電動機多功能保護器的製作方法

2023-05-24 19:33:31

專利名稱：電動機多功能保護器的製作方法
技術領域：
本實用新型適用於當電動機出現過流、缺相、三相不平衡、漏電等異狀時，可自動切斷電源以保護電機，屬採用電子技術的電動機保護裝置。
已有的電動機保護設備大多是雙金屬片熱過載繼電器，這種設備受環境影響大，設定的動作電流值不精確，缺相時也不能直接起保護作用。
本實用新型的目的就是要克服已有技術的不足，設計一種電子式的多功能的電動機保護裝置。
本實用新型的目的可以通過以下方式實現，該保護器設有電磁感應式採樣電路Ⅰ，其信息輸出端分別連接處理電路Ⅱ、過流值數字設定電路Ⅲ，過流值數字設定電路Ⅲ的信息輸出端也連接處理電路Ⅱ，處理電路Ⅱ的輸出端連接執行電路Ⅳ，電源電路Ⅴ連接上述各電路；處理電路Ⅱ設有三相不平衡判別電路，執行電路Ⅳ設有時基電路、電源開關控制電路、延時電路，電源電路Ⅴ及被保護的電動機電源電路都設有受控於執行電路Ⅳ的開關。採樣電路通過電磁感應方式將通過其的電動機電流狀況反映至處理電路，處理電路設有比較器，比較器輸出電位的高低控制執行電路中的時基電路，時基電路的輸出電壓動作電源開關控制電路，電源開關控制電路再同時控制保護器電源及電動機電源的通、斷。
本實用新型與現有技術比較有以下優點
(1)不受環境溫度影響；(2)過流值採用數字設定，數值準確，醒目直觀；(3)保留保護原因，以便排除故障；(4)誤差小動作值不大於設定值的±5％；(5)具有自檢功能，可定期試驗本保護器是否正常；(6)採樣電路採用電磁感應原理，不直接接觸供電導線，減少了導線接頭。(7)不接電動機時可對電機控制迴路進行試驗；(8)起保護作用後，不進行人工解鎖電動機不能再次啟動，以免操作人員多次啟動造成熱累積而燒損電動機。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1為本實用新型電路結構框圖；圖2為一實施例電路原理圖。
圖中Ⅰ-採樣電路，Ⅱ-處理電路，Ⅲ-過流值數字設定電路，Ⅳ-執行電路，V-電源電路。
本實施例中電磁感應式採樣電路(Ⅰ)的構成是，環狀電流互感器L1與電阻R1、二極體D1並聯後再連接由整流管D4與電容C1組成的並聯支路，3個上述結構的電路並列，被保護電動機的三相電源導線分別穿過各環狀電流互感器L1、L2、L3的中心，缺相試驗按鈕S1並接在互感支路上。
處理電路Ⅱ中所設的三相不平衡判別電路的構成是，3個電壓比較器IC1、IC2、IC3組成缺相判別電路，各比較器的輸入負端分別接採樣電路Ⅰ的三個輸出端，3個比較器的輸出端SH1並聯後接執行電路Ⅳ的-個輸入端，還設有電壓比較器IC4，其輸入正、負端分別連接過流值數字設定電路Ⅲ，其輸出端SH2連接執行電路Ⅳ的另一輸入端，構成過流判別電路。
所述的過流值數字設定電路Ⅲ的構成是，設置由電阻R12與電阻R15～R22及相應的開關K15～K22組成的數字設定分壓器F1，電阻R12的一端接採樣電路Ⅰ的輸出端，其另一端接比較器IC4的輸入正端，還設置由電阻R25、R26組成的界定值分壓器F2，分壓輸出端接比較器IC4的輸入負端，在可變電阻R25上並接過流試驗按鈕S2。
執行電路Ⅳ其構成是，設置時基電路IC5、IC6，時基電路IC5的輸入端a經動作延時電路Y1接處理電路Ⅱ的一個輸出端SH1，時基電路IC5的輸出端b接控制繼電器J1的線圈勵磁電路及發光二極體LE2，時基電路IC6的輸入端c經動作延時電路Y2接處理電路Ⅱ的另一個輸出端SH2，時基電路IC6的輸出端d接控制電器J1的線圈勵磁電路及發光二極體LE1，在時基電路IC5、IC6中還接有啟動延時電路Q1。
電源電路Ⅴ由變壓器B接整流器Z構成，變壓器B的輸入端3、4接被保護的電動機電源，在變壓器B的一次側接有控制繼電器J的常閉接點J1.3，該接點組的常開接點J1.1接另一電源線5，變壓器B的二次側接有復位按鈕S3，在被保護電動機的電源控制電路1、2中接有控制繼電器J的另一組常閉接點J2.3。
各延時電路分別由相應的電阻、電容並聯支路再串接電阻構成，啟動延時電路包括電阻R29、R30及電容C6，動作延時電路Y1包括電阻R31、R32及電容C4，動作延時電路Y2包括電阻R14、R33及電容C5。
本實施例中比較器IC1～IC4採用LM393晶片，時基電路IC5、IC6採用NE555晶片。
以下簡述工作原理正常情況下電動機三相電源平衡，採樣電路Ⅰ的輸出電壓E1、E2、E3相等，比較器IC1、IC2、IC3輸出為低電位，時基電路IC5輸出為高電壓，繼電器J不勵磁，則電源接通。當某一相缺相時，該相所涉及的採樣電壓輸出為零，則其相應的比較器輸出高電位，使時基電路IC5翻轉構通繼電器J的勵磁電路，則繼電器J吸起，常閉接點J1.3、J2.3斷開，切斷保護器及電動機電源，此時常開接點J1.1閉合接通另一電源，使電路狀況得以記錄。
過流值數字設定電路Ⅲ中，由電阻R15～R18和相應開關K15～K18，電阻R19～R22和相應開關K19～K22分別構成兩組代表十位數和個位數的過電流組合式數字設定電路；由電阻R25、R26構成電流界定值電路。當三相電流同時加大超過了設定值時，比較器IC4的輸入正端電壓超過了其輸入負端所得到的界定值電壓，則比較器IC4輸出高電位，使時基電路IC6翻轉構通繼電器J的勵磁電路，同上所述自動切斷電源電路。
權利要求1．一種電動機多功能保護器，涉及電動機三相電源導線，其特徵是設有電磁感應式採樣電路(Ⅰ)，其信息輸出端分別連接處理電路(Ⅱ)、過流值數字設定電路(Ⅲ)，過流值數字設定電路(Ⅲ)的信息輸出端也連接處理電路(Ⅱ)，處理電路(Ⅱ)的輸出端連接執行電路(Ⅳ)，電源電路(Ⅴ)連接上述各電路；處理電路(Ⅱ)設有三相不平衡判別電路，執行電路(Ⅳ)設有時基電路、電源開關控制電路、延時電路，電源電路(Ⅴ)及被保護的電動機電源電路都設有受控於執行電路(Ⅳ)的開關。
2．根據權利要求1所述的電動機多功能保護器，其特徵是；所述的電磁感應式採樣電路(Ⅰ)的構成是，環狀電流互感器(L1)與電阻(R1)、二極體(D1)並聯後再連接由整流管(D4)與電容(C1)組成的並聯支路，3個上述結構的電路並列，被保護電動機的三相電源導線分別穿過各環狀電流互感器(L1、L2、L3)的中心，缺相試驗按鈕(S1)並接在互感支路上；處理電路(Ⅱ)中所設的三相不平衡判別電路的構成是，3個電壓比較器(IC1、IC2、IC3)組成缺相判別電路，各比較器的輸入負端分別接採樣電路(Ⅰ)的3個輸出端，3個比較器的輸出端(SH1)並聯後接執行電路(Ⅳ)的一個輸入端；還設有電壓比較器(IC4)，其輸入正、負端分別連接過流值數字設定電路(Ⅲ)，其輸出端(SH2)連接執行電路(Ⅳ)的另一輸入端，構成過流判別電路；所述的過流值數字設定電路(Ⅲ)的構成是，設置由電阻(R12)與電阻(R15～R22)及相應的開關(K15～K22)組成的數字設定分壓器(F1)，電阻(R12)的一端接採樣電路(Ⅰ)的輸出端，其另一端接比較器(IC4)的輸入正端，還設置由電阻(R25、R26)組成的界定值分壓器(F2)，分壓輸出端接比較器(IC4)的輸入負端，在可變電阻(R25)上並接過流試驗按鈕(S2)。
3．根據權利要求1所述的電動機多功能保護器，其特徵是所述的執行電路(Ⅳ)其構成是，設置時基電路(IC5、IC6)，時基電路(IC5)的輸入端(a)經動作延時電路(Y1)接處理電路(Ⅱ)的一個輸出端(SH1)，時基電路(IC5)的輸出端(b)接控制繼電器(J1)的線圈勵磁電路及發光二極體(LE2)，時基電路(IC6)的輸入端(c)經動作延時電路(Y2)接處理電路(Ⅱ)的另一個輸出端(SH2)，時基電路(IC6)的輸出端(d)接控制繼電器(J)的線圈勵磁電路及發光二極體(LE1)，在時基電路(IC5、IC6)上還接有啟動延時電路(Q1)；所述的電源電路(Ⅴ)由變壓器(B)接整流器(Z)構成，變壓器(B)的輸入端(3.4)接被保護的電動機電源，在變壓器(B)的一次側接有控制繼電器(J)的常閉接點(J1.3)，該接點組的常開接點(J1.1)接另一電源線(5)，變壓器(B)的二次側接有復位按鈕(S3)，在被保護電動機的電源控制電路中接有控制繼電器(J)的另一組常閉接點(J2.3)。
4．根據權利要求3所述的電動機多功能保護器，其特徵是，各延時電路分別由相應的電阻、電容並聯支路再串接電阻構成。
專利摘要電動機多功能保護器適用於電動機出現過流、缺相等異狀時自動切斷電源保護電機,屬採用電子技術的電動機保護裝置。主要特徵是設有電磁感應式採樣電路、可判別三相不平衡的處理電路、能控制電源開關的執行電路、過流值數字設定電路,保護器的電源和被保護電動機同電源同時受控於執行電路。本實用新型解決了已有技術中受環境影響大、不精確等問題,而且能自控自檢自動復原,採樣不直接接觸供電導線減少故障。
文檔編號H02H7/085GK2315694SQ9724889
公開日1999年4月21日 申請日期1997年12月8日 優先權日1997年12月8日
發明者馬坤山, 魏志仁 申請人:馬坤山