专利名称：电机节能保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机变压节电、过热断相自动保护装置。
目前，三相交流异步电动机存在电机功率过大，被拉动的机械负载很轻的情况。造成“大马拉小车”的现象，电机的无功功能浪费大量的电能。如果要使其处于高效率和高功率因数下运行，则须更换小电机，造成许多不便。而传统的方法是用降压起动器，使用不安全，电流大，造成对电机冲击，电压波动大，电网的影响等后果。再者，由于电源缺相(熔断器一相烧断或相线路接线端子松动，虚连以及接触器的触点接触不良)，电机轴承损坏、挡膛、风扇冷却系统的故障，负载卡死等现象时，尚无断相和过热保护的话，电机迅速温升将会烧坏。直接影响正常生产和造成经济损失。
针对上述情况，本实用新型的目的在于提供一种与现有电机组装于一体配套使用的电机节能、过热断相保护器。使得大功率电机在轻负载的情况下，能自动变换电压、节约电能。而在电机过热断相的情况下能自动切断电源，保护电机。
本实用新型是这样来实现的节能电路采用特制的电流互感器“LH”由主导线穿过“LH”从中输的与电机电流成比例的电压作为“取样”电压，经电子电路的二极管、三极管及电位器等元件，调节控度电流的予定值，驱动继电器J1来控制“交流接触器”Cy，C△的结线方式，重负载时接成三角形△，在380V电压下运行。轻负载时自动接成星形Y，在220V电压下运行，以达节能目的。断相部分采用特制的三只磁环绕组“取样”的特殊电路与过热部分构成“与门”(此电路也可独立使用)，不受电机功率大小的限制，配合电子线路驱动继电器J2来控电源“交流接触器”CJ的自保接点，执行断开电源的任务。过热部分是采用MZ61型PTC系列热敏电阻“取样”，此热敏电阻有开关(突变)特性，它的电阻变化由控温点TK值自－5＜TK＜＋5℃时温度只变化10℃，而电阻值由250Ω猛增到＞1300Ω，增加5倍多。这将有效的传感到电子电路中来使J2动作，达到断开电源保护电机的目的。
以下结合附图作进一步说明
图1为本装置的原理框图。
图2为本装置的实施电路图。
如图2所示，5为节能电路，6为过热断相保护电路。节能部分当合上ZD三相自动空气开关时，接通三相A、B、C电源，当按下2AN时，3×C→ZD→3RD→1AN→2AN→CJ(交流接触器)→2RD→B相，使CJ交流接触器线圈成回路而导通。于是CJ交流接触器的常开触点CJ－1，CJ－2，CJ－3同时闭合。又加上C→ZD→3RD→1AN→2AN→J1－1(常闭辅助触点)→C△－4→Cy(交流接触器线圈)→2RD成回路，使得Cy导通。于是Cy－1，Cy－2，Cy－3主触头导通，所以MD(电机)导通运转，于是就成了星形Y。此时电机适合于轻负载运行，即在小负载而自动接成星(Y)形，即在220V下运行，负载电流小。当负载由小到大时，即当需大负荷运行时，此时负载电流ILH增大。于是a、b两端感应出电势，经D1整流后，有大约4伏的电压加在W1(电位器)上。在过W1的中间抽头约有2伏的正信号加在R2并进而加在T1的基极上，使T1导通。于是电源负极由T1电位下降负信号在R6及T2基极上，使T2关断(T1与T2是射极耦合跟随器)，使正电源经J3加在R9及T3的基极上。于是经2－4秒后(可调)，电容C2渐渐被充电而充满达驱动T3导通之目的。由于刚接瞬间C3可看成是短路，所以负信号迅速加在T2基极上使T2关断。T3根据C2充电时间而达到延时控制T3导通的目的，于是J1导通。同时J1－1常闭触点断开，Cy被载断，此时J1－2闭合。于是电源由C→ZD→3RD→1AN→J2－1→J1－2→Cy－4→C△→2RD成回路，使C△线圈通电而吸合。由于CJ－1，CJ－2，CJ－3早已吸合，所以C△－1，C△－2，C△－3闭合就将MD电动机的线圈接成了三角形(△)，即给MD电动机加上380V的电压。而达到电动机在大负载下进行满载运行。但是过一段时间，要转入小负载运行时，从而a、b两端感应电势降至无信号输出，使T1基极上没有正信号加上，使T1关断。电源的正信号加在T2基极上，使T2恢复原始的导通状态，负信号加在T3基极上。本来应该T3马上关断的，但由于C2放电经R9→T2→R5→负极，要经1－2秒后才将T3关断。从而实现了4秒左右由Y转为△连接，2秒左右再由△变成Y形连接。达到了小马拉大马，大马拉小车也合理的状态，实现了节能的目的。
断相、过热自动切断电源部分电机由于在正常情况下三相是全导通，有负载电流ILH通过电机MD线圈，又由于XZ1→XZ2→XZ3(电压互感器)是串联连接的，使得c、d有交流信号输出。再经二极管D4整流后，于是正信号经R13加在T6的基极上。由于T6是硅管所以T6导通，又因为T4的基极由于热敏电阻Rt是在正常低温环境工作所以T4不通，于是正电源加在T4的集电极上。因为T4是断开的，所以T4＞＞＞R11。此时，电源就加在T4电极上了。同时正信号也加在T5的基极上，使T5导通。由于T5、T6都导通，J2也导通。于是J2－1也随之闭合，给CJ和Cy实现自锁(当放开2AN后)。当三相(A、B、C)电源其中一相断电(有可能由于1RD或2RD、3RD保险丝其中一个熔断了，还有CJ－1，CJ－2，CJ－3，Cy－1，Cy－2，Cy－3，C△－1，C△－2，C△－3其中一个接触不良和其它原因等)。由于电机单相运行，于是电机温度升高。现一般尚无过热保护器和断相保护，往往电机容易被烧坏。现采取将三支热敏电阻Rt分别嵌入三相电机的绕组L1、L2、L3上，当断一相时，温度升高，Rt电阻增大，于是有正信号输出(e、f)加在T4基极上，使T4导通。于是电源负极加到T5的基极上，使T5关断不通。同时，c、d两端也无信号输出，T6基极没有信号输入而关断。所以J2线圈断电，J2－1断开，因而不管是Cy或C△连接，均被J2－1断开。因此电机单相、过热运行都得到可靠保护。
本实用新型结构简单，功能齐全，使用方便，安全可靠。
权利要求1.一种电机节能保护器，包括交流接触器，电子开关电路，其特征在于电子开关电路由三极管、电阻、电容、继电器、电流互感器组成，作自动检测元件，控制继电器，再由继电器控制两只交流接触器作星形、三角形结线方式转换，使负载电压在220V、380V之间转换。
2.如权利要求1所述的电机节能保护器，其特征在于，三只热敏电阻Rt分别嵌入三相电机绕组L1、L2、L3上。
3.如权利要求1、2所述的电机节能保护器，其特征在于三只磁环绕组(XZ1、XZ2、XZ3)“取样”的特殊电路与过热部分构成“与门”，配合电子电路驱动继电器J2来控制电源“交流接触器”CJ的自保接点，执行断开电源的任务。
专利摘要电机节能保护器涉及一种电机负载电压转换及过热、断相自动断电的节能保护装置。它包括交流接触器。电子开关电路。电子开关电路由三极管、电阻、电容、继电器、电流互感器组成，作自动检测元件，控制继电器，再由继电器控制两只交流接触器作星形、三角形结线方式转换，使负载电压在220V、380V之间转换。控制灵敏可靠，结构简单，功能齐全，使用方便，适于大功率电机在小负载时节约电能及电机断相、过热时保护电机不致烧坏所用。
文档编号H02H7/09GK2074955SQ8922091
公开日1991年4月10日 申请日期1989年12月8日 优先权日1989年12月8日
发明者于云, 杨有文, 义树发, 杨贵廷 申请人:于云, 义树发, 杨有文, 杨贵廷