一种三相马达保护器的制作方法

1.本发明涉及三相马达领域，特别是一种三相马达保护器。


背景技术：

2.以三相来分发电力是电力传输的常见方法。三相电力系统使用三个交流(ac)电压源，三个交流(ac)电压源的相位分别相隔120度。在平衡的三相电力系统中，三条电源供给线承载同一频率(因此同一周期)的三个ac信号，它们在不同时刻达到它们的瞬时峰值。以由三条电源线之一承载的电流作为参考，其他两路电流在时间上分别被延迟电流的一个周期的1/3和2/3。
3.用于产生三个ac电压源的一种常见方式是构造ac发电机/交流发电机，其中旋转磁场通过三组电线绕组，每组围绕发电机/交流发电机的圆周相隔120度。相电压指的是跨过诸如ac发电机/交流发电机中的一组电线绕组等的任何一个ac电压源测量的电压量。三相电力可被用于给马达和许多其他装置提供动力。例如，三相电力可被用于给诸如往复式压缩机中的马达的封闭式压缩机马达提供动力。
4.三相四线制电源供电的马达(电机)是三相马达，三相马达工作时，如果缺相、过载或者不平衡者可能造成危险。目前，马达保护器往往成马达发热的方面对马达进行保护，但经常发热可能会影响马达的使用寿命。


技术实现要素：

5.本发明针对目前三相马达保护器往往成马达发热的方面对马达进行保护，但经常发热可能会影响马达的使用寿命，提供一种三相马达保护器，该保护器通过检测输入到三相马达的电流后，判断异常则开始断电保护，此时还没有发热。
6.本发明的技术方案是：一种三相马达保护器，包括检测每一根相线上的电流的电流检测电路和微处理器；所述的电流检测电路的输出端接所述的微处理器；还包括设置在每一根相线上的开关和对各开关进行控制的开关控制电路，所述的开关控制电路同时控制每一根相线上的开关断开，所述的开关控制电路与所述的微处理器相连。
7.进一步的，上述的三相马达保护器中：所述的电流检测电路包括获取相线上的电流的电流互感器l，对互感器l的输出信号进行放大以后接所述的微处理器的相应接口。
8.进一步的，上述的三相马达保护器中：所述的开关为设置在相线上的继电器，所述的开关控制电路包括设置在继电器线圈电源回路上的开关管，所述的开关管的控制信号输入端接所述的微处理器相应端口。
9.本发明中，通过电流检测电路检测进入到三相马达每一相的电流情况，本领域技术人员知道在微处理器中判断是否缺相、电流是否平衡、是否过载，一旦有这样的情况立即关闭马达的电源，对马达进行保护，不会在马达发热才关闭电源。
10.另外，采用互感器测量相线的电流大小，不需要串联到相线上。而采用的开关控制电路由微处理器的一个信号控制三个开关同时断开，节省了微处理器的引脚。
11.另外，本发明中还设置有检测每一相的相电压的检测电路，所述相电压检测电路的输出接微处理器，如果相电压低于设定值，控制各相同时断电以保护马达。
12.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细地说明。
附图说明
13.附图1为本发明马达保护器检测和控制点示意图。
14.附图2为本发明马达控制器原理框图。
15.附图3为本发明的电流检测电路原理图。
16.附图4为本发明的开关控制电路原理图。
具体实施方式
17.如图1、2所示本实施例是一种三相马达保护器，实践中，本实施例的三相马达(电机)保护器可以设置在电机的控制盒内，目前电机的控制盒中设置有与三相四线制工业电源的输入接线柱，工业电源的u、v、w和零线分别接到控制盒上的四根接线柱上，给电机供电，本实施例的马达保护器就设置在控制盒中的一块电路板上，包括检测每一根相线上的电流的电流检测电路和微处理器；电流检测电路的输出端接所述的微处理器；还包括设置在每一根相线上的开关和对各开关进行控制的开关控制电路，开关控制电路同时控制每一根相线上的开关断开，开关控制电路与所述的微处理器相连。
18.本实施例中，电流检测电路包括独立的相同三个检测电路，分别检测u、v、w三相的检测电路，分别为u相电流检测电路、v相电流检测电路、w相电路检测电路，本实施例中，利用一个电流互感器l采集相线上的电流，如图3所示，将电流互感器l的输出信号进行放大，采用的电路包括放大器lm358、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8，电容c1和电容c2，工作电源vcc，首先互感器l的一端接地，并与电阻r3并联，电阻r4与电阻r5串连在工作电源vcc与地之间，互感器l的另一端与电阻r3的一端相连的公共端与电阻r4与电阻r5相连的公共端之间接电容c1，电阻r4与电阻r5相连的公共端与放大器lm358的正相输入端之间串连电阻r6，电阻r7与电容c2串连后接在放大器lm358的反相输入端与地之间，而电阻r8设置在放大器lm358的反相输入端与输出之间。互感器l感应的电流经放大以后进入到微处理器中，在微处理器中进行ad转换形成数字信号，当检测到三根相线的电流都转换成数字信号以后，本领域技术人员可以利用适当的计算机程序实现这三个数字信号进行比较，如果缺一相，也就是说某一相的电流接近于零，就表示缺相，必须立即断开电源保护马达，当某一相电流较其它两相电流大很多或者小很多，比如v相的电流和u相的电流大小基本相同，但w相的电流是它u相、v相的电流的1.5倍以上或者75％以下，就可以判定电流不平衡了，必须马上控制马达断电。另外如果三相电流都大于设定的值，则表示过载了，为了保护马达必须马上断电。
19.另外，本实施例中，也设置有对各相电压进行电压检测的相电压检测电路，该电路采用本领域常用的分压方式，用一组分压电阻，将相电压按比例输出，如采用两个电阻串联以后接地，一个大电阻30m和一个小电阻300k串连接地，并将两个电阻相连的公共端，然后进行整流滤波形成直流电信号，因为相电压一般是380vdc，经过分压以后正常情况下可以形成4
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5v直流，当电压小于3v时可以认为低电压，需要保护，控制断电，同时三相断电。
20.本实施例中，开关控制电路如图4所示，它是一个由mcu同时控制三个开关同时断开的开关控制电路，该电路包括一个由mcu控制的开关管，如mos管、三极管，本实施例中使用的是一个三极管q1，而本实施例中，使用的开关是继电器k1、k2、k3分别控制u、v、w三相线是否导通，在其它一些场合下。也可以用其它可控开关，三个继电器的绕组串联，在每个绕组上分别并联一个二极管，如图4所示，二极管d1、二极管d2、二极管d3分别并联在继电器k1、k2、k3的绕组两端，二极管的n极与工作电源12vdc相连，一端接12v的工作电源，另一端接三极管q1的集电极，三极管q1的发射极接地，基极通过电阻r1接mcu，同时也通过电阻r2接地。当mcu产生的控制信号有效时，也就是说当mcu判断这三相电源有下列情况：缺相、过载、不平衡时，将产生的一个低电平电信号给开关管，也就是三极管q1截断，此时，三个继电器的绕组上都没有电流，则三个继电器均断开，完成对马达断电保护，当复位以后，mcu产生的控制信号是高电平，控制三极管导通，则三个继电器均吸合，此时，工业的三相电流对马达供电，此时，继续进行监测，也就是实时检测每一相电流，如果再有异常(缺相、不平衡、过载)时，再控制继电器断开。