欠壓斷相錯相保護器的製作方法
2023-05-07 20:09:01
專利名稱：欠壓斷相錯相保護器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種三相電動機使用的欠壓、斷相、錯相保護器。
本發明人在實用新型專利「錯相與斷相全面保護器」(專利號95218330.7)公開了一種採用交流接觸器前、後方都具有電壓採樣檢測電路的三相電動機保護器，其優點是它既能保護電動機避免出現因交流接觸器前方電路的斷相和錯相事故又能保護電動機避免交流接觸器主觸點長期使用因電弧燒蝕和熱繼電器的熱元件(電阻絲)斷開而引起的後方電路斷相事故。其中因主觸點電弧燒蝕引起的斷相事故通常要佔三相電動機斷相燒毀事故的40％以上。
據調查，在我國農村由於380伏電網電壓經常低於規定的低電壓下限(342伏)，有時甚至降低到320伏。帶動水泵的三相電動機在欠壓情況下運行，因電流過大而燒毀的電動機臺數遠遠超過因斷相而燒毀的臺數。
本實用新型的目的是設計一種既能保留原保護器已有的斷相、錯相保護功能，又能增加欠壓保護功能且結構又變動不大的三相電動機保護器。
本實用新型的目的是這樣實現的它由帶多個接線端子的底座、殼體和一塊印刷電路板組成。
本實用新型的技術特點是採用集成電壓比較器JC1和JC2，JC1輸出端經繼電器KA2再與繼電器KA1相連接，電路簡捷；採用兩個獨立的電壓採樣檢測電路在交流接觸器KM前方的電壓採樣檢測電路具有錯、斷相檢測功能，在交流接觸器KM後方的電壓採樣檢測電路只具有斷相檢測功能；採用JC1同相、反相兩個輸入端對反相器V5提供的電壓信號進行比較與鑑別，以決定JC1是否輸出電流；採用JC1的選通端ST通過改變控制電平高低，以決定JC1是否具有比較後輸出電流的功能。集成電壓比較器JC2的同相、反相兩個箱入端對與隨電網電壓大小變化的電壓信號和設定的穩定電壓信號進行比較與鑑別以決定JC2是否輸出電流以帶動繼電器KA2。
以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明
圖1、圖2分別為本實用新型電氣接線圖和原理圖。
由圖1可見，本實用新型底座的1、2、3接線端子與交流接觸器KM前方的三相電路L1、L2、L3在1、2、3點相連接，構成前方檢測電路。其底座的4、7、8接線端子則與交流接觸器KM後方的三相電路W、U、V在4、7、8點相連接，構成後方檢測電路。其底座的5、6接線端子將繼電器KA1的常開觸點串接在三相電動機的控制迴路中。QS為三相閘刀開關，FU1、FU2為熔斷器，FR為熱繼電器，SB2為起動按鈕，SB1為停止按鈕，M為三相電動機。
由圖2可見，本實用新型的線路板由直流電源電路、電網電壓採樣檢測及調節電路、前後方電壓採樣檢測電路和集成電壓比較器雙通道控制輸出電路組成。所述直流電源電路由變壓器T、整流橋V13～V16和濾波電容C1和穩壓塊JC3構成；電網電壓採樣檢測調節電路由集成電壓比較器JC2、電位器R9，電阻R8、R10～R13穩壓管V17構成；所述前、後方電壓採樣檢測電路分別設置在交流接觸器的前、後方，前方電路具有錯相與斷相檢測功能，它由電阻R1～R4，二極體V1～V4和電容C2～C4構成；後方電路只具有斷相檢測功能它由電容C5～C7、二極體V10、V11構成；所述集成電壓比較器雙控制輸出電路由集成電壓比較器JC1和三極體V9，繼電器KA1、KA2構成，同相、反相輸入端c、d分別與三極體V5的集電極和基極相連，JC1選通端ST與三極體V9的集電極相連，基極與交流接觸器KM後方電壓採樣檢測電路輸出端二極體V10相連。JC1輸出端與繼電器KA2的開關相連，KA2常開觸點與KA1線圈一端相連，KA1線圈兩端還並聯電容C8，KA1開關的常開觸點串接在三相電動機M的控制迴路中。
發光二極體V7一端串接電阻R7，另一端接地；發光二級管V6一端與d相連，另一端與穩壓管V12、電阻R6相連。
本實用新型的工作原理如下當電網電壓正常時，JC2輸入端a的電壓高於另一輸入端b設定的穩定電壓，JC2正向飽和，輸出電壓+Vc，繼電器KA2得電動作，使KA2線圈通電，KA2常開觸點接通JC1輸出端即KA1線圈，若此時又無斷相、錯相發生，則JC1輸出電流給KA1線圈，使KA1常開觸點接通電動機控制迴路，使常開觸點5、6閉合，電動機可以起動運轉，此時發光二極體V7電路接通，綠色指示燈亮。
當電網電壓降低到達預定的欠壓保護電壓時，JC2輸入端a的電壓低於另一輸入端b的電壓，JC2輸出電壓為零。KA2線圈失電使KA1也斷電，其常開觸點5、6復位，切斷電動機控制迴路，電動機因供電被切斷而停轉。此時發光二極體V18電路接通。顯示欠壓的橙色指示燈亮，同時綠色指示燈熄滅。調節電位器R9可以改變欠壓保護電壓的設定值。
KM前方電壓採樣檢測電路在正常供電時，反相器V5輸入低電平，輸出高電平，此時JC1正向飽和，輸出電壓+Vc，KA1得電動作，電動機控制迴路中的常開觸點5、6閉合，為起動電動機M作好準備；異常供電(斷相或錯相)時，V5輸入高電平，輸出低電平JC1負向飽和，輸出電壓為零，KA1不得電，控制迴路中KA1的常開觸點5、6斷開，電動機M不能起動。此時紅色指示燈V6亮、綠色指示燈V7熄滅。
KM後方電壓採樣、檢測電路在電動機起動後就立即得電工作，正常供電(後方不斷相)時，電壓採樣、控制電路輸出低電平、三極體V9截止，選通端ST為高電平，此時JC1有比較功能，V5截止，JC1同相輸入端為高電平，電壓比較後有+V。輸出；斷任意一相時，電壓採樣控測電路輸出高電平、三極體V9導通，選通端ST為低電平，致使JC1輸出電壓為零值，KA1不得電，其常開觸點5、6復位，切斷控制電路，電動機M供電被切斷。
發光二極體V7(綠色)為正常供電時指示燈，V5(紅色)為KM前方異常供電時(斷相、錯相)故障指示燈，V18(橙色)為欠壓供電時故障指示燈。為簡化結構，採用了三腳雙色發光管代替V7和V18。兩個指示燈實現了三種工況指示。
樣機試驗表明，本實用新型除保留已公開實用新型原有的功能外還取得了欠壓保護的功能。
權利要求1.一種欠壓斷相錯相保護器，它由帶多個接線端子的底座、殼體和線路板構成，其特徵在於交流接觸器KM前方電網電壓檢測及調節電路由集成電壓比較器JC2、電位器R9、穩壓管V17和電阻R8，R10～R13構成；KM前方電壓採樣檢測電路由電阻R1～R4、電容C2、C3和二極體V1～V4構成；KM後方電壓採樣檢測電路由電容C5～C7、二極體V10、V11構成；集成電壓比較器JC1輸出電路由JC1、三極體V9、繼電器KA1、KA2構成，JC1輸出端與KA2的開關相連，KA2常開觸點與KA1線圈相連，KA1開關常開觸點串接在三相電動機M的控制迴路中。
2.按權利要求1所述的欠壓斷相錯相保護器其特徵在於交流接觸器KM前方設置電網電壓檢測及調節電路，它由集成電壓比較器JC2、電位器R9、穩壓管V17和電阻R8、R10～R13構成，實現欠壓保護時的電網電壓大小可由電位器R9調節確定。
3.按權利要求1所述的欠壓斷相錯相保護器其特徵在於交流接觸器KM前方與後方分別設置電壓採樣檢測電路，其前方電路由能檢測錯相與斷相的電阻R1～R4，電容C2、C3和信號電壓的整流橋V1～V4構成，其後方電路由能檢測斷相的電容C5～C7、三極體V10、V11組成。
4.按權利要求1所述的欠壓斷相錯相保護器其特徵在於集成電壓比較器JC1輸出端與繼電器KA2的開關相連，KA2常開觸點與繼電器KA1線圈相連，KA1開關常開觸點串接在三相電動機M的控制迴路中。
專利摘要一種由直流電源電路,電網電壓檢測及調節電路,交流接觸器前、後方電壓採樣檢測電路,集成電壓比較器雙通道控制輸出電路和顯示電路構成的欠壓斷相錯相保護器,它採用3個集成電路,保護功能全面,特別是具有能避免因欠壓引起燒毀電動機事故及避免交流接觸器主觸點因電弧燒蝕引起的斷相事故,它還有正常、欠壓和錯斷相三種供電工況的指示燈顯示功能。
文檔編號H02H7/09GK2388760SQ9821838
公開日2000年7月19日 申請日期1998年8月20日 優先權日1998年8月20日
發明者王書鎮 申請人:王書鎮, 吳丙申