专利名称：电动机全封闭综合保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三相电动机使用的全封闭综合保护器。
目前工农业生产广泛使用的三相电动机仅限于短路保护和过载保护，而过载保护几乎都采用有触点的过电流继电器和有热元件的热继电器，亟需更新换代。此外数量众多的三相电动机都缺少断相、错相保护，而三相电动机的断相运行却是导致电动机烧毁的主要原因。有资料表明它几乎要占电动机烧毁事故的80％，农田灌溉用深井泵、潜水泵的三相电动机和矿井、油田用风机、抽油泵的三相电动机因经常无人看管，其烧毁的概率更高。此外工矿企业采用的三相电动机保护器多数没有防爆、防水功能。
本实用新型的任务是设计一种性能可靠，控制有效、功能全面、成本低廉、安装方便、设计新颖的全封闭综合保护器，以弥补现有保护器之不足，促进产品的更新换代、提高产品的性能价格比。
本实用新型由壳体、两块互相隔离的线路板和五条引出线组成。
本实用新型的技术特点是线路板装入后采用热塑封工艺密封，保护器即使浸泡在水中也能正常工作；采用电压检测和电流检测相结合，使保护器既具有错相、静态断相时拒绝起动的功能又具有动态断相、过载时立即切断电源的功能；采用有记忆功能的交流固态开关取代有触点的继电器；采用微型信号变压器传递电压检测电路提供的拒绝起动信号、采用电流检测电路提供的三次谐波电压用作交流固态开关自锁与否的控制信号，三相电流对称时，三次谐波电压值的相量和约为几伏，任何一相断相时则为零伏。
本实用新型的安装尺寸、外形体积与目前配电柜中广泛使用的JR16B系列热继电器相同，两者可替换安装。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明
图1、图2分别为本实新型电气接线图和原理图。
由图2可见本实用新型的A、B引出线串接在三相电动机的控制回路中；另有三根引出线则分别与交流接触器KM受电侧三根动力线L11L2L3相连，交流接触器KM主触点到电动机M的三根动力线则分别穿过保护器的三只穿线孔1、2、3。FU为熔断器，SB2为起动按钮，SB1为停止按钮，M为三相电动机。
由图1可见本实用新型的线路板由电压检测电路、交流固态开关电路、积分延时电路、直流开关自锁电路、过载自锁解除电路和用于电流检测的三次谐波电压整流、滤波电路组成。
所述电压检测电路由三相平衡电路，磁耦合电路组成，前者由电阻R7～R10、电容C4、C5构成，后者由微型信号变压器T、整流二极管V11、滤波电容C6和三极管V10构成，V10的集电极与晶闸管V6的控制极相连接。所述交流固态开关电路由二极管V1～V4和晶闸管V6构成单控电路；积分延时电路由电阻R2和电容C1串联构成，C1与V7的发射极并联；直流开关自锁电路由三极管V7、V8和电阻R1～R3构成；过载自锁解除电路由三极管V9、电阻R4～R6和电容C3构成；三次谐波整流、滤波电路由电流互感器的二次线圈TA1、TA2、TA3、整流二极管V12和滤波电容C2构成。
本实用新型的工作原理如下1.当三相电源L1～L3供电正常(不错相、不断相)时，微型信号变压器T二次测的电压经二极管V11整流，电容C5滤波后的直流电压小于死区电压，三极管V10截止，为晶闸管V6触发导通作好准备；错相或断相供电时，T二次侧的电压经整流、滤波后的直流电压值有数量级的增加，三极管V10饱和，晶闸管V6控制极被短接，拒绝触发导通。
2.按下起动按钮SB2起动电动机时，积分延时电路中由于电容C1两端的电压不能突变，故起动瞬间V7基极电位为零值，V7截止，晶闸管V5的阳极和控制极承受同步的脉动正电压而触发导通，交流接触器吸合，电动机起动运行。
3.三相电动机正常运转时，电流互感器二次线圈TA1～TA3正串后提供的三次谐波电压总量为TA1上三次谐波电压的三倍，经二极管V12整流，电容C2滤波后作为直流开关自锁电路的控制电压，此时三极管V8饱和、三极管V7截止，确保晶闸管V6自锁导通。
4.动态断相时，虽然断相的TA三次谐波电压为零值，未断相的TA中，各自的三次谐波电压大小相等，但正串后的相量和却为零值，致使V8可靠截止，V7可靠饱和，晶闸管V6控制极被短接，在阳极电压过零时自动关断，致使交流接触器断电释放，切断三相电源。
5.电动机过载运行时，由于三次谐波电压相应增大，开关管V9输入高电平，输出低电平，V8截止，V7饱和，晶闸管V6控制极也被短接，从而解除自锁切断三相电源，R5是可变电阻，用来调节整定电流值。
综上所述，本实用新型设计新颖，防木、防爆，功能全面，性能可靠，电路简单，安装方便，适用于1000伏以下供电系统中对三相电动机断相、带相和过载的保护，尤其适用于矿井、油田和农田并灌电动机的保护。
权利要求1.一种功能全面的电动机全封闭综合保护器，它由壳体、两块互相隔离的线路板和五条引出线构成，其特征在于两块线路板装入后与壳体一起采用热塑封工艺封闭，壳体的安装尺寸与现有的热继电器相同，线路板包括电压、电流检测电路、交流固态开关电路、积分延时电路、直流开关自锁电路，过载自锁解除电路和三次谐波电压整流、滤波电路。
2.按权利要求1所述的电动机全封闭综合保护器其特征在于检测静态错相、断相的电压检测电路中，电阻R8和和电容C4串接后再和电阻R7连接，之后其左端与微型信号变压器T的初级线圈一端相连，R7和C4右端则分别与电源L1、L2相连，电阻R10和电容C5串接后再与电阻R9连接，之后其左端与T的初级线圈一端相连，R9和C4连接后再与L2相连接，C5则和L3相连，T的次级线圈一端接地，另一端与整流二极管V11的正极相连，V11另一端与三极管V10的基极和滤波电容C6的正极相连，V10的集电极则与晶闸管V6控制极相连。
3.按权利要求1所述的电动机全封闭综合保护器其特征在于电流检测电路只对三次谐波电压进行检测，感受三次谐波电压的电流互感器的三个二次线圈TA1、TA2、TA3依次串接后，其一端与整流二极管V12的正极串接，另一端与滤波电容C2的负极相连，三个二次线圈TA1～TA3构成三个穿线孔1，2，3。
4.按权利要求1所述的电动机全封闭综合保护器具特征在于交流固态开关电路系晶闸管单控电路，其二极管V1和V4连接，V2和V3连接两者再并接，之后其上端与晶闸管V6相连，下端与二极管V5相连，V6与V5串接，引出线A、B分别与V1、V4和V2、V3的连线中部相连接，A、B引出线串接在三相电动机M的控制回路中。
5.按权利要求1所述的电动机全封闭综合保护器其特征在于积分延时电路由电阻R2、电容C1串接构成，C1正极与三极管V7基极相连。
专利摘要一种三相电动机使用的全封闭综合保护器，采用电压、电流双重检测电路；采用磁耦合使两种检测电路互相隔离；采用具有记忆功能的交流固态开关取代有触点的继电器；采用信号变压器传递拒绝起动信号；采用三次谐波电压作为交流固态开关自锁与否的控制信号。本保护器对三相电动机具有错相、静态断相时拒绝起动；动态断相、过载时立即切断电源的功能；还具有全封闭防爆、防水保护可靠的特点，它还可以方便替代广泛使用的JR16B系列热继电器。
文档编号H02H7/08GK2266214SQ9621407
公开日1997年10月29日 申请日期1996年7月1日 优先权日1996年7月1日
发明者王书锵, 王书镇 申请人:王书锵, 王书镇