专利名称：异步电动机全功能保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于异步电动机的保护装置。
异步电动机常因过载、超压、欠压、缺相、漏电短路等原因而烧毁，为此出现了各种类型的异步电动机保护装置。这些电动机的保护装置一般均为单功能的，如过载(包含超压和欠压)保护器、缺相保护器和漏电短路保护器。虽然因缺相引起的电动机烧毁事故约占60％，但过载和漏电短路引起的电动机烧毁事故也不少。为了全面地保护异步电动机，必须至少安装具有防过载、缺相和漏电短路功能的保护装置。随着二极管、三极管、电容、电阻等电子元件的微型化和集成电路的出现，上述各种单功能的电动机保护装置也日趋小型。但各个单功能的保护器本身虽小，可它们必须通过各自的继电器来控制电动机的电源电路，这一来结构就显庞大，安装也不便，且意味着成本的增加。
本实用新型的目的在于提供一种由各种电子元件构成的具有防过载、过压、欠压、缺相和漏电短路多种保护功能，並只有一个共同执行电路的异步电动机保护装置。
本实用新型的目的是这样实现的一种包含由传感元件、二极管、三极管、电阻、电容、稳压管、放大器、比较器和可控硅等电子元件构成的过载、过压和欠压信号电路，缺相信号电路，漏电短路信号电路，执行电路和稳压电源电路的异步电机全功能保护器，其特征在于所述的过载、过压和欠压信号电路，漏电短路信号电路和缺相信号电路均由取样放大电路和与该取样放大电路输出端相连的比较输出电路两部分组成，设置有将上述三种信号电路输出端与执行电路相连的与门／与非门逻辑运算电路。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型的电路框图。
图2是实施例1的线路图。
图3是实施例2的线路图。
本实用新型的电路框图如图1所示。图中标号1——过载、过压和欠压的取样放大电路12——过载、过压和欠压的比较输出电路；4——漏电短路的取样放大电路；5——漏电短路的比较输出电路；6——缺相的取样放大电路；7——缺相的比较输出电路；8——与门／与非门逻辑电路；9——执行电路；3——稳压电源电路。
实施例1(见图2)。过载、过压和欠压信号电路由取样放大电路1和比较输出电路2两部分组成。取样放大电路1包含传感元件RD，二极管D2、D3和D4，电阻R2、R3、R4和R5，电容C，电位器W1和放大器A1。传感元件RD由康铜线构成，它串接在异步电动机电源电路中。电容C和电阻R2串接在传感元件RD一端和放大器A1的正相输入端之间。电阻R5两端分别与放大器A1的负相输入端和输出端相连。电阻R4一端与放大器A1负相输入端相连，其另一端与传感元件RD的另一端共同与稳压电源电路3的负极相连。反向设置的二极管D2和D3、以及与电阻R3串联的电位器W1的一端分别与相连在电容C和电阻R2间的连线上。二极管D2和D3，以及电阻R3的另一端与稳压电源电路3的负极相连。二极管D4正向设置在放大器输出端。比较输出电路2包含电阻R6、R7、R8和R9电容C1和比较器A2。电阻R6一端与二极管D4正向输出端相连，另一端与比较器A2负相输入端相连。电容C1和电阻R7一端与比较器A2负相输入端相连，它们的另一端接稳压电源负极。电阻R和R8串接在稳压电源电路3的正负极之间。电阻R和R3中间连线与比较器A2正相输入端相连。电阻R与被保护的电机功率大小有关。为扩大本实用新型对电机功率大小的适应性，可並联设置若干不同阻值的电阻R，由选择开关K1将其与电阻R8及比较器A2的正相输入相连。稳压电源电路3包含电容C4和C5、二极管D1、稳压管DW1和DW2、电阻R1。稳压电源电路3的两输入端a和b分别接一相火线。漏电短路信号电路包含取样放大电路4和比较输出电路5。取样放大电路4包含感应线圈L1，二极管D5、D6和D7，电阻R9、R10、R11和R12，放大器A3，感应线圈L1为环形互感器的一部份，它一端通过电阻R10与放大器正相输入端相连，另一端接稳压电源负极。反向设置的二极管D5和D6、以及电阻R9的一端分别与感应线圈L1和电阻R10的连线相连，它们的另一端分别与稳压电源负极相连。电阻12两端分别与放大器A3的输出端和负相输入端相连。二极管D7正向与放大器A3输出端相连。比较输出电路5包含电阻R13、R14、R15和R16，电容C2和比较器A4。电阻R13一端与取样放大电路4的二极管D7输出端相连，另一端与比较器A4负相输入输相连。电容C2和电阻R14的一端连于电阻R13至比较器A4负相输入端的连线上，它们的另一端与稳压电源负极相连。电阻R15和R16串接在稳压电源的正负极之间。比较器A4的正相输入端与电阻R15和R16的连线相连。缺相信号电路由取样放大电路6和比较输出电路7两部分。取样放大电路6由三个结构相同的独立电路构成。每个独立电路包含一个电感线圈L2(L3或L4)、一个二极管D8(D9或D10)、三个电阻R17～19(R21～23或R25～27)和一个放大器A5(A6或A7)。电感线圈L2、L3和L4分别为三个饱和型互感器的次级线圈。电感线圈L2、电阻R17和R19的一端与稳压电源负极相连。电感线圈L2另一端通过正向设置的二极管D8和电阻R18与放大器A5正相输入端相连。电阻R17的另一端连接于二极管D8和电阻R18之间。电阻R19的另一端与放大器A5负相输入端相连。比较输出电路7为与门逻辑运算电路Y1。设置有将过载、过压和欠压信号电路、漏电短路信号电路和缺相信号电路输出端与执行电路9相连的与门逻辑运算电路Y2。与门逻辑运算电路Y2的三个进口端分别与比较器A2和A4、以及与门逻辑运算电路Y1的输出端相连，其输出端与执行电路9中的电阻R29一端相连。执行电路9包含电阻R29和30，电容C3，三极管BG，双向可控硅KG。电阻R29的另一端分别与三极管BG的基极和电容C3正端相连。电容C3的负端连稳压电源负极。三极管BG的集电极分别与双向可控硅KG的控制极和电阻R30的一端相连，其发射极与稳压电源负极相连。电阻R29另一端与稳压电源正极相连。双向可控硅KG和继电器丁串接在二相火线之间。异步电动机正常工作时，放大器A5～6均输出高电平经与门逻辑运算电路Y1比较后输出高电平；比较器A2和A4输出的也是高电平。同样，与门逻辑运算电路Y2也输出高电平。三极管BG导通，而双向可控硅KG截止，继电器J不通电。当电动机缺相时，该相取样放大电路输出低电平，则与门逻辑运算电路Y1输出低电平。同理，与门逻辑运算电路Y2也输出低电平，三极管BG截止，双向可控硅KG导通，继电器J通电，吸开闸刀，切断电动机电源。可见，三种信号电路中，只要有一个信号电路输出低电平(即有故障因素出现)，与门逻辑运算电路Y2就输出低电平，使继电器J动作，以保护电动机。与门逻辑运算电路Y2和Y1可采用现有的集成电路或由二极管、三极管和电阻等独立元件组成。
实施例2(见图2)。本实施例的稳压电源电路3，执行电路9、过载、过压和欠压信号电路，漏电短路信号电路均如实施例1所述。缺相信号电路由取样放大电路10和比较输出电路11两部分组成。取样放大电路10由三个结构相同的独立电路构成。每个独立电路包含一个电感线圈L2(L3或L4)、一个二极管D8(D9／D10)、四个电阻R17～20(R21～24／R25～28)和一个放大器A5(A6／A7)。电感线圈L2、L3和L4分别为三个饱和型互感器的次级线圈。电感线圈L2、电阻R17和R19的一端与稳压电源负极相连。电感线圈L2另一端通过正向设置的二极管D8和电阻R18与放大器A5正相输入端相连。电阻R17的另一端连接于二极管D8和电阻R18之间。电阻R19的另一端与放大器A5负相输入端相连。电阻R20的二端分别与放大器A5的负相输入端和输入端相连。比较输出电路11包含与非门逻辑运算电路Y3、非门逻辑运算电路Y4、二极管D11和D12、或非门逻辑运算电路Y5。与非门逻辑运算电路Y3的三个输入端分别与放大器A5、A6和A7的输出端相连，其输出端则与非门逻辑运算电路Y4输入端相连。非门逻辑运算电路Y4的输出端正向连接二极管D11，或非门逻辑运算电路Y5的三个输入端分别与放大器A5、A6和A7的输出端相连，其输出端正向连接二极管D12。二极管D11和D12的正向输出端并联后作为比较输出电路11的输出。在过载、过压和欠压信号电路、漏电信号电路、缺相信号电路与执行电路9之间设置有与非门逻辑运算电路Y6。与非门逻辑运算电路Y6的三个输入端分别与比较器A2和A4、以及比较输出电路11的输出端相连，其输出端则与执行电路9中的电阻R29的一端相连。当接通稳压电源电路3的输入端a和b时，比输器A2和A4输出高电平，而电动机尚未接通三相电源，放大器A5～7则输出低电平。虽然经与非门逻辑运算电路Y3、非门逻辑运算电器Y4和二极管D11输出的是低电平，但或非门逻辑运算电路Y5输出的是高电平，故比较输出电路11输出的是高电平，与非门逻辑运算电路Y6将输出低电平，三极管BG截止，双向可控硅KG导通，继电器J通电吸合电动机开关使其运转。电动机正常运转时，放大器A5～7输出的虽是高电平，但经比较输出电路11后仍输出高电平。继电器J始终通电吸合电动机开关。比较输出电路11只有在三个放大器A5～7的输出不一致时才会输出低电平。同样三输入与非逻辑运算电路Y6只要三个输入不相一致时才输出低电平，使三极管BG导通，双向可控硅KG截止，继电器J失电，电动机开关断开。非门逻辑运算电路Y4可用与非门／或非门逻辑运算电路替代。与非门逻辑运算电路Y3和非门逻辑运算电路Y4可合并为与门逻辑运算电路Y1代替。与非门逻辑运算电路Y3和Y6采用MOS型集成电路。或非门逻辑运算电路Y5可采用集成电路，也可用二极管、三极管和电阻等独立元件构成。
本实用新型具有体积小、功能全的优点，不仅价格低廉，而且安装方便，对电动机自动进行保护。
权利要求1.一种包含有由传感元件、二极管、三极管、电阻、电容、稳压管、放大器、比较器和可控硅等电子元件构成的过载、过压、欠压信号电路，缺相信号电路，漏电短路信号电路，执行电路和稳压电源的异步电机全功能保护器，其特征在于上述三种信号电路均由取样放大电路和与该取样放大电路输出端相连的比较输出电路两部分组成，设置有将上述三种信号电路输出端与执行电路相连的与门/与非门逻辑运算电路。
2.根据权利要求1所述的异步电动机全功能保护器，其特征在于所述的过载、过压和欠压信号电路的比较输出电路包含比较器A2、一端与取样放大电路的二极管D4相连另一端与比较器A2负相输入端相连的R6、并联在比较器A2负相输入端和稳压电源负极之间的电容C1和电阻R7、串接在稳压电源正负极之间，并以其中间接点与比较器A2正相输入端相连的电阻R和R8。
3.根据权利要求1所述的异步电动机全功能保护器，其特征在于所述的漏电短路信号电路的比较电输出电路包含比较器A4、一端与取样放大电路的二极管D7相连另一端与比较器A4负相输入端相连的电阻R13、并联在比较器A4负相输入端和稳压电源负极之间的电容C2和电阻R14、串接在稳压电源正负极之间並以其中间接点与比较器A4正相输入端相连的电阻R15和R16。
4.根据权利要求1所述的异步电动机全功能保护器，其特征在于所述的缺相信号电路的比较输出电路是与门逻辑电路。
5.根据权利要求1所述的异步电动机全功能保护器，其特征在于所述的缺相信号电路的比较输出电路包含串联的与非门逻辑运算电路、非门／与非门／或非门逻辑运算电路和二极管D11，串联的或非门逻辑运算电路和二极管D12；二极管D11和D12输出端相连。
专利摘要一种包含由传感元件、二极管、三极管、电阻、电容、稳压管、放大器、比较器和可控硅等电子元件构成的过载、过压和欠压信号电路、漏电短路信号电路和缺相信号电路、执行电路和稳压电路的异步电动机全功能保护器。其特征在于所述的过载、过压和欠压信号电路，漏电短路信号电路和缺相信号电路均由取样放大电路和与该取样放大电路输出端相连的比较输出电路两部分组成，设置有将上述三种信号电路输出端与执行电路相连的与门/与非门逻辑运算电路。
文档编号H02H7/09GK2152333SQ93225360
公开日1994年1月5日 申请日期1993年3月20日 优先权日1993年3月20日
发明者姚光耀 申请人:姚光耀