专利名称：三相异步电动机多功能综合自动保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型及一种三相异步电动机保护装置，特别是电子型的多功能综合自动保护装置。
现有的三相异步电动机使用面广、量大，而其保护装置多采用电磁、电动、电热结构，结构分散、笨重价格贵。且动作反应的灵敏度也较差、准确度也不够。
本实用新型的目的在于设计一种采用电子装置为主构成的三相异步电动机保护器，具有多功保护功能，可实现综合自动保护，且其体积小，省材料，造价低，而保护器的动作反应灵敏度和准确性都高。
本实用新型的技术解决方案是一种三相异步电动机多功能综合自动保护器，由电流传感器与电子保护器电联接构成，电流传感器由变压器，Y型联接负载器及或门和与门依次电联接构成，或门和与门输出接至电子保护器，电子保护器主要由电子器件联接组成的启动电路、反时限门延时电路、缺相保护电路、执行电路与电源电路电联接构成。
如下图1电流传感器电路联接图图2电子保护器外形结构图图3电子保护器电路联接图本实用新型结合具体实施条例参见附图进一步说明如下
一种三相异步电动机多功能综合自动保护器，由电流传感器与电子保护器电联接构成，参见附图1；电流传感器由两个变压器BT1、BT2与Y联接负载器及或门和与门依次联接构成，BT1、BT2原边绕组即为三相电动机任意两根供电线，其副边绕组LH1、LH2有一端共接，此共接端与另两端为三个输出端A1、A2、A3，由电阻R1～R6、二极管D1、D2、D3，电容C1、C2、C3接成Y联接负载器[1]，由二极管D4～D6及D7～D9分别接成或门[2]和与门[3]，D4～D6或门[2]的输出端P1，D7～D9与门[3]的输出端P2，或门[2]和与门[3]的三个输入端对应共接，再分别接至Y联接负载器[1]的三个二极管D1～D3的负极，D1～D3的正极则分别与变压器BT1、BT2的三个输出端A1、A2、A3联接；电子保护器主要由启动电路、反时限门延时电路、缺相保护电路、执行电路和电源电路联接构成，由集成块IC1、三极管Q2、二极管D10～D12，电容C4、电位器W1，电阻R7～R14接成反时延门延时电路[4]，由集成块IC2，电位器W2、电阻R15～R18，电容C5接成启动电路[5]，由三极管Q3、继电器J及其触点J1～J3，电阻R19、R20、二极管D13～D18，光显管LE1、开关K1及变压器BT3副边绕组L2，硅整流桥QLC2、集成块IC5、三极管Q4、扬声器Y，交流接触器CJ，电容C6、电阻R21接成执行电路[6]，由三极管Q1、二极管D20～D22、电阻R24～R28接成缺相保护电路[8]，由变压器BT3副边绕组L1，硅整流桥QLC1，二极管D19、光显管LE4、电阻R22、R23、电容C7接成电源电路[7]；电路联接由电源电路[7]D19、C7、R23共接点A4输出，分别接至缺相保护电路[8]的R25和D20负极、反时限门延时电路[4]的R14、启动电路[5]的R18、执行电路[6]的R19，电源传感器的输出端P1接至的D10、D11、R7共接点A5、启动电路[5]的R15和缺相保护电路[8]的R27；电流传感器输出端P2接至缺相保护电路[8]的R24与R28的共接点，缺相保护电路的D21负极输出接至反时限门延时电路[4]的IC1“+”输入端，反时限门延时电路[4]由IC1输出接至执行电路[6]的D15负极，启动电路[5]由IC2输出接至执行电路[6]的D13负极。
三相异步电路机多功能综合自动保护器，其电子保护器中包含有过电压与欠电压保护电路[10]，由集成块IC3、IC4、光显管LE2、LE3、电位器W3、W4、二极管D24、D25、电器容C8、电阻R31～R34接成过电压与欠电压保护电路[10]，此电路由D24负极接至电源电路[7]的整流桥QLC1输出端及执行电路P[6]和开关K1，或接至电压采样电路[13]的C9、R30、D23共端；其D25负极输出接至启动电路[5]的R15与反时限门延时电路[4]的共接点A5，其R33与W3的共接点接至电源电路[7]的共接点A4。
三相异步电动机多功能综合自动保护器，其电子保护器中包含一个由电容C9、电阻R29、R30二极管D23接成的电压采样电路[13]，电压采样电路由C9、R30、D23共接点接至过电压与欠电压保护电路[10]的D34负极，R29经接点P5接至电压互感器副边输出端。
三相异步电动机多功能综合自动保护器，其电子保护器中包含漏电保护电路[11]，由电阻R35、R36、电位器W5、电容C9、光显管LE5、二极管D26、D27接成漏电保护电路[11]，其R35由接点P3输出接电动机外壳，光显管LE5负极接过电压与欠电压保护电路[10]IC3“+”输入端与IC4“-”输入端及R31。
三相异步电动机多功能综合自动保护器，其电子保护器中包含一个自检电路[12]，在启动电路[5]的R15与反时限门延时电路[4]的共接点A5和电源电路[7]共接点A4之间接有开关K2，构成自检电路[12]。
三相异步电动机多功能综合自动保护器，其电子保护器中包含一个二次保护电路[9]，由继电器J的触点J4一端接电流传感器输出嘀P1，另一端经二极管D17接至接点P4，R4接至电动机供电总的保护装置输入信号端，构成二次保护电路[9]。
集成块IC1～IC4型号为LM324、IC5型号为9561。
电子传感器电路装在矩形外壳中，参见附图2，外壳背面板上装有联接P1～P10这10个接点的接线柱，前面板上装有开关K1、K2和光显管LE1～LE5，交流接触器CJ安置在电子保护器外壳之外，继电器J的一对备用触点接P8、P9接线柱交流接触器CJ经P6、P7接线柱与电子保护器电路联接，P10为电子保护器电路接地点。P5接至高压电动机电压互感器副边100V电压接线端，P4接至电动机供电总闸处的保护装置输入信号端，P3接电动机外壳，P1、P2接电源传感器输出端。
三相异步电动机多功能综合自动保护器的工作原理如下
电流传感器将三相交流电流变换成两个正比于交流电流的直流电压信号，分别由接点P1、P2输出，送至电子保护器，其中P1输出反映三相电流中最大值的直流电压。对于不同容量的电动机，可以选择电阻R13～R3和变压器BT1、BT2的副边绕组LH1及LH2的匝数来获得合适的P1、P2输出电压值。
电动机正常运转时，P1输出的直流电压小于整定值，电子保护器不动作。当电动机故障时，其任一相电流超过正常允许值，则P1输出的电压超过整定值，电子起动器的起动门IC2首先翻转，输出高电平而反时限延时门IC1在接受P1信号后，并不马上翻转，而是经过一段延时后才翻转输出高电平，只有IC1与IC2均为高电平时，执行电路[6]才动作，其交流接触器CJ的触点切断电动机供电，保护电动机。
电子保护器的反时限门延时电路[4]利用不同的RC给合充电给IC1加压，对P1送来的反映电动机不同故障的电压信号进行不同的反时限延时；电动机堵转时，根据D11、R8、C4线组合匹配延时，电动机过载时按R7、R8、C4匹配延时，电动机短路时，由D10、D12、R9对C4充电延时，电动机缺相供电时，P2输出低电压，则Q1截止，P1输出的高电压经R26、R27、D21向C4充电，获得短延时，由此获得不同的反时限延时特性即过载信号按对数函数延时，堵转信号按指数函数延时，缺相信号其延时要比过载和堵转的延时要小得多，而短路信号则为最短延时，这样电子保护器就能区分电动机不同故障并相应地反映电机发热情况而反时限延时动作，正确地对电动机进行保护。
电子保护器的过电压与欠电压保护电路[10]的过电压门IC3与欠电压门IC4同时接收到来自于变压器BT3的副边绕组L1的电压经QLC1整流后的电压，此电压正比于变压器BT3原边电压，即电动机供电线路相电压，当过电压时，IC3翻转输出高电平，当欠电压时，IC4翻转输出高电平，送至IC1、IC2及相关电路，因为过电压及欠电压信号不经RC充电延时，因此在电动机没有通电以前，就使执行电压[6]动作，切断电动机供电电路，实现对电动机的过电压与欠电压保护。
电子保护器的漏电保护电路[11]接点P3接电动机外壳，当电动机漏电致使外壳带电叶，此电压经R35、D26、W5加至IC3光显管LE5发交显示，当漏电电压大于36伏，则IC3、IC2、IC1迅速翻转，执行电路[6]动作，切断电动机供电，防止人员触电和保护电动机。
电动机出现上述故障时，电子保护器执行电路[6]动作，扬声器Y发出报警声，对应的故障显示管LE1或LE2～LE5分别发亮。
电子保护器的自检电路[12]的自检开关K2合下时，由电源电路[4]A4接点输出的直流电压加至P1接点处，使IC1、IC2翻转输出高电平，执行电路[6]动作，则可知电子保护器正常无故障，由此实现自检，而不必藉来自电动机的故障信号。断开开关K1，执行电路[6]复位，切断继电器J的电压，其触点CJ再次接通电动机供电线路，使电子保护器恢复到正常保护状态，K1是自检后的复位开关。
电动机保护主要是靠断开接触器CJ触点来实现，一旦触点故障熔焊在一起，无法断开时，电子保护器还可闭合触点J4将故障信号经接点P4自动送至电动机供电线路的总闸的保护装置迫使总闸延时跳开，切断供电总电源，保护电动机，延时约4秒。
本实用新型的优点在于采用电流传感器将电流转换成直流电压信号，利用电子装置为主构成电子保护器，对于电动机的过载、短路、堵转、缺相，过电压及欠电压，漏电等多种故障具有综合自动保护功能、且具有自检和实现二次保护的功能，结构紧凑、轻便、造价低。安装使用方便，保护准确可靠，灵敏度高。
权利要求1.一种三相异步电动机多功能综合自动保护器，其特征在于由电流传感器与电子保护器电联接构成；电流传感器由两个变压器BT1、BT2与Y联接负载器及或门和与门依次联接构成，BT1、BT2原边绕组即为三相电动机任意两根供电线，其副边绕组LH1、LH2有一端共接，此共接端与另两端为三个输出端A1、A2、A3，由电阻R1～R6，二极管D1～D3、电容C1～C3接成Y联接负载器，由二极管D4～D6及D7～D9分别接成或门和与门，D4～D6或门的输出端P1，D7～D9与门的输出端P2，或门和与门的三个输入端对应共接，再分别接至Y联接负载器的三个二极管D1～D3负极，D1～D3正极分别与变压器BT1、BT2的三个输出端A1、A2、A3联接；电子保护器主要由启动电路，反时限门延时电路，缺相保护电路，执行电路和电源电路联接构成，由集成块IC1、三极管Q2、二极管D10～D12、电容C4、电位器W1、电阻R7～R14接成反时限门延时电路，由集成块IC2、电位器W2、电阻R15～R18、电容C5接成启动电路，由三极管Q3、继电器J及其触点J1～J3、电阻R19、R20、二极管D13～D18、光显管LE1、开关K1及变压器BT3副边绕组L2、硅整源桥QLC2、集成块IC5、三极管Q4、扬声器Y、交源接触器CJ、电容C6、电阻R21接成执行电路，由三极管Q1、二极管D20～D22、电阻R24～R28接成缺相保护电路，由变压器BT3副边绕组L1、硅整源桥QLC1、二极管D19、光显管LE4、电阻R22、R23。电容C7接成电源电路；电路联接由电源电路D19、C7、R23共接点A4输出分别接至缺相保护电路的R25与D20负极、反时限门延时电路的R14、启动电路的R18、执行电路的R19，电流传感器的输出端P1接至反时限门延时电路的D10、D11、R7共接点A5、启动电路的R15和缺相护电路的R27；电流传感器输出端P2接至缺相保护电路的R24与R28共接点，缺相保护电路的D21负极输出接至反时限门延时电路的IC1的“+”输入端，反时限门延时电路由IC1输出接至执行电路的D15负极，启动电路由IC2输出接至执行电路的D13负极。
2.根据权利要求1所述的三相异步电动机多功能综合自动保护器，其特征在于其电子保护器中包含有过电压与欠电压保护电路，由集成块IC3、IC4，光显管LE2、LE3，电位器W3、W4，二极管D24、D25、电容C8、电阻R31～R34接成过电压与欠电压保护电路，此电路由D24负极接至电源电路的整流桥QLC1输出端及执行电路的开关K1，或接至电压采样电路的C9、R30、D23共接端；其D25负极输出接至启动电路的R15与反时限门延时电路的共接点A5，其R33与W2的共接点接至电源电路的共接点A4。
3.根据权利要求1所述的三相异步电动机多功能综合自动保护器，其特征在于其电子保护器中包含漏电保护电路，由电阻R35、R36、电位器W5、电容C9，光显管LE5、二极管D26、D27接成漏电保护电路，其R35由接点P3输出接电动机外壳，光显管LE5负极接过电压与欠电压保护电路的IC3“+”输入端与IC4“-”输入端及R31。
4.据权利要求1所述的三相异步电动机多功能综合自动保护器，其特征在于其电子保护器中包含一个自检电路，在启动电路的R15与反时限门延时电路的共接点A6和电源电路共接点A4之间接有开关K2，构成自检电路。
5.根据权利要求1所述的三相异步电动机多功能综合自动保护器，其特征在于其电子保护器中包含一个二次保护电路，由继电器J的触点J4一端接电源传感器输出端P1，另一端经二极管D17输出接至接点P4，P4接至电动机供电总闸的保护装置输入信号端，构成二次保护电路。
6.根据权利要求1所述的三相异步电动机多功能综合自动保护器，其特征在于其电子保护器中包含一个由电容C9、电阻R29、R30，二极管D23接成的电压采样电路，电压采样电路由C9、R30、D23的共接点接至过电压与欠电压保护电路的D24负极，R29经接点P5接至电压互感器副边输出端。
专利摘要一种三相异步电动机多功能综合自动保护器，由变压器与Y联接负载器及或门和与门联接组成的电流传感器与主要由电子器件联接构成的启动电路，反时限门延时电路，缺相保护电路，执行电路、电源电路，过电压与欠电压保护电路，漏电保护电路，自检电路，二次保护电路联接组成的电子保护器，两者电联接构成，实现对电动机的过载、短路、堵转、缺相、过电压及欠电压、漏电等多种故障具有综合自动保护功能，且能自检和实现二次保护。其结构紧凑、轻便，保护准确可靠，灵敏度高，安装使用方便，造价低。
文档编号H02H7/08GK2251824SQ9523744
公开日1997年4月9日 申请日期1995年8月21日 优先权日1995年8月21日
发明者罗海钧 申请人:罗海钧