专利名称：断相保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三相四线制低压交流电器的断相保护装置。
目前，低压电动机断相运行造成烧坏的事故经常发生，在考虑低压电机的保护措施时，一般只考虑装设快速熔断器和热继电器保护，这种方案并不能完全地保护电动机的单相运行的，以至造成事故发生。现行的单相运行保护措施却因为有价格较贵，或者安装接线麻烦，或者是不能完全起到断相保护的作用等缺点，所以在实际应用中不广泛，如中国专利公报公开的“申请号88203069电动机断相保护器”，虽然结构简单、成本低，但它只局限于在熔断器熔断时，才能保护电机，如果是其它原因造成断相时，就不能保护电机，它是不能完全起到断相保护的作用。对于其它三相四线制低压交流电器的断相保护，基本上亦沿用上述技术方案，所以也存在误动作多和保护不足的缺陷。
本实用新型的目的在于提供一种适应范围广、工作可靠的三相四线制低压交流电器的断相保护器。
本实用新型的任务是用如下方式完成的它包括整流、滤波、稳压电路、比较放大电路和控制电路。由星形连接的电容C1、C2、C3电接三相电源，其中性点N′与电源零线N之间串接整流滤波稳压电路中的整流器Z，在整流滤波稳压电路直流输出端上并接由电阻R1、R2、R3、电位器W组成的电阻电桥，该电阻电桥的两分压输出端电接集成运算放大器IC的两输入端，在集成运算放大器IC的输出端与整流器Z输出电源之间串接继电器KA的线圈，用继电器KA的接点KA1串接在接触器KM的控制回路中。接触器KM的控制回路是常开按钮SB11串接常闭按钮SB2和接触器KM线圈以及热继电器接点FR，在常开按钮SB1的两端并接由双向可控硅SCR串接接触器KM的常开接点KM1组成的自锁回路，双向可控硅SCR控制极的控制信号由电阻R4串接继电器KA的常闭接点KA1后接电源提供。继电器KA线圈的接正电源端与整流器Z的负电源端之间并接有电容C6。
本实用新型具有体积小、重量轻、安装方便、工作可靠、灵敏度高、适用范围广等优点，其电压取样点可在电源变压器输出端或低压电器所用电源的输入端。例如电压取样点设在电动机的进线端，从而避免了除电源断相外，由于接触器触点接触不良或热继电器热源件断路而起的断相后的拒动作，真正实行对异步电动机的断相保护。适用于电压380伏三相四线制交流低压电器的断相保护。
图1是本实用新型电路原理图。
图2是本实用新型用于电机控制的接触器控制电路图。
图3是本实用新型用于电机控制的电机主回路原理图。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明实施例以交流电动机断相保护器作说明。
从附图1、2、3可以看出，将A′B′C′三点分别接至三相异步电动机的进线端(或三相电源上)，当电动机接受三相线电压正常工作时，电容C1－－C3的中点N′处无电压(或很小)，输入到集成电路IC的“2、3”端的电压很小，甚至无电压，这时IC“2、3”脚检拾到的信号经过其内部的比较，自动进行分辨(考虑到零线电位的漂移)，IC无动作指令不会动作。集成运算放大器IC可采用LM386。当三相电源断相时(或交流接触器KM的主触点接触不良，热继电器的热原件开路等)C1－C3的中点电位迅速发生变化，对零线将产生一足够使IC发出动作指令的动作电压(9V左右)，该电压由桥式整流、滤波、稳压后，再由IC“2、3”脚检拾到的这一电压信号进行比较、放大后，由截止状态翻转为导通状态，驱动继电器KA动作其常闭接点KA1断开双向可控硅SCR的控制极，使双向可控制硅失去触发电压而关断，从而切断电动机的电源控制电路，迫使交流接触器释放，断开主电源，使电动机脱离电源而停止运转，对电动机实行保护。
该保护器在检拾到断相信号后，瞬间动作、灵敏度极高，动作干脆。由于继电器的触点是串接在双向可控硅的控制极用双向可控硅作为直接执行原件，所以触点在动作时无火花，延长了继电器寿命。IC的“1”、“8”端短接，“4”端接电源负极，IC的输出端“5”接继电器KA线圈一端，继电器KA线圈的另一端接电源正极性端，在继电器KA线圈上并接二极管D6，用于释放继电器KA线圈贮存的电磁能。
工作原理合上开关QS后，三相交流电源通过FU加致交流接触器KM上端头，同时其控制回路得电，这时按下启动按钮SB1，因继电器KA常闭接点串联在双向可控硅SCR控制回路，SCR在按下SB1时，得一触发信号而导通，所以KM得电极合并通过其辅助常开触头KA1自锁，电源电压通过吸合的KM加到热继电器FR，再通过FR加到电动机M，使M得电正常运转。
将A′B′C′接于电动机进线端，通过C1－－C3降压后其中点N′与电网零线N构成一信号检测点，当某一相发生断相时，N′与N之间电位迅速升高，(正常时N′－N电压为零)该电压通过Z整流后由C4滤波，D5稳压后，提供检测回路一大约7V左右的直流电压，该电压通过接成桥式回路的R1、R2、R3、W进行分压后输入到IC的“2、3”脚。由于该集成块内部具有“－、－”输入功能将外电路输入的信号进行比较，放大后由“5”脚输出一低电平驱动继电器KA吸合，其常闭接点断开双向可控硅的控制极，使双向可控硅SCR无触发信号而截止，从而断开KM的控制电压回路，使KM断电释放，其主触点KM2切断电机M的主回路，使M停止运转。D6的作用是抑制KA的开合时所产生的高电压保护KA，C6是进一步滤除回路中的交流成分。
本保护器采用独特的电压取样型设计，针对电动机断相后其三相端电压将随电动机的接线组别和磁场极对数的不同发生相应的变化。本保护器就是利用这一原理对断相后的电动机三相端电压进行取样、比较、放大，从而达到迅速断开控制回路使其动作，切断主回路即电动机脱离电源达到保护的目的。
本保护器能适应380V系统内任一功率、任一极数的三相交流异步电动机，不受电动机的电流影响，该保护器虽为电压取样型，但能自动分辨电网电压的正常运行允许波动范围，不致使保护器因电网电压瞬间波动而发生误动作。
本保护器应用了现代先进工艺制作的集成电路作为其核心，使电路大为简单，由于集成电路具有高可靠性，使本保护器具有较高的灵敏度。
本保护器适用于环境温度在－5℃～＋45℃，相对湿度不大于85％的环境工作。
本保护器在电源(电动机进线端)未发生断相前，消耗电能是极微的(可忽略不计)，即使在发生断相后也只是继电器瞬间动作耗电，其功率极微(经实测断相后耗电约25MA左右)能起到真正节能的目的。
权利要求1.一种断相保护器，它包括整流、滤波、稳压电路、其特征是由星形连接的电容C1、C2、C3电接三相电源，其中性点N′与电源零线N之间串接整流滤波稳压电路中的整流器Z，在整流滤波稳压电路直流输出端上并接由电阻R1、R2、R3、电位器W组成的电阻电桥，该电阻电桥的两分压输出端电接集成运算放大器IC的两输入端，在集成运算放大器IC的输出端与整流器Z输出电源之间串接继电器KA的线圈，用继电器KA的接点KA1串接在接触器KM的控制回路中。
2.根据权利要求1所述保护器，其特征在于接触器KM的控制回路是常开按钮SB1串接常闭按钮SB2和接触器KM线圈以及热继电器接点FR，在常开按钮SB1的两端并接由双向可控硅SCR串接接触器KM的常开接点KM1组成的自锁回路，双向可控硅SCR控制极的控制信号由电阻R4串接继电器KA的常闭接点KA1后接电源提供。
3.根据权利要求1所述保护器，其特征在于继电器KA线圈的接正电源端与整流器Z的负电源端之间并接有电容C6。
专利摘要一种断相保护器，它包括整流、滤波、稳压电路、比较放大电路和控制电路，采用电压取样点，用IC运算放大。具有体积小、重量轻、安装方便、接线简单、工作可靠、灵敏度高适用范围广等优点，适于电压380V三相四线制交流低压电器的断相保护使用。
文档编号H02H7/09GK2164605SQ9323438
公开日1994年5月11日 申请日期1993年7月24日 优先权日1993年7月24日
发明者王仲初, 王合江 申请人:王仲初