综合保护器电原理图。
参照图2，图3，图5。本发明由新增控制电路部分和原“JDB”电机综合保护器电路系统组成。
参照图2，新增控制电路部分根据单台开关所带电机的台数(实际情况，一般为2～3台，图2中以一台开关带3台电机的情况为例说明)由若干组(图2中为3组)互相并联的取样电路、过载保护电流整定电路及断相检测电路组成。
各组取样电路由电流互感器HL1、HL2、HL3，整流二极管D1、D2、D3，电阻R1-R6，电容器C1、C2、C3组成。通过电流互感器HL1、HL2、HL3和取样电阻R1、R3、R5，将各台电机工作时的大电流信号转变成按比例的交流低电压信号。再经过整流二极管D1、D2、D3整流和电容器C1、C2、C3滤波后，变成直流信号电压，输出给过载保护电流整定和断相检测电路。电阻R2、R4、R6在电路中的作用是给电容器C1、C2、C3提供放电回路，并使电流互感器HL1、HL2、HL3在控制特性较好的区段内工作。
各组过载保护电流整定电路由转换开关RW1、RW2、RW3及二极管D4、D5、D6、组成。转换开关RW1、RW2、RW3均为由波段开关和细调电阻组成的单刀11掷开关，分别对各台电机的过载保护电流进行整定。它可利用串联电阻的分压作用使得整定在任一档时都能保证在额定负荷时，输出同样的≤+3V信号电压。二极管D4、D5、D6组成正或门，当各台电机均在正常负荷下工作时经D4、D5、D6输出到信号输出端Sc的信号电压亦为≤+3V，表明电机工作正常;当某台电机过负荷时，对应的二极管D4或D5或D6的输出电压升高，(电压升高的幅度与该台电机的过负荷程度成正比)使信号输出端Sc的输出信号电压上升，表明某台电机过负荷。
断相检测电路由二极管D7-D14，稳压二极管D15，三极管BG，电阻R7、R8和电容器C4组成。其中D7、D9、D11和C4组成一个正或门电路;D8、D10、D12和R7组成一个正与门电路;BG、D13、D14、D15和R8组成检测、放大电路。
电路工作前，先联接对应电机的LX连线(如只用2台电机，只联接2根LX连线，不用的LX连线应断开)，通过连线LX-1，LX-2，LX-3将各组取样电路输出的直流信号电压输入由D7、D9、D11和C4组成的正或门电路，在C4两端得到的电压是各信号电压中最高的一个电压。当各台电机均正常工作时，由电阻R7给三极管BG提供一个基极电流使BG导通，BG集电极到地电压(图2中9号线即相当地线)，≤1.5V，低于二极管D4、D5、D6输出的≤+3V电压，稳压二极管D15反偏，信号输出端Sc的输出电压亦为+3V，表明各电机工作正常。当各台电机中某一台电机缺相运行时，参照图4(1)，如果正好卡有电流互感器的那一相缺相，此时对应的那组取样电路的输出信号电压为零。由电阻R7给三极管BG提供的电流经二极管D8、D10、D12组成的正与门电路，连线LX-1或LX-2或LX-3，电阻R2或R4或R6被短路入地;BG截止，基极电压上升到12V左右(由D15稳压值决定)，使信号输出端Sc输出电压大大升高，表明某台电机缺相运行。
参照图4，(2)、(3)。如果各台电机中某台电机无互感器的那相断相，则在断相状态下运行的电机，其末断相的两相工作电流为正常电流的1.5～1.73倍，则信号输出端Sc的信号电压输出与该台电机过负荷时的情况一样。
参照图3和图5中虚线框内部分新增控制电路与原“JDB”保护器电路系统的对接是，将原保护器电路系统中保护电流整定电路的信号输出端断开(即图3、图5中打“×”处原保护器电路中转换开关RWo的输出端)，而将新增控制电路的信号输出端Sc在此接入，并将新增控制电路中的9号线与原保护器电路系统中的9号线对接，从而使每台电机的过载、断相等信号电压输入到原保护器电路系统内，控制原保护器的动作，实现对每台电机的过载、断相保护。
参照图1。原“JBD”保护器电路系统装在开关(磁力防爆启动器)内部，由引出线与新增控制电路部分相接。电流互感器HL1、HL2、HL3分别卡在对应电机供电负荷线不同相的单根电缆芯线上。即HL1卡在电机1供电线路的A相上;HL2卡在电机2供电线路的B相上;HL3卡在电机3供电线路的C相上。
参照图2。本发明新增控制电路中各主要元件的选择为二极管D1-D3，D7-D14均选用1N4004;二极管D4-D6选用2AK2或2AP10;稳压二极管D15选用2CW110，稳压值12V;三极管BG选用3DK4电阻R7＝51K，R8＝10K，(功率1-2W);电容器C4＝2.2μF，耐压160V;转换开关RW1、RW2、RW3中各细调电阻值随所用电流互感器的特性参数和欲选取的对应电动机的电流整定值级别而定。
参照图5，对于开关输入输出的三相不平衡、短路、漏电、闭锁等其它保护功能，原“JDB”保护器电路系统均具备，且在一台开关带动多台电机的情况下，上述保护功能仍十分有效。因此上述保护功能仍由原保护电路系统完成。从而，本发明在新增部分控制电路后，在一台开关带动多台电机的情况下，可以有效实现对各台电机的过载、断相、短路、漏电、闭锁等多方面的综合保护。
权利要求
1.一种单台开关带动多台电机的电机综合保护器，是在淮南矿业学院研制的“JDB”系列电机综合保护器电路系统的基础上，新增部分控制电路组成的，其特征在于a.新增控制电路部分根据单台开关所带电机的台数由若干组互相并联的取样电路，过载保护电流整定电路及断相检测电路组成，b.新增控制电路部分与原“JDB”电机综合保护器电路系统的对接是将原保护器电路系统中保护电流速定电路的信号输出端(即转换开关RW1的输出端)断开，而将新增控制电路的信号输出端Sc在此接入，并将新增控制电路中的9号线与原保护器电路系统中的9号线对接，c.使用前，应先联接对应电机的LX连线，(如只用2台电机，只联接2根LX连线)不用的LX连线应断开，d.电流互感器HL1、HL2、HL3、分别卡在对应电机供电负荷线中不同相的单根电缆芯线上，e.新增控制电路各主要元件的选择为二极管D1-D3，D7-D14均选用1N4004；二极管D4-D6选用2AK2或2AP10；稳压二极管D15选用2CW110，稳压值为12V；三极管BG选用3DK413；电阻R7=51K，R8=10K，(功率1-2W)；电容器C=2.2μF，耐压160V；转换开关RW1、RW2、RW3中各细调电阻阻值随所用电流互感器的特性参数和欲选取的对应电动机的电流整定值而定。
2.根据权利要求1所述的电机综合保护器，其特征在于a.各组取样电路由电流互感器HL1、HL2、HL3，整流二极管D1、D2、D3，电阻R1-R6，电容器C1、C2、C3组成，b.各组过载保护电流整定电路由转换开关RW1、RW2、RW3及二极管D4、D5、D6组成。转换开关RW1、RW2、RW3均为由波段开关和细调电阻组成的单刀11掷开关。二极管D4、D5、D6组成一正或门电路，c.断相检测电路由二极管D7-D14，稳压二极管D15，三极管BG，电阻R7、R8和电容器C4组成。其中D7、D9、D11和C4组成一正或门电路;D8、D10、D12和R7组成一正与门电路;D13、D14、D15和R8组成检测放大电路，d.各组取样电路的输出端与过载保护电流整定电路和断相检测电路的输入端相接;过载保护电流整定电路和断相检测电路的输出信号电压均由信号输出端Sc输出。当各台电机正常工作时，其输出信号电压均为≤+3V;当某台电机过载或断相时，其输出信号电压均将上升。
全文摘要
本发明公开了一种单台开关带动多台电机的电机综合保护装置。它在现有“JDB”系列电机综合保护器的基础上，增加部分控制电路，在单台开关带动多台电机的场合，变原保护器的多台电机工作电流相加取样整定为单台电机工作电流分别取样整定，克服了原保护器在单台开关带动多台电机的场合不能有效进行过载、断相保护的缺陷，具有过载、断相、短路及漏电闭锁等综合保护功能。
文档编号H02H7/09GK1093204SQ93102790
公开日1994年10月5日 申请日期1993年3月29日 优先权日1993年3月29日
发明者申文龙, 段双成 申请人:段双成, 申文龙