专利名称：交流电动机断相保护器的制作方法
技术领域：
一种交流电动机断相保护器，属于紧急保护电路装置技术领域，主要用来当电动机工作中三相电源断相或缺相时使电动机自动脱离电网以保护电动机和用电电路。
在已有技术中断相保护装置大致分为三种其一是电容式，它以三个电容器作为检测传感器来检测断相信号，以机械式继电器作为开关元件，结构简单，但电容器必须能耐高压，因而体积大、笨重，使用寿命短。其二是感应式，它是用三个空心线圈做传感器检测交流电动机电源线周围的交变磁场，得到断相信号。它存在的主要问题是不同的交流电动机要选用不同型号的这类保护器，给使用带来不便。第三种就是全电子式保护器，它有六根检测线分别并联在要检测的三个熔断器上。它存在的主要问题是它仅能检测出所并联的熔断器的通断状况，而检测不出供电电网中缺相状态，因而电动机得不到充分的保护。交流电动机是各行各业广泛使用的一种动力装置，因电动机缺相运行造成重大经济损失的事例屡见不鲜，为此研究一种新的更加完善的断相保护装置势在必行。
本实用新型的目的在于提供一种结构更加完善、保护功能齐全、安全可靠、接线简单、操作方便、体积小、重量轻，在断相缺相情况下均能使交流电动机自动脱离电网，从而使电动机和电路得到充分保护的新的全电子式断相保护装置。
根据三相电源矢量相位角相差120°的基本原理，针对已有技术中存在的主要问题，本实用新型的基本构思是用三只电阻作传感器，对三相电源检验，这三只电阻的一端三个头接三相电源，另一端的三个头连结在一起，并通过整流器接地，当三相电源不缺相时，三相矢量和在该电阻公共点处为零值。通常三相电压可能略有不平衡，为此应在地和整流器之间串以二只反接的二极管，以抵消不平衡电压。由上述得到的缺相信号触发光电耦合器，使之由输出“1”翻转到输出“0”关断单向可控硅，继而切断双向可控硅。该双向可控硅作为具有感性负载的开关元件串联在电动机控制箱内的控制电路回路中，当它在缺相信号触发下被关断时，控制电路也就断电了，从而交流电动机脱离电网，实现设计目的。
本实用新型的特征在于所述的交流电动机断相保护器，由三只电阻组成的电阻式电源检验传感装置、二只平衡用反接二极管、整流器、电解电容、稳压管、饱和电压降调节电阻、二极管、光电耦合器、四只电阻、一只三极管、一只单向可控硅、直流－－交流转换器、双向可控硅和三根输入导线A、B、C、一根零线以及两根输出导线D1和D2构成；上述的各电子元器件按照附图2所示的电路原理图，安装在一块单面印刷线路板上，该线路板由螺钉固定在对开式的塑料盒内，上述的三根输入导线A、B、C接到要保护的交流电动机的三个接线端2上，零线接电网之零线，输出导线D1、D2串联在控制电路里。上述的附图2所示的电路图包括传感、平衡、整流、光电耦合、直流－－交流转换和控制输出电路六部份。上述的电阻式电源检验传感装置，由阻值和构造皆相同的三只电阻构成，该三只电阻一端的三个接头分别接上述的三根输入导线A、B、C，另一端三个接头结为一点，并通过上述的整流器以及和该整流器串接的抵消电压不平衡用的二只反接二极管以后接地。上述的光电耦合器由输入红外发光式二极管和输出三极管构成。
本实用新型的突出优点是本保护器采用三只电阻为传感器仅用三根导线接电动机，接线简单，全电子式，结构合理科学，体积只有两个火柴盒那样大小，接线安装使用均方便，灵敏度高，功能完善齐全，不仅能检验熔断器中断相，而且还能检测出三相电网中任一缺相，无论是断相还是缺相，都能使交流电动机从电网中脱离，从而充分保护电动机。
附
图1为本实用新型最佳实施例之一组装后整体结构示意图，图2为其电路原理和安装线路图，图3为电动机控制及执行回路图。图中1～3组成传感器的三相电源检验电阻，4～5平衡电压用反接二极管，6整流器(4个)，7电解电容，8稳压管，9饱和电压降调节电阻，10二极管，11光电耦合器，12～14和18～19均为电阻，15三极管，16单向可控硅，17直流－－交流转换器，20双向可控硅，21交流接触器，22制动按钮，23启动按钮，24电动机，25～26常闭触头，27电动机执行回路的熔断器，28单面印刷线路板，29对开式塑料盒。
在此实施例中，电阻1～3均采用39K.2W金属膜电阻，二极管4～5采用公知技术一般二极管，整流器6采用 1N4007.1A／1000V，电解电容7为2.2μF／16伏，稳压管8为6V／ 1/2 W，电阻9取820Ω 1/4 W金属膜电阻，二极管10为1N4148型，光电耦合器11中的输入二极管为红外发射式，输出三极管为NPN型标准6脚双列封装，电阻12为240K 1/4 W金属膜电阻，电阻13为390K 1/4 W金属膜电阻，电阻14为10K 1/4 W金属膜电阻，三极管15为NPN型9013.VCEO≥25伏，单向可控硅16为1A／800伏MCR100－8，直流－－交流转换器17采用公知通用的标准件，电阻18取150Ω 1/4 W金属膜，电阻19取240Ω 1/2 W金属膜，双向可控硅20为3A／600伏。
结合附图对本实用新型所述的交流电动机断相保护器工作原理和过程说明如下如附图3所示将本保护器的A、B、C三端接到交流电动机三个接线端子上，零线接电网零线，D1、D2串联在控制电路里。当三相电源每相都通电时，由于有反接的两只二极管4和5抵消了由各相所带负载不平衡造成的电阻1～3公共点到零之间的矢量和可能出现的0.5伏左右的误差值，这时在整流器6直流侧输出的电压为零伏，光电耦合器内的红外发光二极管不发光，其光敏三极管集电极则输出“1”，单向可控硅16的控制极被触发导通，直流－－交流转换器17的直流侧被短路，交流侧和电阻18、19、双向可控硅20构成回路，电阻19产生电压降为双向可控硅20提供触发信号，双向可控硅20导通。D1、D2间约有1.3伏管压降。按下启动按钮23，交流接触器21通电，常闭触头25和26闭合，电动机24正常运行。当电动机执行回路的熔断器27中有一相熔断或供电网上缺相时，上述的电阻1～3的公共结点和零线之间产生一个电压矢量差，整流器6输出2伏电压(其值取决于电阻1～3和9及光电耦合器11的型号)，使光电耦合器11内的二极管发光，光敏三极管饱和(饱和电压降0.3伏以下)，单向可控硅16控制极被钳住在触发电压下，从而被关断；直流——交流转换器17的直流侧失电，常闭触头25和26断开，电动机24脱离电网，因而得到保护。
作为本实施例的变更1、上述的电解电容7，取值可大可小，也可取消，视实际需要而定，若需从接收断相信号到起到保护作用的时间稍长些，则容量可大些，反之则小些，取消了时间最短；2、光电耦合器11可用4N28或JIL117代替；3、单向和双向可控硅16和20可用体积小、参数和本实施例所取参数相同的任何型号皆能代替。
权利要求1.一种交流电动机断相保护器，由三个电容或空心线圈，或若干电阻、电容、整流器、二极管、三极管、可控硅和六根检测线组成，本实用新型的特征在于所述的交流电动机断相保护器由电阻式电源检验传感装置1～3、平衡用反接二极管4～5、整流器6、电解电容7、稳压管8、饱和电压降调节电阻9、二极管10、光电耦合器11、电阻12～14和18～19、三极管15、单向可控硅16、直流-交流转换器17、双向可控硅20和三根输入导线A、B、C、一根零线以及两根输出线D1、D2构成；上述的各电子元器件按照一定的电路安装在一块单面印刷线路板28上，该线路板28由螺钉固定在对开式的塑料盒29内，上述的三根输入导线A、B、C接要保护的交流电动机24的三个接线端，零线接电网之零线，输出导线D1D2串联在控制电路里。
2.根据权利要求1所述的交流电动机断相保护器，其特征在于上述的一定电路由传感、平衡、整流、光电耦合、直流——交流转换和控制输出电路六部份组成。
3.根据权利要求1和2所述的交流电动机断相保护器，其特征在于上述的电阻式电源检验传感装置1～3，由阻值和构造皆相同的1、2、3三只电阻构成，该三只电阻一端的三个接头分别接上述的三根输入导线A、B、C，另一端三个接头结为一点，并通过上述的整流器6以及和该整流器串接的抵消电压不平衡用的二只反接二极管4和5以后接地。
4.根据权利要求1和2所述的交流电动机断相保护器，其特征在于上述的光电耦合器11由输入红外发光式二极管和输出三极管构成。
专利摘要一种交流电动机断相保护器，主要用于电动机电源断相或缺相时使电机自动脱离电网。其特征是该保护器由三只电阻作传感器并由二极管、整流器、电解电容、稳压管、光电耦合器、三极管、单双向可控硅、直、交流转换器和若干电阻等按照一定的线路安装成全电子式的，有三根输入导线和电机接纱端子连接，一根零线接电源零线，二根输出导线接控制器。具有设计新颖、结构合理、接线简便、体积小功能全、灵敏安全、使电动机得到充分保护等优点。
文档编号H02H7/08GK2135858SQ9221119
公开日1993年6月9日 申请日期1992年1月23日 优先权日1992年1月23日
发明者姜宜宽 申请人:姜宜宽