专利名称：多功能电动机保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型多功能电动机保护器属于电子程序自动控制保护装置。
现有技术中电动机保护有以下几种缺相保护器、磁力启动器、热保护继电器、冰箱延时保护器等，对电动机以及感容抗电器保护问题没有得到彻底解决，如出现电动机扫膛，潜水电动机密封不严，超负荷运行，因各种恶劣环境等因素，造成电动机烧坏。
本实用新型的目的是根据上述存在着问题，设计了一种多功能电动机保护器，它采用双路启动、单路运行、漏电保护控制电路。对导致电动机绕组、电器主要元器件烧坏的软硬故障因素应给予自动可靠地保护。本设计根据电动机以及感抗，容抗电器瞬间启动电流大，运行电流小的原理，设计出由两路熔丝并联后，串接在被保护电动机、电器回路中，两路熔丝的容量之和恰好等于电动机、电器的正常启动电流，其中一路熔丝的容量恰好等于电动机、电器的额定电流。启动回路由自动程序控制电路按下列指令进入或退出①电动机前和规定启动时间内进入；②电动机启动后和超过规定启动时间退出；③电动机正常工作完毕进入；④电动机启动或运行中因故障因素导致运行回路熔丝烧断退出。从以上启动回路动作程序，启动回路仅在电动机工作前和规定启动时间内进入，电动机运行过程中和产生故障因素时均退出运行，保证运行回路对电动机全过程跟踪保护。当过荷电流，漏电电流远小于烧坏电动机之极限电流时即可保护。本实用新型多功能电动机保护器灵敏度高，体积小，成本低，使用方便，通用性强，使用范围广，对各种感抗、容抗电器如电视机等均能给予保护，对不同功率的电动机电器保护，只需配置适当容量的继电装置即可。
本实用新型多功能电动机保护器采取以下方案实现的。多功能电动机保护器的壳体(98)是由前面板设置电压指示表(18)内、外控转换开关(29)电源、运行指示灯(43)电流指示表(44)启动指示灯(51)保护功率调整开关(87)，壳体(98)后面板设置交流电源(15、16)运行熔断器(20)启动熔断器(30)熔断器(26)“内控”电动机(89)输出插座B、C(99)“外控”电动机(90)输出插座A、C(100)所构成整个外壳体。
本实用新型多功能电动机保护器是由启动执行电路(92)启动控制电路(93)漏电保护执行电路(91)漏电保护控制电路(94)组成的控制电路(95)和主回路构成的双路启动、单路运行漏电保护的多功能电动机保护器。
本实用新型多功能电动机保护器的特征是，常断触点(19)常闭触点(25)与启动熔断器(30)串联后再与运行熔断器(20)并联，电路一端通过电源开关(17)接于交流电源(15)，另一端与常断触点(38)电流指示表(44)讯号变压器(84)初级线圈，被保护的电动机(89)串联后至交流电源(16)，构成电动机(89)双路启动，单路运行主回路，变压继电器由继电器J1、(27)的电磁线圈(28)的外层加绕一组线圈构成变压继电器的次级绕组(35)、(36)，电磁线圈(28)与串联电路电阻(21)和常断触点(22)并联后一端经过熔断器(26)，运行熔断器(20)，电源开关(17)接于交流电源(15)一侧，另一端经内、外控转换开关(29)接交流电源(16)一侧，电磁线圈(28)的次级绕组(35)、(36)两端接桥整二极管(31－34)交流输入端，负极接公共端(37)，正负极间接电容(41)，构成控制线路(95)主电源E1，E1电源正极(40)经并联电路电容(39)与继电器J3(45)至集成电路(46)的(5)脚，构成漏电保护执行电路(91)，第二路接入集成电路(46)的(4、10、14)脚，第三路经电阻(48)与电容(49)串联后再与继电器J2(47)并联的电路至集成电路(46)的(9)脚，构成启动控制执行电路(92)，第四路经电阻(54)至转换开关(29)的触点(60)，讯号变压器(84)初级各绕组抽头，由保护功率转换开关(87)串入电动机(89)回路，次级绕组(76、77)两端接入桥整二极管(72－75)交流输入端，负极接公共端(37)，正负极间接电容(68)，构成恒定自动控制电动机(89)的启动控制电路(93)的电源E2，E2电源正极(67)经电阻(66)至转换开关(29)的触点(65)转换开关(29)的中心接点(61)联稳压管(62)电容(58)电阻(56)并联的正极一侧，其负极联接公共端(37)，中心接点(61)启动时间调整电阻(52)与电容(53)串联后至公共端(37)，电容(53)的正极接二极管(55)阳极，阴极连接点(61)，另一路连于集成电路(46)的(8、13)两脚，漏电变压器(85)初级绕组一端连于被保护动电动机(89)的外壳(86)，另一端接地后联于公共端(37)，次级绕组(82、83)两端连于桥整二极管(78－81)的交流输入端，负极接公共端(37)，正负极间接电容(71)，构成漏电保护控制电路(94)E3电源，正极(70)经电阻(69)至稳压二极管(64)电容(59)电阻(57)构成的并联电路正极侧，负极接公共端(37)，电容(59)的正极(63)与集成电路(46)的(1、6)两脚相连，通往集成电路(46)的各路电源，经(7)脚入公共端(37)。
本实用新型多功能电动机保护器的电路工作原理双路启动，单路运行电路和控制电路，电源开关(17)通，连通了变压继电器J1(27)的电磁线圈(28)的电路，其电流通路由交流电源(15)电源开关(17)运行熔断器(20)熔断器(26)变压继电器J1(27)的电磁线圈(28)内、外控转换开关(29)至交流电源(16)，J1(27)工作，触点(19、38)通，此时如设备电机自控恒定开关(88)连通，电动机(89)开始启动，交流电源(15)经电源开关(17)并联启动熔断器(30)运行熔断器(20)至触点(38)，电流指示表(44)，A点，保护功率调整开关(87)讯号变压器(84)初级线圈，B点，自控恒定开关(88)被保护电动机D(89)，C点至交流电源(16)，双路熔断器(20、30)保证电动机(89)的启动。继电器J1(27)的电磁线圈(28)通电后，次级绕组(35、36)产生的电压经桥整二极管(31－34)桥整后的直流电源E1的正极(40)一路加于集成电路(46)的(4、10、14)脚，另一路经电阻(48)与电容(49)串联后再与继电器J2(47)并联的电路至集成电路(46)的(9)脚，发光二极管(43)(51)亮表示电源电路连通，电阻(42)(51)为限流电阻，电动机(89)启动电流通过讯号变压器(84)初级，次级绕组(76、77)产生的交流电压经桥整二极管(72－75)桥整后的直流电源E2正极(67)经过电阻(66)内、外控转换开关(29)通过起动时间调整电阻(52)开始向时间电容(53)充电，正极电位不断上升，当到达规定时间，电动机(89)已启动完毕，电容(53)正极电压使集成电路(46)的(8)脚电位高于1／3电源电压，集成电路(46)的右侧电路复位，(9)脚电位为零，对地导通，E1通过电阻(48)给电容(49)充电，继电器J2(47)工作，控制的常闲触电(25)断开，启动熔断器(30)退出运行，发光二极管(51)熄灭，表示电动机(89)启动完毕，运行熔断器(20)维持电动机(89)继续运行。电阻(66)阻值足够大，即可阻止电动机(89)启动时迅号变压器(84)次级产生的较高电压，又能保证电动机(89)正常运行时次级电压降低后启动控制电路(93)的工作。
本实用新型的微延迟电路电动机(89)运行中遇到各种导致烧坏电动机(89)的因素时，运行电流必定增大，使熔断器(20)迅速烧断，电动机(89)主控回路电源均被切断，电动机(89)停止运行，继电器J1(27)断电，触点(19、38)立即断开，此时电容(49)将通过电阻(48)向继电器J2(47)电磁线圈放电，迫使继电器J2(47)延迟0.2－0.5秒再释放。保证控制的常闭触点(25)迟于常断触点(19)断开后再连通，防止触点(19、25)同时转换时发生触点联电导致继电器J1(27)再工作，使电动机反复启动。当电动机(89)启动过程中，因故导致熔断器(20)烧断，此时触点(19、25)均连通，J1将通过熔断器(30)供电，电动机(89)将由熔断器(30)强迫继续启动，启动结束超过规定时间转入运行时，如上所述，继电器J2(47)工作，触点(25)断开，主、控电源被切断，触点(19)(25)将同时转换，此时电容(49)尚未来得及充电，但电容(41)(68)已充电，此时两电容放电，通过集成电路(46)保证继电器J2(47)所控制的触点(25)迟于继电器J1(27)所控制的常断触点断开0.2－0.5秒后再连通，保证电动机(89)不带故障反复启动。当电动机(89)工作结束，恒定自控开关(88)断开，电动机(89)停止运行，E2失去电压，电容(53)通过二极管(55)电阻(56)至公共端(37)放电使集成电路(46)的(9)脚为1，发光二极管(51)亮表示电动机停止工作并作好下一次启动准备工作，继电器J2(47)停止工作，常闭触点(25)连通为下次电动机(89)作好准备。当保护“外控”电动机(90)时，电路由A、C输出，如
图1中虚线所示，“内外”控制开关(29)置“外控”，(23、24)断，转换开关(29)的触点(65)(61)断，转换开关(29)触点(60)(61)通，集成电路(46)时间电路的充电由电源E1通过电阻(54)供给。工作过程与上述相同，被保护电动机(90)的运行由“外控”(23)(24)两点控制，讯号变压器(84)不再参与运行。被保护电动机因故稍有漏电时，其漏电流的一部分由电机壳体(86)经漏电变压器(85)的初级线圈入地，次级绕组(82)(83)产生的电压经桥整二极管(78－81)整流，电容(71)滤波后的直流电源E3正极(70)经稳压电阻(69)、稳压管(64)、电容(59)稳压滤波后的正极(63)至集成电路(46)的(1)、(6)两脚，通过(6)脚触发(46)的左侧电路使其“复位”(5)脚为“零”，继电器J3(45)工作，所控制的常断触点(22)连通，使熔断器(26)因电流增大而烧断，通过J1切断主、控回路电源，电机停止运行，电阻(21)为限流电阻，防止触点(22)被烧坏，电阻(57)为电容(59)的放电电容，电容(39)为消弧电容。
本实用新型多功能电动机保护器的效果是功能齐全，适用范围广，对电动机和感抗容抗电器均能有效的保护，性能可靠，解决了电动机因软硬故障被烧坏的问题，结构简单，成本低，体积小，元器件易购，质量可靠，便于生产，整机能耗少，自动保护，使用方便。
本实用新型多功能电动机保护器将结合附图作进一步描述。
图1是本实用新型多功能电动机保护器的电路图。
图2是本实用新型多功能电动机保护器的大功率电路图。
图3是本实用新型多功能电动机保护器的外型图。
图4是本实用新型多功能电动机保护器的后面板图。
本实用新型有下列元器件组成电阻(21)、(42)、(48)、(50)、(54)、(56)、(57)、(66)、(69)；电容(39)、(41)、(49)、(53)、(58)、(59)、(68)、(71)；二极管(31)、(32)、(33)、(34)、(55)、(72)、(73)、(74)、(75)、(78)、(79)、(80)、(81)；变压继电器J1(27)及所控制常断触点(19)(38)J1的电磁线圈(28)；继电器J2(47)及所控制常闭触点(25)；J3(45)及所控制常断触点(22)；J4(96)及所控制常断触点(97)；熔断器(20)、(26)、(30)；稳压管(62)、(64)；启动时间调整电阻(52)；发光二极管(43)、(51)；集成电路(46)的1至14脚；电源输入端(15)、(16)电源电压指示表(18)；电流指示表(44)；讯号变压器(84)；漏电变压器(85)；保护功率调整开关(87)；电源开关(17)；“内控”“外控”转换开关(29)；“内控”输出端B、C之插座(99)；“外控”输出端A、C之插座(100)；“内控”电动机(89)及其自动恒定控制开关(88)；虚线所示的“外控”电动机(90)及其运行外控端(23)、(24)；电源负极公共端(37)；E1电源正极(40)；内外控转换开关(29)触点(60)、(65)、(23)、(24)；中心接点(61)；漏电保护电路稳压控制电源正极(63)；E2电源正极(67)；E3电源正极(70)；E1电源交流输入(35)、(36)；E2电源交流输入(76)、(77)；E3电源交流输入(82)、(83)；电动机外壳(86)；漏电保护执行电路(91)；启动执行电路(92)；启动控制电路(93)；漏电保护控制电路(94)；保护器控制电路(95)；继电器J4(96)；常断触点97；外壳98。
参照图1、2、3、4，多功能电动机保护器是采用双路启动单路运行电路电源开关(17)和触点(38)控制着被保护电动机(89)的主回路，在电源开关(17)与触点(38)之间有两条路电路一路由常断触点(19)常闭触点(25)和熔断器(30)串联构成，另一路由熔断器(20)构成，通往电动机(89)有两路熔断器(20、30)，此时为电动机(89)启动，当常闭触点(25)断开后，此时为电动机转入运行，通往电动机(89)只有一路熔断器(20)，由此构成双路启动单路运行多功能电动机保护器的主回路。自动程序控制电路熔断器(20)为运行回路，始终参与电动机(89)的运行，熔断器(30)为启动回路，其运行或退出受常闭触点(25)的控制，常闭触点(25)的动作程序是a、电动机启动前和规定启动时间内闭合；b、电动机由正常启动转入运行后断开；c、电动机正常工作完毕闭合；d、电动机运行中因故障因素导致熔断器(20)熔断，使电动机停止工作后断开。对常闭触点(25)指令的动作程序由程序控制电路的继电器J1(27)和继电器J2(47)配合完成。继电器J1(27)回路由电源开关(17)熔断器(20)熔断器(26)J1(27)的电磁线圈(28)“内外”控转换开关(29)构成。继电器J2(47)控制的常闭触点(25)动作动程序控制电路(92)(93)其工作电源由主电源E1和辅助电源E2构成，两电源的负极为公共端(37)。E1电源由绕组在J1继电器电磁线圈(28)上的次级绕组(35、36)产生的次级电压经桥整二极管(31－34)整流后构成，电容(41)兼滤波。辅助电源E2由讯号变压器(84)的初级串接于电动机(89)回路中，次级绕组(76、77)经桥整二极管(72－75)整流后构成，电容(68)兼滤波。继电器J2(47)回路是E1电源正极(40)继电器J2(47)集成电路(46)至公共端(37)。J2(47)的动作程序由集成电路(46)控制。集成电路(46)采用时基电路556，(4、10、14)脚接E1电源正极(40)，(7)脚接公共端(37)，时间常数由启动时间调整电阻(52)和电容(53)串联构成，集成电路(46)的(8)脚连于时间电容(53)正极，触发端(8)脚通过转换开关(29)，用E1电源正极(40)或E2电源正极(67)触发，用E2电源正极(67)触发的目的，是解决内部设有自控恒定开关(88)的电动机保护问题。当E1电源正极(40)触发集成电路(46)时，电容(53)通过集成电路(46)的(13)脚放电管放电，当E2电源正极(67)触发集成电路(46)时，电容(53)通过放电二极管(55)，电阻(56)至公共端(37)放电。
本实用新型多功能电动机保护器的实施例。
主回路熔断器(20、30)依据两熔断器容量之和等于电动机电器启动电流，运行熔断器(20)容量等于电机电器运行电流的原则选取，大功率负载可设置继电器J4(96)由J2(47)的常闭触点(25)和J1(27)常闭触点(19)控制，如图2所示，讯号变压器(84)功率0.1－0.2W，次级φ0.05，3000匝；初级以5KW以内不同功率被保护电动机电器电流强度采用多股并绕或异直径串绕后，再以保护功率调整开关(87)相应串并各绕组调整之，“内控”大型电动机的保护，可用互感器代替讯号变压器(84)。电路电源E1正极(40)为＋12V。E2电源正极(67)为＋9V(7－12V均可)。程序控制电路集成电路(46)采用时基556电路，电容(53)100μ／16V，电容(58)25μ／16V，稳压管(62)2CW57，启动时间调整电阻(52)270K，电阻(56)11K，本电路电阻均为1／8W，“内”、“外”控制开关(29)2×2乒乓开关，电阻(66)5.6K，电阻(54)2.2K，二极管均为1N4001；延迟电路电容(49)200μ／16V，电容(41)200μ／16V，电容(68)25μ／50V，电阻(48)390Ω，发光二极管(43)、(51)，电阻(42)、(50)各为5.6K。漏电保护电路漏电变压器(85)功率0.1－0.2W，初次级线圈各500匝，初级线圈φ0.5，次级φ0.07，电容(71)160V0.1uf，电容(59)16V／25μ电阻(69)47K1W，电阻(57)1／8W100K，稳压管(64)2CW57，电阻(21)以能烧断熔丝(26)为原则选取，E3电源＋9V。
权利要求1.一种由启动执行电路(92)，启动控制电路(93)，漏电保护执行电路(91)漏电保护控制电路(94)组成的控制电路(95)和主回路构成多功能电动机保护器，其特征是常断触点(19)常闭触点(25)与启动熔断器(30)串联后再与运行熔断器(20)并联，电路一端通过电源开关(17)接于交流电源(15)，另一端与常断触点(38)电流指示表(44)讯号变压器(84)初级线圈，被保护的电动机(89)串联后至交流电源(16)，构成电动机(89)双路启动，单路运行主回路，变压继电器由继电器J1(27)的电磁线圈(28)的外层加绕一组线圈构成变压继电器的次级绕组(35)、(36)，电磁线圈(28)与串联电路电阻(21)和常断触点(22)并联后一端经过熔断器(26)，运行熔断器(20)，电源开关(17)接于交流电源(15)一侧，另一端经内、外控转换开关(29)接交流电源(16)一侧，电磁线圈(28)的次级绕组(35、36)两端接桥整二极管(31-34)交流输入端，负极接公共端(37)，正负极间接电容(41)，构成控制线路(95)主电源E1，E1电源正极(40)经并联电路电容(39)与继电器J3(45)至集成电路(46)的(5)脚，构成漏电保护执行电路(91)，第二路接入集成电路(46)的(4、10、14)脚，第三路经电阻(48)与电容(49)串联后再与继电器J2(47)并联的电路至集成电路(46)的(9)脚，构成启动控制执行电路(92)，第四路经电阻(54)至转换开关(29)的触点(60)，讯号变压器(84)初级各绕组抽头由保护功率转换开关(87)串入电动机(89)回路，次级绕组(76、77)两端接入桥整二极管(72-75)交流输入端，负极接公共端(37)，正负极间接电容(68)，构成恒定自动控制电动机(89)的启动控制电路(93)的电源E2，E2电源正极(67)经电阻(66)至转换开关(29)的触点(65)转换开关(29)的中心接点(61)联稳压管(62)电容(58)电阻(56)并联的正极一侧，其负极联接公共端(37)，中心接点(61)起动时间调整电阻(52)与电容(53)串联后至公共端(37)，电容(53)的正极接二极管(55)阳极，阴极连接点(61)，另一路连于集成电路(46)的(8、13)两脚，漏电变压器(85)初级绕组一端连于被保护电动机(89)的外壳(86)，另一端接地后联于公共端(37)，次级绕组(82、83)两端连于桥整二极管(78-81)的交流输入端，负极接公共端(37)，正负极间接电容(71)，构成漏电保护控制电路(94)E3电源，正极(70)经电阻(69)至稳压二极管(64)电容(59)电阻(57)构成的并联电路正极侧，负极接公共端(37)，电容(59)的正极(63)与集成电路(46)的(1、6)两脚相连，通往集成电路(46)的各路电源经(7)脚人公共端(37)。
2.按照权利要求1所述的多功能电动机保护器，其特征是由壳体(98)前面板设置电压指示表(18)内外控转换开关(29)电源运行指示灯(43)电流指示表(44)启动指示灯(51)保护功率调整开关(87)，壳体(98)后面板设置交流电源(15、16)运行熔断器(20)熔断器(26)启动熔断器(30)内控电动机输出插座B.C(99)外控电动机输出插座A.C(100)构成。
专利摘要本实用新型涉及一种多功能电动机保护器属于电动机电器保护器。它是由启动执行电路，启动控制电路，漏电保护执行电路，漏电保护控制电路组成的控制电路和主回路构成双路启动，单路运行的电动机保护器。它具有灵敏度高，体积小，成本低，使用方便，通用性强，使用范围广，对各种感抗、容抗电器如电视机等均能给予保护，对不同功率的电动机、电器保护，只需配置适当容量的继电器装置即可。
文档编号H02H7/08GK2074066SQ9021911
公开日1991年3月27日 申请日期1990年9月26日 优先权日1990年9月26日
发明者王悦新 申请人:王悦新