专利名称:三相电动机通用的断相保护器的制作方法
本实用新型涉及一种三相交流电动机紧急保护用的断相保护器。
现有的三相交流电动机的断相保护有各种方式，例如采用电流互感器分别输入信号给晶体三极管(或二极管)组成的开关电路，当三相电源正常供给电动机的电流时，晶体三极管开关导通，使继电器吸合与接触器互销，当电路发生故障一相断开时，迫使晶体三极管截止，继电器释放，切断主控制回路。但是当换一个较小负载时，电流互感器付边的感应信号就会小于晶体三极管的饱和电压，晶体三极管就不能正常工作，将会造成执行元件失控而失灵；另外，对不同功率的负载必须接不同的电流互感器，不能通用化。采用电容三相平衡取样方式，断相时采样电压不平衡即可以发出保护指令，但是电容体积大，成本高，很不经济。同时，采用上述断相保护方式都不能对三刀开关直接控制的电动机实行保护，造成电动机漏保。
本实用新型的任务是提供两种既经济又通用能对不同功率的任何三相电动机进行瞬间保护的断相保护，，也能对三刀开关直接起动控制的三相电动机予以断相保护，且体积小，可以安装在0.6千瓦以上的电动机负载内的断相保护电路。
本实用新型提出的第一种解决方案是采用直流继电器控制的断相保护器，由如下方式完成的采用三只电阻输出控制信号，在晶体二极管配合下使执行元件继电器与主控制电路互锁。即在三相电动机每相上分别接一只电阻，当电阻上有电流通过时，晶体二极管输出电流，驱使直流继电器吸合与交流接触器互锁，切断不了电源，电动机正常运转。当某一相断开时，其电阻无电流通过，晶体二极管无电流输出，因此三只直流继电器组成的“与”门开关关闭，迫使这一相的继电器释放并与交流接触器互锁触头断开，切断电源，实现断相保护。
参见图1，全线路由过流保护器RD1，RD2，RD3，交流接触器JC，控制按钮HA1，HA2，电动机Dy，电阻R1，R2，R3，整流二极管D1，D2，D3，D4，D5，D6，直流继电器J1，J2，J3和电位器W组成。过流保护器RD1，RD2，RD2分别串连在三相交流电源上，交流接触器JC与过流保护器RD1，RD2，RD3串连，电动机Dy三相进线柱与交流接触器三主触点的静触点串联，电阻R1，R2，R3分别串联在电动机Dy的三相进线接线柱上。晶体二极管D1，D2，D3的一端分别接在电阻R1，R2，R3上，另一端分别接在直流继电器J1，J2，J3上，晶体二极管D4，D5，D6的一端分别接在直流继电器J1，J2，J3上，另一端分别接在电位器W上，电位器W三接线片分别接于J1，J2，J3上，起动按钮HA1，HA2分别接在电源相线和交流接触器JC上。
当按下起动按钮HA1时，交流接触器JC通电，电动机Dy起动，三只分压电阻R1，R2，R3均有电流输出，分别经晶体二极管D1，D2，D3，D4，D5，D6整流后使直流继电器J1，J2，J3吸合，J1常开触点1和2，J2常开触点3和4，J4常开触点5和6串通组成“入”门电路并与交流接触器JC互锁，电动机Dy正常运转。当某一相断开时，例如A相断开，该相所接的分压电阻R1无电流通过，晶体二极管D1与D4无电流输出，直流继电器J1释放，断开1和2触点切断电源，于是交流接触器切断三相电源，使电动机得到保护。
执行元件直流继电器上的电流大小由可调电阻W调整，最好使电流达到1.1倍直流继电器线圈吸合电流。直流继电器上的电压由R1，R2，R3调整。在保证直流继电器正常工作电压值的情况下，选择电压分压值，电阻R1，R2，R3的功率等于直流继电器的整定功率与电位器W和晶体二极管所消耗功率之和。电阻R1，R2，R3分压的阻值和功率按下式计算R1～3＝ (V相)/(1·1IJ) ，N＝〔(I2J＋I2D＋( (I2W)/3 )〕×R式中R1～3－分压电阻V相－交流相电压IJ－直流继电器吸合电流IW－电位器上的电流ID－二极管上的电流N－分压电阻功率。
本实用新型提出的第二种解决方案是采用直流电磁铁控制的断相保护器，由如下方式完成的采用三只信号电阻平衡电压取样方式，当电路正常时，电阻电压平衡，无信号发出，晶体三极管截止，电磁铁线圈无电流通过，不能吸动手动开关的卡爪，手动开关不能实现常开状态，电流不断的流过手动开关，使电动机正常运转。当某相断开时，就有一电阻无电流通过，使电阻电压平衡破坏，断相采样电压不平衡即发出指令使三极管开关电路打开；使电磁铁吸合卡爪，手动开关恢复原常开，三相电源断开，实现三刀开关控制的电动机断相保护。
参见图2，全线路由主控手动自锁开关KH，信号电阻R1，R2，R3，信号输出变压器B1，由滤波电容C3，C4，晶体二极管D1调压电阻W组成整流电路，由稳压管DW1滤波电容C2，电阻R4，R6晶体三极管BG1，BG2组成的延时开关电路，执行元件电磁铁DT和二极管D2，电源变压器B2和晶体管桥式整流电路所组成。由主控手动自锁开关串接于三刀开关之内和电动机上，信号电阻R1，R2，R3分别接于三相电源上，另一端通过F点接于信号输出变压器B1原边上，其信号输出变压器原边一端接地(中线)，付边接于由晶体二极管D1，滤波电容C3，C4组成的整流电路上，经整流后直流信号，通过电位器W至由稳压管DW，滤波电容C2，电阻R4，晶体三极管BG1，BG2组成的延时开关电路。保护电路电源由电源变压器B2和晶体管桥式整流滤波电路提供。
参见图2，当按下按钮HA1时，接触器JC通电，电动机起动，三相电源分别通过信号电阻R1，R2，R3至信号变压器B1的原边至中线O(中线可以是接零式直接接地)，当三相电源平衡时，F点的电位为零，所以信号变压器的原边便没有电流，这时晶体三极管BG1，BG2得不到信号，处于截止状态，相当于开路，电磁铁DT的线圈中没有电流通过卡爪不动作，手动自锁开关KH不能恢复原断开状态，电流通过，电动机正常运转。
当二相电源中任一相断电时，由于三相不平衡，F点电位便高于零电位，信号变压器B1的原边便有电流通过，因而付边产生感应电压。感应电压经晶体二极管D1整流，电容C3滤波后，又经过稳压管DW1稳压，便成为较平稳的直流电压，这电压经滤波电容及电阻R4延时后，加至晶体三极管BG1的基极上(其中晶体三极管BG1和BG2组成组合放大，使之有足够的功率推动电磁铁DT可靠的工作)，这时晶体三极管BG1，BG2导通，电磁铁DT动作，手动自锁开关卡爪释放，手动自锁开关KH复原，接触片断开，切断三刀开关通向电动机的三相电源，实现了断相保护。当断相故障排除后，将手动开关KH按下自锁后，合上三刀开关，电动机又可继续运行。
如果电动机功率较小(5千瓦以下)，可不装三刀开关及其它开关，将三相电源直接接于手动自锁开关KH直接起动电动机。要停机时，按下开关K1即可。如果控制电动机负载功率较大，可用本实用新型再配磁力开关控制和保护电动机。晶体三极管BG1，BG2的工作电源是由变压器B2降压后(也可以用分压电阻降压)，经四个晶体二极管作桥式整流，再经电阻R5，电容C1滤波而取得。值得注意的是变压器B2的原边的一进线端一定要接在手动开关KH以内的线路上，在配装接触器时不能与接触器磁力线圈相同，以便在停机后变压器B2也停止工作。
本实用新型提出的直流继电器控制的断相保护器的优点是由于采用了限流电阻，可以使制造继电器的有色金属大量减少，由于采用晶体二极管整流，可以使继电器的效率成倍提高，体积大为缩小；如果控制电动机在0.6千瓦以上者，可将其断相保护器安装在电动机的接线盒内，不占用电动机控制系统的空间位置，也可以提高电动机的使用寿命。
本实用新型提出的直流电磁铁控制断相保护器的优点是由于采用电磁铁控制的手动自锁开关可以对三刀开关直接起动的电动机可靠的保护其断相，也可以与其它磁力开关配合，控制大容量的电动机由于采用了晶体三极管信号放大电路和延时电路，可以在弱电压、小电流情况长期可靠的工作，而且不含有任何误动作。
本实用新型适用功率范围为0.05～1000千瓦，电压范围为360～440伏的电动机配套使用。
附图的简要说明
图1是本实用新型直流继电器控制的断相保护器原理图图2是本实用新型直流电磁铁控制的断相保护器原理图。
权利要求
1.一种三相电动机紧急保护用的断相保护器，包括直流继电器J1，J2，J3，电位器W，其特征在于有三个信号电阻R1，R2R3，分别按在电动机三相进线接线柱上，有六个晶体二极管D1，D2，D3，D4，D5，D6，其晶体二极管D1，D2，D3一端分别接在信号电阻R1，R2，R3上，另一端接在直流继电器J1，J2，J3上，晶体二极管D4，D5，D6一端分别接在直流继电器J1，J2，J3上，另一端接在电位器W上。
2.一种三相电动机紧急保护用的断相保护器，包括信号变压器B1，电源变压器B2，电磁铁执行元件电路，晶体管桥式整流电路，其特征在于有信号电阻R1，R2，R3，其一端接在三相电源上，另一端接在信号变压器B1的原边，在信号变压器B1的付边接上由电容器C3，C4，晶体二极管D1，电位器W组成的整流电路上，电位器W接上由稳压管DW，电容C2，电阻R4，晶体三极管BG1，BG2组成的延时开关电路。
3.据权利要求
2所述的断相保护器，其特征在于电磁铁执行元件电路是由电磁铁DT，主控手动自锁开关KH，晶体二极管D2组成的，其主控手动自锁开关KH接在三相电源上，电磁铁DT接在主控手动自锁开关KH上，由延时开关电路控制。
专利摘要
三相电动机通用的断相保护器，属于电动机紧急保护装置。它以电阻传递保护信号，采用直流继电器或直流电磁铁作执行元件，在三相电动机任意一相发生断相故障时，立即输出信号，驱使直流继电器断开或直流电磁铁失磁，实现电动机瞬间断相保护。其结构简单、通用可靠、成本低廉、体积小、适用功率范围为0.05～1000千瓦，电压为360～440伏的三相电动机配套使用，也可对三刀开关控制的电动机实行保护。
文档编号H02H7/08GK86200766SQ86200766
公开日1987年11月11日 申请日期1986年1月21日
发明者王祖凡 申请人:王祖凡导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan