三相水泵電機自動保護控制器的製作方法

2023-11-09 21:34:42

專利名稱：三相水泵電機自動保護控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型一般涉及一種電動機的自動控制裝置，特別是一種三相水泵電動機的自動控制裝置。
一般說來，水泵的使用十分普及，其控制電路的種類也較多，各種控制電路都各有優劣，但都要求能及時處理水泵電動機在運行過程中遇到的超壓、欠壓，堵轉、過載、漏電、缺相等故障，否則就不能保護電動機而遭到損毀。中國發明專利申請，申請人羅丕榮通過申請號01107075.7，名稱為水泵自動控制及電動機多功能保護電路的專利申請提供了一種用於電動機的啟動以及具有各種保護功能的電路，特別是一種用於水泵電機的自動控制線路，並將其集成化，但其強大的功能必須與外設電路相匹配，才能發揮其保護功能。
本實用新型的目的則在於提供一個匹配電路與上述的集成電路相結合，共同組成一個三相水泵電機自動控制器。
為實現上述目的，本實用新型的方案為所述的控制器包括一個電機自動控制的集成電路與下述的外設電路相結合，外設電路包括1、一個漏電信號拾取裝置與一組信號放大器相連，放大器的輸出端與一個集成電路的輸入端相接，2、三個電流信號拾取裝置的輸出端與另一個集成電路的輸入端相接，3、一個三相電動機的Y-△控制電路，
4、一個水塔信號拾取裝置的輸出端與集成電路的輸入端相接，5、一個水源信號拾取裝置的輸出端與集成電路的輸入端相接，6、集成電路的輸出端通過控制元件與電動機相接。
採用上述方案，合適的外設電路與電動機自動控制的集成電路相結合，形成了一種多功能的三相水泵電機自動控制器，實現了本實用新型的目的。
下面結合圖示及實施側對方案作更詳細的說明。


圖1為三相水泵電機自動保護控制器的電路圖；圖2為三相水泵電機自動保護控制器的水塔信號拾取裝置；圖3為三相水泵電機自動保護控制器的水源信號拾取裝置；如圖1所示的線路圖，包括一個中國發明專利申請01107075.7中涉及的集成塊(1)和(2)、型號為BHQIC及其相適應的外設電路。
為了對在電機運行過程中，出現的各種故障如超壓、欠壓、堵轉、過載、漏電、缺相進行有效的保護，本電路設置了幾個傳感器用作拾取信號，再通過相關電路及集成電路元件處理，對電機進行有效的控制。其中信號拾取裝置包括漏電信號拾取裝置(3)及電流信號拾取裝置(4)。漏電信號拾取裝置(3)為一個零序互感器，電源的A、B、C三相穿過磁環，上面繞有線圈，線圈的輸出端與一組信號放大裝置(5)相接，所述的放大裝置(5)由四個晶體三極體組成，通過結點(6)輸出放大信號與集成電路(1)的輸入腳⑥相連，集成電路(1)的輸出腳 輸出信號給一個電流放大器(7)中一個三極體的基極，放大器(7)的輸出端串接有一個微型繼電器J1的線包，其觸頭接入一個接觸器CJ1線包的電路中，接觸器CJ1的動合觸頭串接在三相電機的主迴路中控制電路的通斷。當被保護迴路發生漏電並超過20mA(本實施例設定的安全電流高值)，信號拾取裝置(3)輸出一個信號經放大裝置(5)及集成電路(1)處理後，使接觸器CJ1的觸頭斷開保護電動機，光電顯示器(8)發光顯示電路漏電故障，整個反應過程小於0.1秒。
另外的電流信號拾取裝置包括由三個電流互感器(9)、(10)(11)組成，取得的信號經三個電容(12)、(13)、(14)耦合到集成塊(2)的輸入端，集成塊(2)相應的輸出腳 分別與集成塊(1)的輸入腳⑧、②、③相接，經集成塊(1)的內部電路處理後輸出一個信號到電流放大器(7)控制接觸器CJ1觸頭的通斷，一般說來，集成塊(2)的輸出腳表示缺相信號， 表示超壓信號， 表示欠壓信號，信號拾取裝置若出現上述信號，經集成塊(2)處理後經相應的通道送入集成塊(1)，再經輸出腳送到控制元件控制電動機的通斷。同時相應的發光裝置顯示，光電二極體(15)亮顯示缺相故障，全過程4秒左右。二極體(16)亮顯示電壓超高，(17)亮顯示電壓超低，全過程大於10秒，小於15秒，以克服浪湧電壓幹擾；當被保護迴路出現短路或電機被卡住時，信號除通過上述迴路關斷電動機外，還由發光二極體(18)顯示堵轉故障。發光二極體(19)顯示電路中電流超過整定值，迴路過載。
主迴路的三相電源還各為一個瞬態二極體(20)、(21)(22)一端相接，瞬態二極體的另一端分別與集成塊(2)的輸入端相接，輸入端包括②腳、④腳、 腳等，上述電路起電壓保護作用，當超壓時，二極體輸出一個信號給集成塊(2)，以便通過集成塊(1)輸出信號，關斷主電動機。
本電路的保護作用除超壓、欠壓保護啟動後，在外電路恢復正常後能自動恢復工作之外，其餘各種保護，如過載、堵轉等，均不能自動解除保護，一定要有人工排除故障後，才能解除保護。解除保護時按開關(21)即可。
電動機的Y-△轉換控制也是非常重要的，為此目的，在主迴路中接入接觸器CJ2，CJ3的動合觸頭，在控制迴路中接入微型繼電器J2，J2的動合觸頭接入一個有CJ2、CJ3線包的電路中，按動開關(22)，J1吸合隨之CJ1、CJ2同時吸合電機成星形接法減壓起動，幾秒鐘後，時間由電位器(23)確定，J2吸合，隨之CJ2釋放CJ3吸合，電動機成三角接法可以滿負荷運行，Y-△啟動完成。停機按開關(21)。
所述的水塔信號拾取裝置如圖2所示，在水塔的高水位F及低水位D均設有導電元件，例如銅片或不鏽鋼絲，其輸出端與電路中相應的輸入點相接。
水源信號拾取裝置如圖3所示，在水源的高水位E，低水位G均設有導電元件，例如銅片或不鏽鋼絲，其輸出端與電路中相應的輸入點相接。
上述裝置的控制原理如下水塔上水若在D點以下，傳導元件輸出信號給集成塊處理後，送出一個信號到電流放大器(7)中，使電動機啟動抽水，當水塔水上升至F點，傳感器輸出一個信號到集成塊(1)，經處理髮出信號使電機停轉，並由發光二極體(24)發光顯示水滿。
當水源下降到G點以下時，傳感器輸出信號，集成塊(1)經處理後送出信號使電動機停轉，發光二極體(25)發光指示水源不足，當水源內水上升過G點，到了E點，(25)才熄滅，此時如果二極體(24)不亮便可以自動啟動了。
採用上述方案，系統能自動應付可能出現的漏電、過載、堵轉、短路、過壓、欠壓、缺相等故障，對水源水塔的狀況也很清楚，故依靠系統能完全自動地安全運行，做到無人值守或一個人管理數臺水泵，提高了效率，降低了運行成本。綜上所述，本實用新型是成功的。
權利要求1.三相水泵電機自動保護控制器，其特徵在於所述的控制器包括一個電機自動控制的集成電路與下述的外設電路相結合，外設電路包括①一個漏電信號拾取裝置與一組信號放大器相連，放大器的輸出端與一個集成電路的輸入端相接，②三個電流信號拾取裝置的輸出端與另一個集成電路的輸入端相接，③一個三相電動機的Y-△控制電路，④一個水塔信號拾取裝置的輸出端與集成電路的輸入端相接，⑤一個水源信號拾取裝置的輸出端與集成電路的輸入端相接，⑥集成電路的輸出端通過控制元件與電動機相接。
2.根據權利要求1所述的三相水泵電機自動保護控制器，其特徵在於漏電信號拾取裝置(3)為一個零序互感器。
3.根據權利要求1所述的三相水泵電機自動保護控制器，其特徵在於電流信號拾取裝置包括由三個電流互感器(9)、(10)(11)組成。
4.根據權利要求1所述的三相水泵電機自動保護控制器，其特徵在於電動機的Y-△轉換控制包括在主迴路中接入接觸器CJ2，CJ3的動合觸頭，在控制迴路中接入微型繼電器J2，J2的動合觸頭接入一個有CJ2、CJ3線包的電路中。
5.根據權利要求1所述的三相水泵電機自動保護控制器，其特徵在於所述的水塔控制包括在水塔的高水位F及低水位D均設有銅片或不鏽鋼絲，其輸出端與電路中相應的輸入點相接。
6.根據權利要求1所述的三相水泵電機自動保護控制器，其特徵在於在水源的高水位E，低水位G均設有銅片或不鏽鋼絲，其輸出端與電路中相應的輸入點相接。
專利摘要一種三相水泵電機自動保護控制器,能自動應付可能出現的漏電、過載、堵轉、短路、過壓、欠壓、缺相等故障,對水源水塔的狀況也很清楚,故依靠系統能完全自動地安全運行,提高了效率,降低了運行成本。
文檔編號H02H7/08GK2471003SQ0121432
公開日2002年1月9日 申請日期2001年2月28日 優先權日2001年2月28日
發明者羅丕榮 申請人:羅丕榮