數碼護控電動機的製作方法

2023-09-23 16:48:50

專利名稱：數碼護控電動機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動機，特別是一種採用數碼微電控制、自動檢測故障及具有「啟動前保護」和絕緣電阻降低、欠接地線、漏電、過流、短路、缺相、失壓、超溫等綜合保護及故障聲光警示，故障類別記憶、數碼延時「Y-△」轉換等功能的集控制、檢測、保護於電動機一體的數碼護控電動機。
現有技術的電動機是與控制、保護電路分體的而它的控制電路一般都是使用電磁開關及「三線控制」的一「常開」一「常閉」按紐開關，保護電路只有過流(間接超溫)、短路、缺相、失壓、等簡單的粗略的保護；這樣的控制保護方式都存在著很多難以克服缺點的；例如使用電磁開關控制電動機為了達到失壓保護的目的都需採用上述的「三線控制」這就使裝置體積大、費用增加及安裝麻煩等，由於現有技術的電動機保護器件都只具一、二項功能而且都是分體的，使用時要由專業人員配置安裝，如果將一電動機裝置成本發明所述的十多項功能這必另電動機體積龐大、造價高昂，這是失去經濟價值和實用性的。再說電動機與控制電路、保護器分體的還存有一更大的缺點就是保護器的規格、參數很難與電動機恰當的匹配、再加上安裝人員的技術程度及儀器所限，往往會使保護器不能產生作用，成為虛置。例如對電動機裝置過流保護若採用保護器過大的會失去保護作用，過少的會經常產生斷電誤動作，這只可由電動機生產廠家配置恰當的保護器及經精確的調試才可得最佳效果。
本發明主要目的在於提供一種突破現有技術電動機及其控制、保護裝置存在的缺點作重大技革命，採用數碼微電控制、自動檢測故障、綜合電害保護併集控制、檢測、保護於電動機一體及只需二線外接微動開關控制的數碼護控電動機。
本發明的另一目的在於提供一種對防止人身觸電、電動機毀壞、火災及延長電動機的使用壽命都有高可靠性的數碼護控電動機。
本發明的再一目的在於提供一種結構緊湊、安裝簡易、使用方便，體積、造價都比現有技術的同功能的電動機小和廉的數碼護控電動機。
本發明主要由主體電動機(M)、附體數碼電害保護開關(K1)及「Y-△」轉換開關(K2)等組成。其中的數碼電害保護開關(K1)(屬本發明人發明的產品，專利申請號99117174.8)的內組成框圖如圖9，主要由電磁開關1、整流穩壓電路2、啟動觸發電路3、單片集成電路4、後驅電路5、絕緣電阻檢測電路6、欠接地線檢測電路7、漏電檢測電路8、過流檢測電路9、短路檢測電路10、缺相檢測電路11、超溫檢測電路12、發光指示器13、微動開關(S)14、聲響警示器15及輸入接線柱16、輸出接線柱17等組成；而單片集成電路的內組成框圖如

圖10，它包括振蕩電路(A)、輸入電路(B)、延時電路(C)、數碼掃描電路(D)、控制電路(E)、前驅電路(F)、記憶電路(G)等的邏輯組合。
本發明工作原理如下使用數碼護控電動機時按下外接微動開關(S)，數碼電害保護開關(K1)內的控制電路即通電開始工作，它首先對主體電動機進行故障掃描檢測，如果主體電動機各項電參數是正常的則(K1)吸合、K1-1、K1-2、K1-3即接通，此時主體電動機如果沒有設置「Y-△」轉換電路的，即啟動運行。若主體電動是設置「Y-△」轉換電路的則(K1)吸合、使主體電動機先作「Y接」的慢速起動；此時K1內的數碼延時電路，開始延時計數，當達到預定時間，K1出端接口L1P即有L1相電壓輸出，使K2吸合和K2-1、K2-2、K2-3作「Y-△」轉換，主體電動機從「Y」起動轉為「△」運行，從而達到數碼延時「Y-△」轉換的目的。如果主體電動機在使用啟動前出現如絕緣電阻降低、欠接地線、電壓缺相等某一電故障的，在撥通微動開關S後，數碼電害保護開關(K1)內的各電路開始工作，其檢測電路採用數碼掃描在瞬間即可測得上述的故障所在，即制止驅動信號輸出使(K1)不能吸合，主體電動機也不能通電運行，同時也發出聲光警示和故障類別記憶從而達到「啟動前保護」、絕緣電阻降低保護、欠接地線保護及電壓缺相保護的目的，當主體電動機在運行中如出現地線鬆脫的，其數碼電害保護開關(K1)內的欠接地線檢測電路即輸出故障信號通過邏輯電路使主電路斷電，從而達到地線松斷保護的目的。當主體電動機在啟動時或運行中出現L1、L2、L3任一相的電流缺相的或出現三相電流超出充許的不平衡值時，數碼電害保護開關(K1)的電流缺相檢測電路即輸出故障信號，通過邏輯電路使主電路斷電，從而達到電流缺相或很不平衡保護的目的。主體電動在運行中出現繞組、引線等對機殼擊穿造成漏電的，數碼電害保護開關(K1)的漏電檢測電路即輸出故障信號，通過邏輯電路使主電路斷電從而達到漏電保護的目的。主體電動機在運行中如果出現超過電流額定值的，數碼電害保護開關(K1)內的過流延時保護電路即開始計數延時當達到預定時間主體電動機仍是過流的，過流檢測電路即輸出故障信號、通過邏輯電路、使主電路斷電，從而達到過流數碼延時保護的目的。主體電動機在運行中，如果發生擊穿短路的，數碼電害保護開關(K1)的短路檢測電路即輸出故障信號通過邏輯電路快速使主電路斷電，從而達短路快速保護的目的。主體電動機在運行中、當外供電路突破中斷供電的，機內的數碼電害保護開關(K1)的失壓檢測電路即作出失壓保護反應，在外供電再恢復供電時(K1)也不會自動吸合而一定要由人工先閉微動開關S，後再撥通S才能使機內各電路重新工作，從而達到失壓保護的目的。主體電動機在運行中，出現超過額定溫度的，放置在其機體內的溫度傳感器Rt即輸出故障信號，通過邏輯電路，使主電路斷電從而達到超溫保護的目的。
本發明的數碼護控電動機，在結構上創造了集控制、檢測、保護於電動機一體及「二線一開關」控制電路，這對安裝和使用都非常簡便、實用，這是對現有技術電動機需用者自行裝配控制、保護設備及採用「三線二開關」控制電路的一重大技術突破。本發明數碼護控電動機在功能上創造了「數碼微電控制」、「自動故障檢測」及「啟動前保護」、「絕緣電阻降低保護」、「欠接地線保護」等具有突破性的控制、檢測、保護電路，併兼有漏電、過流、短路、缺相、超溫等保護及「Y-△」數碼延時起動、聲光警示、故障類別記憶等功能，這些保護功能可以消除或大大減少人身觸電和電動機毀壞、火災等重大電害事故的發生，並且它的體積和造價都比現有技術的相同功能的電動機小和廉因此說數碼護控電動機的功能、結構、安裝使用、體積、造價都遠優於現技術的電動機這是一項重大的技術革命，它能逐步取代淘汰現有技術的電動機。
圖1為本發明實施例1的剖視2為本發明實施例1的框3為本發明實施例2、實施例3的剖視4為本發明實施例2、實施例3的框5為本發明實施例1的電路6為本發明實施例2的電路7為本發明實施例3的電路8為本發明附體數碼電害保護開關剖視9為數碼電害保護開關的框10為數碼電害保護開關內單片集成電路的框圖實施例1本例為一臺三相「Y-△」延時轉換的數碼護控電動機，如剖視圖1及框2圖所示，主要由主體電動機(M)、附體數碼電害保護開關(K1)、「Y-△」數碼延時轉換開關(K2)組成，其電路圖如圖5所示，主體電動機M的L1相繞組首端D1+、L2相繞組首端D2+、L3相繞組首端D3+它們的一路分別連接電害保護開關K1的電源輸出各端L1b、L2b、L3b，L1相繞組末端D1-、L2相繞組末端D2-、L3相繞組末端D3-分別連接K2觸頭K2-1、K2-2、K2-3各出端，K2出端的常閉觸頭Y1、Y2、Y3共同聯接。K1-1、K1-2、K1-3是K1內部(KB)的電磁開關觸頭、它們的入端分別貫穿另一內部(KA)的控制、檢測電路的零序互感器CTO、電流互感器CTA後與電源的相線L1、L2、L3連接，微動開關S連接K1的外控接線柱b、a，K1的地線接線柱E及主體電動機(M)機殼接地線，K2一端連接電源相線L2b、K2另一端連接K1的數碼延時輸出端L1P、L1P是通過K1的內部控制電路連接相結L1的。在使用數碼護控電動機時，只需按下外接微動開關S，K1內部的控制、檢測電路即進行數碼掃描自動檢測主體電動機(M)的電參數，當M各項電參數正常時K1吸合、K1-1、K1-2、K1-3接通，K1內部電路開始延時計數在未達到預定延時時間，K2仍未能吸合也使K2-1、K2-2、K2-3未能接通；由於K2-1、K2-2、L2-3的出端與y1、y2、y3是三組常閉觸頭，而y1、y2、y3又是共同並連的，所以此時主體電動機是作「Y接」慢速起動；當達到預定延時時間，K1從接口L1P輸出電壓使K2吸合、K2-1、K2-2、K2-3接通令M從「Y接」轉為「△接」從而達到數碼延時「Y-△」轉換運行的目的。當主體電動機M在啟動前或運行中出現如絕緣電阻降低、欠接地線、缺相、漏電、過流、短路、超溫等到各種電故障時、數碼電害保護開關(K1)即作出檢測、控制、保護及警示、記憶，從而達到上述的各種保護、警示、記憶功能。電源中性線N，一方面是電害保護開關K1的控制電路電源，另一方面是作為檢測欠接地線的基準電壓。
實施例2、本例為一臺三相功率較小的直接啟動的數碼護控電動機，如剖視圖3和框圖4所示，主要由主體電動(M)、附體數碼電害保護開關(K1)、組成；其電路圖如圖6所示，其中M的三相電源進線分別連接K1輸出端L1b、L2b、L3b，它們是分別連接K1內部(KB)的電磁開關觸頭K1-1、K1-2、K1-3的出端，K1-1、K1-2、K1-3的入端分別貫穿另一內部(KA)的控制、檢測電路的零序互感器CTO、電流互感器CTA後連接電源相線L1、L2、L3；K1的外控輸出端a、b連接外控微動開關S，K1的地線接線柱E及主體電動機(M)機殼均接地線，電源中性線N是K1內的控制電源和作為檢測欠接地線的基準電壓。在使用數碼護控電動機時，只需按下外接微動開關S、K1內部的控制、檢測電路即進行數碼掃描自動檢測主體電動機(M)的電參數、當M各項電參數正常時K1吸合、K1-1、K1-2、K1-3接通，M啟動運行。當在啟動前或運行中出現如絕緣電阻降低、欠接地線、缺相、漏電、過流、短路、超溫等到各種電故障時、數碼電害保護開關(K1)即作出檢測、控制、保護及警示、記憶，從而達到上述的各種保護、警示、記憶功能。
實施例3、本例為一臺單相的數碼護控電動機；如剖視圖3和框圖4所示主要由主體電動機(M)、附體電害保護開關(K1)組成；其電路圖如7所示，其中M的電源進線分別連接K1電源輸出端Lb、Nb；Lb、Nb分別連接K1內部電磁開關觸頭K1-1、K1-2的出端，K1-1、K1-2的入端分別貫穿K1另一內部(KA)的控制、檢測電路的零序互感器CTO、電流互感器CTA後與電源相線L及中性線N連接；K1的外控輸出端a、b連接外控微動開關S、K1的地線接線柱E及主體電動機(M)機殼均接地線。在使用數碼護控電動機時，只需按下外接微動開關S、K1內部的控制、檢測電路即進行數碼掃描自動檢測主體電動機(M)的電參數、當M各項電參數正常時K1吸合、K1-1、K1-2、接通，M啟動運行當在啟動前或運行中出現如絕緣電阻降低、欠接地線、缺相、漏電、過流、短路、超溫等到各種電故障時、數碼電害保護開關(K1)即作出檢測、控制、保護及警示、記憶，從而達到上述的各種保護、警示、記憶功能。
權利要求
1．一種數碼護控電動機，包括由主體電動機(M)、附體數碼電害保護開關(K1)及「Y-△」轉換開關(K2)等組成，其特徵在於主體電動機(M)、附體數碼電害保護開關(K1)、「Y-△」轉換開關(K2)集於一體，其中數碼電害保護開關(K1)包括主要由電磁開關1、整流穩壓電路2、啟動觸發電路3、單片集成電路4、後驅電路5、絕緣電阻檢測電路6、欠接地線檢測電路7、漏電檢測電路8、過流檢測電路9、短路檢測電路10、缺相檢測電路11、超溫檢測電路12、發光指示器13、微動開關(S)14、聲響警示器15及輸入接線柱16、輸出接線柱17等組成。
2．根據權利要求1所述的主體電動機其中包括三相和單相有變壓、變速的電動機及無變壓、變速的電動機及直流電動機。
3．根據權利要求1所述的數碼電害保護開關(K1)的單片集成電路4其中包括振蕩電路(A)、輸入電路(B)、延時電路(C)、數碼掃描電路(D)、控制電路(E)、前驅電路(F)、記憶電路(G)等的邏輯組合。
4．根據權利要求1所述的主體電動機(M)的電源進線端分別連接數碼電害保護開關(K1)的電源輸出端L1b、L2b、L3b，「Y-△」轉換開關(K2)的勵磁線圈一端連接(K1)的電壓輸出端L1P、另一端連接電源相線L2b，K2觸頭K2-1、K2-2、K2-3的入端分別連接(M)繞組的首端、其出端分別連接(M)繞組的末端，(K2)的常閉觸點Y1、Y2、Y3共同並連。
5．根據權利要求1所述的數碼電害保護開關(K1)的超溫檢測電路12的溫度傳感器Rt是裝置在主體電動機(M)體內的。
6．根據權利要求1所述其數碼電害保護開關(K1)的外控接線a、b是連接外控微動開關(S)的。
7．根據權利要求1所述的數碼護控電動機在不同功能、規格中可用單一附體數碼電害保護開關(K1)、而去除(K2)。
全文摘要
一種數碼護控電動機,它在結構上創造了集主體電動機。故障檢測、控制、保護於一體及「二線開關」外接控制;它在功能上創造了「啟動前保護」、「欠接地線保護」、「絕緣電阻降低保護」及兼備漏電、過流、短路、缺相、失壓、超溫等保護和故障警示、記憶電路;其體積、造價都比現有技術電動機小和廉,其安裝使用都非常簡便、實用,特別是對防止人身觸電和電動機毀壞、火災等都有高度保障,它是對現有技術電動機一項重大技術革命。
文檔編號H02H7/08GK1295367SQ99117190
公開日2001年5月16日 申請日期1999年11月8日 優先權日1999年11月8日
發明者鍾汝祥 申請人:鍾汝祥