专利名称：三相异步电动机综合保护器的制作方法
技术领域：
本发明是一种对一般三相异步电动机具有多种保护功能且同时具声光报警功能的电动机综合保护器。
现在经常使用的电动机保护装置一般都不具备多种保护功能，且其灵敏度，可靠性均较低。如市场上出售的各种熔断器，因其熔断电流为电动机额定工作电流的4－7倍，因而除了电动机绕组间或电源线间发生短路故障外，它对各种原因引起的电动机绕组慢性过热一般都无保护作用。常用的热继电器一般都和交流接触器安装在一起，由于它和电动机绕组两者的通风散热条件相差甚大，因而两者由电流过大所造成的实际温升也相差甚大，所以它也不能对电动机实行有效地热保护。
沈龙庆在《电世界》(1988·NO·5)发表了《电动机温度保护控制器》一文，由于其测温元件仅限于测定三相绕组中某一相绕组的温度，因而它不能对另外两相绕组进行有效的热保护。同时该温度控制器与本实用新型综合保护器相比，具有明显的电路复杂，成本高及没有缺相瞬即保护和声光报警功能等缺点。
本发明的目的是要提供一种既能对由于各种原因使电动机绕组过热及缺相运行进行测控，又能同时给予声光报警的电动机综合保护器，从而可靠地保护电动机绕组不被烧毁。
本发明是以如下方式完成的该装置全部电路由电动机绕组过热检测电路，缺相运行检测电路，控制电路及声光报警电路四部分组成。过热检测电路用三个具有不同热膨胀系数的双属片做成适合放置于电动机绕组中的测温元件，分别放置在电动机定子绕组中以检测绕组工作温度是否过热。用三个相同阻值的电阻按星形接法并联于电动机接线盒的三相电源上，再用一个灵敏继电器串联于三个电阻公共接点与接地点之间，以检测三相绕组是否缺相运行。控制电路由可控硅交流电子开关与交流接触器组成，并由该电子开关控制交流接触器线圈中电源的通断，进而控制电动机三相电源的通断。声光报警电路由变压器、指示灯、电子音乐集成块、音频放大器、压电喇叭等元件组成，该电路与可控硅交流电子开关并联而与交流接触器串联，在控制电路动作时它便会以悦耳的电子音乐、指示灯光及醒目的“请检修电动机！”红色字样给予报警。
本发明与现有常用的电动机保护装置相比，在检测与保护方法上有着明显的直接性与多重性，而且灵敏可靠。因为它是通过直接检测电动机三相绕组的工作温度及电压、电流是否平衡来判断其是否过热及缺相运行，这与以往通过检测电源电压及电流的大小来判断绕组是否过热显然是进步的。另外，本发明所提出的测温元件在定子绕组中的安放位置使得在一相绕组过热时，就会有两个检测元件同时动作，这显然是为该绕组多加了一重热保护，这样将使本装置的灵敏度及可靠性大大提高。电动机缺相运行是其被烧毁的一个重要原因，为加强这方面的保护，本装置在电动机缺相运行时，不仅有可靠及时的热保护，而且还有反应十分灵敏的瞬即保护，使电动机绕组一旦缺相运行，控制电路便立即会关断电动机电源，使其无法运转。由于本装置是一种综合保护器，因而它比以往的电动机保护装置功能都全面，还有本装置的报警装置也有其功能齐全及形式新颖的特点。采用本装置取代现行电动机保护装置中的热继电器和断相保护器，不仅会保证电动机绕组不因故障而烧毁，而且由于本装置电路简单，成本低廉，又是串联于交流接触器中，只是分担了交流接触器的部分电功率，所以用它既不会使设备费用增加，也不会增加电能的消耗，而只会使电动机绕组被烧毁的生产事故大大减少以至趋于绝迹。
以下将结合附图对本发明装置做进一步的详细描述
图1是本装置测温元件结构图。
图2是本装置的原理电路及其与电动机绕组、交流接触器的接法图。
图3是本装置外壳面板图。
图4是本装置光报警指示窗挡板结构图。
参照图1用薄铜片或镀锌白铁片做一个适合放置于电动机定子绕组间，且其断面为矩形，并经过浸漆处理的一端封闭的金属管(8)，在该管开口端适当位置钻一个小孔，并在该小孔处焊接一个小螺帽(5)，然后安上一个与小螺帽配套的小螺钉(6)。把日光灯启辉器氖泡中的U形金属片(4)取出拉直，在该金属片一端焊接一条弹性良好的薄不锈钢片(7)并将其弯成图1所示之形状，安装在一个可放入金属管开口端的塑料座(3)上，在塑料座上涂上一层粘接剂，放入金属管开口端，然后在金属管开口端及金属片引出端各焊接一根引线(1)和(2)。最后把所做好的测温元件放进干燥箱中，通过调整小螺钉(6)与不锈钢片(7)之间的距离来确定其合适的控制温度。
参照图2将调整好的三个测温元件(Ka)、(Kb)、(Kc)分别放置在电动机互不相同的两相绕组之间，这样当某相绕组过热时，就会有两个测温元件同时动作，从而可提高本装置的可靠性与灵敏度。本装置按图2电路接好后，当电动机三相绕组中任意某一绕组不管何种原因过热至控制温度时，都会有两个测温元件由断开变为过通，造成可控硅(SCR)的控制极与阴极短路，阳极与阴极间由导通变为截止，交流接器(CJ)因其线圈中的电流回路断开而由吸合状态变为放开状态，从而使电动机电源被切断而停止运转。由于本装置中检测元件与可控硅组成了与非门电路，因此实际上只要有一个检测元件动作就会使控制电路动作而切断电动机电源。本装置的断相瞬即保护动功能是通过断相检测电路与控制电路来实现的。将电阻(Ra)、(Rb)、(Rc)按星形接法在电动机接线盒内与三相绕组并联，当三相电源中缺任一相时，都会因三相电源失去平衡而使一部分交流电从三个电阻公共接点流向接地点，此交流电流经桥式整流器(A2)整流，流过灵敏继电器(J)时使其动定片开关KK由断开变为导通，从而使控制电路动作，切断电动机电源。
本装置的声光报警电路与可控硅交流电子开关并联而与交流接触器(CJ)串联。当可控硅交流电子开关导通时，因其电抗很小，与报警电路中变压器(B1)初级线圈的电抗相比则很大，因此交流接触器(CJ)线圈中的电流只能由可控硅交流电子开关形成回路，而几乎不流过变压器(B1)的初级线圈。当可控硅交流电子开关由导通变为截止时，其电抗又比变压器(B1)初级线圈大得多，从而迫使交流接触器(CJ)线圈中的电流仅能通过变压器(B1)初级线圈形成回路，使声光报警电路获得电源而发出报警信号。又由于交流接触器(CJ)线圈与变压器(B1)初级线圈对市电的电抗比为14－10左右，因而(CJ)线圈两端分压也很低使其不能吸合，以保证电动机电源被关断的可靠性。
参照图4及图5本装置光报警指示窗的挡板(Q)做了如下特殊设计，光报警指示窗设置于本装置外壳的正面，窗口挡板(Q)用普通透明玻璃及三张和玻璃一样不小的白色书写纸组成。在挡板玻璃的里表面先粘贴两层白色书写纸(3)和(2)，再把写有“请检修电动机！”红色字样的第三张白色写纸(1)，将其有字面与粘好的白纸(2)相粘贴。这样把挡板安到光指示窗上后，在电动机正常运行时，光报警指示窗上既无灯光指示也无字迹显示。当电动机发生过热或缺相故障时，光报警指示窗除有灯光指示外，同时还会有醒目的“请检修电动机！”红色字样显示，使其报警效果更加直观。
权利要求1.一种主要由电动机绕组过热及缺相检测电路、控制电路及声光报警电路组成的三相异步电动机综合保护器，其特征在于电动机绕组过热检测电路是由三个分别埋置于电动机定子绕组端部两个不同相绕组之间的双金属片测温元件(Ka)、(Kb)、(Kc)组成，电动机缺相检测电路是由三个电阻(Ra)、(Rb)、(Rc)，桥式整流器(A2)及灵敏继电器(J)组成，控制电路由可控硅(SCR)、电阻(R1)、桥式整流器(A1)组成，声光报警电路由变压器(B1)、整流器(A3)、指示灯(ZD)、电容(C)、音乐集成块(IC)、电阻(R2)及(R3)、三极管(BG)、音频变压器(B2)及压电喇叭(HTD)组成。
2.按权利要求1所规定的电动机综合保护器，其特征是电动机过热和缺相检测电路与控制电路组成与非门电路，声光报警电路与控制电路并联，而与交流接触器(CJ)串联，且交流接触器(CJ)的线圈与变压器(B1)初级线圈对市电的电抗比应在14－10左右。
3.按权利要求1所规定的电动机综合保护器，其特征是光报警指示窗档板是由一块透明玻璃(4)及重叠性粘贴于玻璃里表面的三层白色书写纸(1)、(2)、(3)组成，且白纸(1)与白纸(2)接触面上写有“请检修电动机！”的红色字样。
专利摘要一种应用于三相异步电动机的综合保护器。它需要解决的技术问题是如何可靠地感知电动机绕组已过热或是否在缺相运行，并对电动机实行控制和给人们以声光报警。其特征是用测温电路与缺相检测电路直接测定电动机绕组是否过热或缺相运行。过热和缺相运行检测电路与可控硅交流电子开关组成与非门电路，并通过交流接触器控制电动机电源的通断，报警电路则能在控制电路动作时，给予声光报警。本装置可取代目前使用的热继电器和断相保护器。
文档编号H02H7/08GK2057043SQ8920309
公开日1990年5月9日 申请日期1989年3月19日 优先权日1989年3月19日
发明者张勤善 申请人:张勤善