专利名称：三相电机的紧急保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电开关，更确切地说是涉及一种三相电机的紧急保护装置。
当三相电机遇有堵转、丢相、短路、超负荷等故障时，需要及时切断三相供电，以避免烧毁电机。目前，电机的保护器大致包括电子式和电热式两大类，其中电子式保护器在使用中存在有受电源电压限制、对环境温度敏感和材料昂贵成本高的缺点，而电热式保护器在使用中则存在保护额定电流的倍数高、适应面窄、材料贵成本高及动作时间长、响应速度慢等方面的缺点。
为解决上述两类电机保护装置所存在的问题而设计的磁电式综合控制器(如中国专利94215049.X等)，采用电流互感器检测电机故障，用光电耦合器作为控制部件触发可控硅工作，再由可控硅控制设置在三相电源中的电磁执行部件动作，在电机或供电出现异常情况时及时由电磁部件切断供电，具有不必连接同步电源、结构简单、成本低廉、安装使用方便的特点。
该磁电式综合控制器的可控硅触发控制电路由与电流互感器连接的二极管整流桥路和与整流桥路输出连接的光电耦合晶体管开关电路构成，根据二极管整流桥路在正常、异常状态下输出电压的变化改变可控硅触发控制电路的工作状态，并进一步控制电磁执行部件的工作状态，达到正常时维持电机供电、异常时切断电机供电的紧急保护的目的。
该磁电式综合保护器在使用中存在有需加二极管整流桥路和因保护速度仍不够快捷、导致极个别电机烧毁的现象。
本实用新型的目的是设计一种三相电机的紧急保护装置，对现有的磁电式综合保护器作出改进设计，不使用二极管整流桥路实现对可控硅触发控制电路工作状态的控制，保护动作迅速，以彻底消除电机烧毁现象。
本实用新型三相电机的紧急保护装置，由电流互感器、可控硅、可控硅的触发控制电路和电磁执行部件连接构成，可控硅连接电源及电磁执行部件的控制部分，电磁执行部件的执行部分串接在电机的电源回路中，其特征在于所述的可控硅及可控硅的触发控制电路设置在一个模块内；所述的电流互感器有三个，分别设置在三相电源线处，三个电流互感器一端并接；所述可控硅的触发控制电路包括由三个光电耦合器连接构成的光电耦合晶体管开关电路的控制电路和与该控制电路输出连接的光电耦合晶体管开关电路，三个光电耦合器的光接收部分顺次串接并连接在所述模块内电源正端与光电耦合晶体管开关电路的输入端间，三个光电耦合器光发射二极管的负端并接模块内电源正端，三个光电耦合器光发射二极管的正端分别连接所述三个电流互感器的另一端，光电耦合晶体管开关电路的输出端接所述可控硅的触发端。
所述的光电耦合晶体管开关电路由第一、第二光电耦合器，第一、第二晶体三极管和设置在模块外的可调电阻连接构成；第一、第二光电耦合器光发射二极管正端、可调电阻一端及第一光电耦合器光接收部分一端连接所述模块内电源正端，第一光电耦合器光接收部分另一端接第一晶体三极管基极，第一晶体三极管集电极接第二晶体三极管基极及所述的三个串接的光电耦合器接收部分的输出端，第二晶体三极管集电极接第二光电耦合器光发射二极管负端，第一、第二晶体三极管的发射极接模块内电源负端及可调电阻另一端，可调电阻调节端接第一光电耦合器光发射二极管负端，第二光电耦合器光接收部分与所述可控硅一端及触发端连接。
所述的光电耦合晶体管开关电路由第一、第二晶体三极管，集电极电阻，第一、第二光电耦合器和设置在模块外的可调电阻连接构成；第一晶体三极管基极连接所述的三个串接的光电耦合器接收部分的输出端，第一晶体三极管集电极连接第二晶体三极管基极和集电极电阻一端，集电极电阻另一端及第一、第二光电耦合器光发射二极管正端接模块内电源正端，第一、第二晶体三极管发射极接模块内电源负端，第二晶体三极管集电极接第一光电耦合器光发射二极管负端，第一、第二光电耦合器光接收部分与所述可控硅一端及可控硅触发端并接，可调电阻两端分别连接模块内电源正、负端，可调电阻调节端接第二光电耦合器光发射二极管负端。
当电机及三相供电正常时，模块中可控硅导通，电磁执行部件动作，维持电机供电；当电机或三相供电出现异常时，模块中可控硅关断，电磁执行部件恢复静态，切断电机供电。
下面结合实施例及附图进一步说明本实用新型的技术
图1.三相电机的紧急保护装置第一实施例模块内部线路图；图2.三相电机的紧急保护装置第二实施例模块内部线路图；图3.图1或图2中模块控制三相电机电源的接线图。
参见图1，模块10设有8个接脚，其中接脚1、2、3为三个光电耦合器Q1-Q3光发射二极管正端，分别用于连接三个电流互感器的一端。接脚4为模块内电源正端，用于连接外部可调电阻R一端，接脚5为模块内光电耦合器Q4光发射二极管负端，用于连接外部可调电阻R的调节端，接脚6为模块内电源负端，用于连接外部可调电阻R另一端。接脚7、8为模块内可控硅CT两端，用于连接电磁执行部件的控制部分及电源。光电耦合器Q4、Q5，晶体三极管T1、T2连接构成光电耦合晶体管开关电路，其开、关状态受光电耦合器Q1至Q3的控制。调整可调电阻R，可从模块外部调节模块内Q4的开关控制电压。
正常情况下，光电耦合器Q1-Q3导通，输出电压约1.6V，Q4、T1截止，T2、Q5导通，触发可控硅CT导通，可维持电机供电；当出现异常情况，如掉相时模块内电路工作电压很低，可控硅CT截止切断电机供电；若发生堵转、负载过大电机内产生涡流及短路时，互感器感应的电流增大，Q4、T1导通，T2、Q5截止，可控硅CT截止，切断电机供电。
参见图2，模块20设有8个接脚，其中接脚1、2、3为三个光电耦合器Q1-Q3光发射三极管正端，分别用于连接三个电流互感器的一端。接脚4为模块内电源正端，用于连接外部可调电阻R一端，接脚5为模块内光电耦合器Q5光发射二极管负端，用于连接外部可调电阻R的调节端，接脚6为模块内电源负端，用于连接外部可调电阻R另一端。接脚7、8为模块内可控硅CT两端，用于连接电磁执行部件的控制部分及电源。
与图1模块电路的不同之处在于其光电耦合晶体管开关电路由光电耦合器Q4、Q5，晶体三极管T1、T2，集电极电阻R1和可调电阻R连接构成。虽然电路连接方式不同但工作原理相同。
参见图3，模块10或20用于控制三相电机M电源的接线如图中所示，电磁执行部件采用交流接触器(也可用于潜水泵空气开关)，其中D为其控制线圈部分，D1、D2、D3为其执行触点。B1、B2、B3为三个电流互感器，其一端并接，另一端分别接模块1、2、3脚，电流互感器设置在三相线A、B、C处。图中AN1为启动键，AN2为停止键。
本实用新型综合运用磁电控制原理并设计成模块式结构，模块本身不必连接同步电源也不必设置二极管整流电路，使用多只光电耦合器，具有结构简单、成本低廉、安装使用方便、灵敏度高、保护动作迅速(＜0.2秒)的特点，除可用作三相电机的紧急保护外，还可用于其他三相电器的紧急保护。
权利要求1.一种三相电机的紧急保护装置，由电流互感器、可控硅、可控硅的触发控制电路和电磁执行部件连接构成，可控硅连接电源及电磁执行部件的控制部分，电磁执行部件的执行部分串接在电机的电源回路中，其特征在于所述的可控硅及可控硅的触发控制电路设置在一个模块内；所述的电流互感器有三个，分别设置在三相电源线处，三个电流互感器一端并接；所述可控硅的触发控制电路包括由三个光电耦合器连接构成的光电耦合晶体管开关电路的控制电路和与该控制电路输出连接的光电耦合晶体管开关电路，三个光电耦合器的光接收部分顺次串接并连接在所述模块内电源正端与光电耦合晶体管开关电路的输入端间，三个光电耦合器光发射二极管的负端并接模块内电源正端，三个光电耦合器光发射二极管的正端分别连接所述三个电流互感器的另一端，光电耦合晶体管开关电路的输出端接所述可控硅的触发端。
2.根据权利要求1所述的三相电机的紧急保护装置，其特征在于所述的光电耦合晶体管开关电路由第一、第二光电耦合器，第一、第二晶体三极管和设置在模块外的可调电阻连接构成；第一、第二光电耦合器光发射二极管正端、可调电阻一端及第一光电耦合器光接收部分一端连接所述模块内电源正端，第一光电耦合器光接收部分另一端接第一晶体三极管基极，第一晶体三极管集电极接第二晶体三极管基极及所述的三个串接的光电耦合器接收部分的输出端，第二晶体三极管集电极接第二光电耦合器光发射二极管负端，第一、第二晶体三极管的发射极接模块内电源负端及可调电阻另一端，可调电阻调节端接第一光电耦合器光发射二极管负端，第二光电耦合器光接收部分与所述可控硅一端及触发端连接。
3.根据权利要求1所述的三相电机的紧急保护装置，其特征在于所述的光电耦合晶体管开关电路由第一、第二晶体三极管，集电极电阻，第一、第二光电耦合器和设置在模块外的可调电阻连接构成；第一晶体三极管基极连接所述的三个串接的光电耦合器接收部分的输出端，第一晶体三极管集电极连接第二晶体三极管基极和集电极电阻一端，集电极电阻另一端及第一、第二光电耦合器光发射二极管正端接模块内电源正端，第一、第二晶体三极管发射极接模块内电源负端， 第二晶体三极管集电极接第一光电耦合器光发射二极管负端，第一、第二光电耦合器光接收部分与所述可控硅一端及可控硅触发端并接，可调电阻两端分别连接模块内电源正、负端，可调电阻调节端接第二光电耦合器光发射二极管负端。
专利摘要本实用新型涉及一种三相电机的紧急保护装置,是一种磁电式综合保护器。由设置在三相电源线处的三个电流互感器、制作在一模块内的可控硅及可控硅的触发控制电路和电磁执行部件组成。可控硅的触发控制电路包括三个光电耦合器及由晶体三极管、光电耦合器、可调电阻等连接构成的光电耦合晶体管开关电路。三个光电耦合器的光发射二极管正端分别与三个电流互感器一端连接,其光接收部分依次串接控制开关电路状态。灵敏度高、保护快。
文档编号H02H7/08GK2282742SQ9720045
公开日1998年5月27日 申请日期1997年1月17日 优先权日1997年1月17日
发明者张炳文 申请人:张炳文