专利名称：一种电动机保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电动机保护器，特别是涉及一种电子式电动机保护器。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种电动机保护器，取样电路输出端接信号处理电路，所述信号处理电路控制信号输出端接控制开关，所述的取样电路为高次谐波矢量电流取样电路，所述取样电路的输出端一路经限幅电路接信号处理电路的断相信号输入端，另一路经变RC反时限电路接信号处理电路的过载信号输入端，所述的控制开关为可控硅。
所述的高次谐波取样电路由三个对称的电流互感器L1、L2、L3相串接组成，其两端接有由二极管D1、电容C1串联组成的整流滤波电路，二极管D1正端接电流互感器L1，电容C1负端接地。
所述的限幅电路由二极管D2、电阻R3和稳压管Z1组成，二极管D2正端接二极管D1负端，其负端接电阻R3一端，电阻R3另一端接稳压管Z1负端，稳压管Z1正端接地。
所述的变RC反时限电路由变阻器W、电阻R2、二极管D3、电容C2组成，变阻器W一端与二极管D1负端连接，另一端通过电阻R1接地，电阻R2一端和二极管D3负端接变阻器W，另一端接电容C2正端，电容C2负端接地。
信号处理电路采用电压比较器IC，其电源输入端经电阻R14、二极管D11接电流互感器L1，电源输入端经并联的稳压管Z2和电容C3接地，电压比较器IC的断相比较信号输出端经过二极管D4、过载比较信号输出端经过二极管D5后并接，一路经电阻R11接三极管T1基极，另一路经电阻R9接可控硅SCR1控制极，电阻R9经电阻R10接地，三极管T1集电极接三极管T2基极，可控硅SCR1正极接可控硅SCR2控制极，可控硅SCR2负极接三极管T2集电极和稳压管Z3负端，可控硅SCR1正极通过电阻R13和可控硅SCR2的正极并接后接二极管D7～D10组成的整流桥正端，整流桥负端接地，三极管T1、T2的发射极、可控硅SCR1的负极、稳压管Z3的正端接地，三极管T1集电极通过电阻R15接电容C1正端，稳压管Z3的负极经二极管D6、电阻R12接电压比较器IC的电源输入端。
采用上述技术方案后，由于本实用新型采用高次谐波矢量方式进行电流取样，该取样信号可同时作为断相和过载信号，这使电路结构大大简化，提高了可靠性和性价比。本实用新型的过载取样信号采用了反时限电路，因而保证了过载保护有良好的反时限特性，而不需现场测试。由于本实用新型只有两个控制端子，和热继电器控制方式完全一样，因此只要用本实用新型的两个端子取代热继电器即可，因此安装操作极为简单。本实用新型为无触点控制，电路可用外壳进行全密封，因此可用于任何恶劣工作环境，并能方便应用于自动控制系统。
如图2所示，保护器电路装在外壳1中，外壳1上下端面有三个通孔2，电流互感器L1、L2、L3分别位于三个孔处。在使用本实用新型对电动机进行保护时，将电动机的三相电源线分别从三个孔中通过，从整流桥的二极管D8正端引出一根线接交流接触器C线包后接三相电源的其中一相，从整流桥的二极管D7正端引出一根线接三相电源的另外一相即可。
本实用新型的工作原理为当三相电流IA＝IB＝IC时，L1～L3得高次谐波矢量电压UB，经D1、C1整流滤波，Z1限幅，给电压比较器IC提供比较保持信号。当有一相断相时，另两相电流因反相使UB＝0，即为断相取样信号，输入电压比较器IC的断相信号输入端6脚。UB经D1、C1整流滤波，信号经R2、D3、C2组成的变RC电路取得过载信号，输入电压比较器IC的过载信号输入端3脚。对31～100KW的电机，UB经D11、R14、C3、Z2电路，又给比较器IC提供工作电源。
对于4.5～30KW的电机，因其功率不大，所用交流接触器线包的电流较小，稳压管Z3上热损耗不大，所以可用Z3上提供的电压作电源UC，不需UB提供，此时D11、R14、T2电路可省略。当接触器线包C得电即合闸时，电压经D8、R13至可控硅SCR2的控制极，SCR2导通(此时SCR1处于截止状态)。由于三相电的IA＝IB＝IC≠0，产生高次谐波矢量电压UB，经D11、R14并经C3滤波、Z2稳压向比较器IC提供电源，经D11、R14、R4向IC的5脚、经D11、R14、R5向IC的2脚提供基准电压。同时因C得电，电机运行。在电机正常运行状态下，因矢量电压UB使U6＞U5，则U7＝0，UB经变RC电路得U3，在无过载发生时，U3＜U2，则U1＝0，此时SCR1因无触发信号而截止，保证SCR2导通，电机持续正常运行。
当电机在起动前断相也即当合闸后有一相断，必使UB＝0，则U6＝0，U7＝1，产生触发脉冲，经D4、R9触发SCR1，SCR1导通，SCR2过零关断，交流接触器C失电，电机停转。当电机在运行中断相，其保护过程同上。当电机过载时，过载取样信号经变RC电路，按反时限特性使U3＞U2，则U1＝1，触发SCR1导通，其保护过程同上。
对于31～100KW的电机，它和4.5～30KW电机的区别仅在于电压比较器IC的电源问题，因31～100KW的接触器线包电流大(一般在500mA～1A)，故不能长时间取Z3稳压供电。因对大电机，电流大，UB足够大，UB经D11、R14、Z2等给IC提供电源UC。起动瞬间，UC为双支路供电。当UB较大时，从C1上取得电压，使T2饱和，则SCR2阴极电位近似等于零，使Z3不会过热，从而保证保护器安全工作。此时的UC仅有UB提供，这样既解决了散热问题，又保证电机正常运行。开机前的断相保护同4.5～30KW电机。电机运行中若有断相，UB＝0，使T2截止，由Z3稳压，经D6、R12提供UC，当U7＝1，脉冲触发SCR1后，SCR2截止。同时，T1饱和，保证T2可靠截止，锁定SCR2可靠截止，电机停转。因在过载时UC不变，U1＝1的脉冲使SCR2可靠截止，其保护过程同上。
权利要求1.一种电动机保护器，取样电路输出端接信号处理电路，所述信号处理电路控制信号输出端接控制开关，其特征在于，所述的取样电路为高次谐波矢量电流取样电路，所述取样电路的输出端一路经限幅电路接信号处理电路的断相信号输入端，另一路经变RC反时限电路接信号处理电路的过载信号输入端，所述的控制开关为可控硅。
2.如权利要求1所述的保护器，其特征在于，所述的高次谐波取样电路由三个对称的电流互感器L1、L2、L3相串接组成，其两端接有由二极管D1、电容C1串联组成的整流滤波电路，二极管D1正端接电流互感器L1，电容C1负端接地。
3.如权利要求2所述的保护器，其特征在于，所述的限幅电路由二极管D2、电阻R3和稳压管Z1组成，二极管D2正端接二极管D1负端，其负端接电阻R3一端，电阻R3另一端接稳压管Z1负端，稳压管Z1正端接地。
4.如权利要求2所述保护器，其特征在于，所述的变RC反时限电路由变阻器W、电阻R2、二极管D3、电容C2组成，变阻器W一端与二极管D1负端连接，另一端通过电阻R1接地，电阻R2一端和二极管D3负端接变阻器W，另一端接电容C2正端，电容C2负端接地。
5.如权利要求2、3或4所述的保护器，其特征在于，信号处理电路采用电压比较器IC，其电源输入端经电阻R14、二极管D11接电流互感器L1，电源输入端经并联的稳压管Z2和电容C3接地，电压比较器IC的断相比较信号输出端经过二极管D4、过载比较信号输出端经过二极管D5后并接，一路经电阻R11接三极管T1基极，另一路经电阻R9接可控硅SCR1控制极，电阻R9经电阻R10接地，三极管T1集电极接三极管T2基极，可控硅SCR1正极接可控硅SCR2控制极，可控硅SCR2负极接三极管T2集电极和稳压管Z3负端，可控硅SCR1正极通过电阻R13和可控硅SCR2的正极并接后接二极管D7～D10组成的整流桥正端，整流桥负端接地，三极管T1、T2的发射极、可控硅SCR1的负极、稳压管Z3的正端接地，三极管T1集电极通过电阻R15接电容C1正端，稳压管Z3的负极经二极管D6、电阻R12接电压比较器IC的电源输入端。
专利摘要本实用新型涉及一种电动机保护器，取样电路输出端接信号处理电路，所述信号处理电路控制信号输出端接控制开关，所述的取样电路为高次谐波矢量电流取样电路，所述取样电路的输出端一路经限幅电路接信号处理电路的断相信号输入端，另一路经变RC反时限电路接信号处理电路的过载信号输入端，所述的控制开关为可控硅。采用上述技术方案后，由于本实用新型采用高次谐波矢量方式进行电流取样，使电路结构大大简化，提高了可靠性和性价比，过载保护有良好的反时限特性，而不需现场测试。由于本实用新型只有两个控制端子，安装操作极为简单。本实用新型为无触点控制，因此可用于任何恶劣工作环境，并能方便应用于自动控制系统。
文档编号H02H7/085GK2535956SQ0221326
公开日2003年2月12日 申请日期2002年3月11日 优先权日2002年3月11日
发明者薛金柱 申请人:薛金柱