CN203761017U - 一种马达保护器的短路电流保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种马达保护器的短路电路保护装置，属于过载保护装置领域。本实用新型公开了一种马达保护器的短路电路保护装置，包括一与电网连接的互感器，一信号调理电路与所述互感器连接，所述信号调理电路的输出端与一单片机连接，所述单片机与一执行机构连接，其中，还包括一模拟脱扣电路，所述模拟脱扣电路的输入端与所述信号调理电路的多个调理信号输出端连接，所述模拟脱扣电路的输出端与所述执行机构连接。本实用新型通过增加模拟脱扣电路使得分断时间更短，减短了断路器触头的烧蚀时间，本实用新型的模拟脱扣电路完全可以取代后备电磁铁的作用，为马达保护器节省了空间，且安全可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种过载保护装置，尤其涉及一种马达保护器的短路电路保护装置。
背景技术
马达保护器(又名电动机保护器)的作用是给电动机全面的保护，在电动机出现超时启动、过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电(接地)、三相不平衡、过热、轴承磨损、定转子偏心、外部故障、来电自启动、反时限时，予以报警或保护的装置。
图1是现有的短路电流保护装置的电路图，请参见图1，当前用于电力输配电***过流保护、电动机过载保护等领域的马达保护器，包括一互感器11、一信号调理电路12、一单片机13、一执行机构14以及电源15，其中，互感器11将电网电线的强电信号IA、IB、IC、IN变为微处理器能接受的弱电信号ia、ib、ic、in，再通过信号调理电路12进入单片机13，对其进行信号采样、处理、判断等步骤，若采样值大于设定值，则推动执行机构14进行动作。
这种保护结构从检测到故障再到整个机构分断故障一般在36~49ms之间，该分断时间在小电流时完全可以满足要求。但是，当电网出现短路(电流达到额定电流的15倍被认为是短路电流)时，电路发热严重，被保护设备发热过高，保护装置烧蚀严重、寿命缩短，有时甚至由于电流过大干扰磁场过强，出现拒动现象而无法起到保护作用。
因此，目前的马达保护器往往需要外接后备电磁铁来完成大电流分断，但是后备电磁铁的缺点在于：1、占用空间大；2、分断时间长，且有反复分合等不稳定现象。
实用新型内容
本实用新型公开了一种马达保护器的短路电路保护装置，用以解决现有技术中马达保护器外接后备电磁铁完成大电流分断导致的占用空间大，分断时间长的且反复分合等不稳定现象。
本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的:
一种马达保护器的短路电路保护装置，包括一与电网连接的互感器，一信号调理电路与所述互感器连接，所述信号调理电路的输出端与一单片机连接，所述单片机与一执行机构连接，其中，还包括一模拟脱扣电路，所述模拟脱扣电路的输入端与所述信号调理电路的多个调理信号输出端连接，所述模拟脱扣电路的输出端与所述执行机构连接。
如上所述的短路电路保护装置，其中，所述模拟脱扣电路包括:多个放大电路，所述多个放大电路的输入端对应与所述信号调理电路的所述多个调理信号输出端连接;一比较电路，所述比较电路具有一比较电路输入端、一比较电路比较端、一比较电路输出端，所述比较电路输入端与所述多个放大电路的输出端连接，所述比较电路比较端与一基准信号连接，所述比较电路输出端与所述执行机构连接。
如上所述的短路电路保护装置，其中，还包括一电源，所述电源的输入端与所述信号调理电路连接，所述电源的输出端分别与所述执行机构及所述单片机连接。
如上所述的短路电路保护装置，其中，每一所述放大电路与所述比较电路之间均设有一隔离元器件。
如上所述的短路电路保护装置，其中， 所述隔离元器件为二极管。
如上所述的短路电路保护装置，其中，所述基准信号的电压为2.0V~2.5V。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型解决了现有技术中马达保护器外接后备电磁铁完成大电流分断导致的占用空间大，分断时间长的且反复分合等不稳定现象，本实用新型通过增加模拟脱扣电路使得分断时间更短，减短了断路器触头的烧蚀时间，本实用新型的模拟脱扣电路完全可以取代后备电磁铁的作用，为马达保护器节省了空间，且安全可靠。
附图说明
图1是现有的一种马达保护器的短路电流保护装置的电路图;
图2是本实用新型马达保护器的短路电路保护装置的电路图;
图3是本实用新型马达保护器的短路电路保护装置的模拟脱扣电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述:
图2是本实用新型马达保护器的短路电路保护装置的电路图，请参见图2，一种马达保护器的短路电路保护装置，包括一与电网连接的互感器，一信号调理电路22与互感器21连接，信号调理电路22的输出端与一单片机23连接，单片机23与一执行机构24连接，互感器21将电网电线的各相强电流信号IA、IB、IC、IN变为单片机23能接受的弱电信号，再通过信号调理电路22进行解调，调理的过程包括全波整流和高频滤波等，以获得较为优良的信号波形；经过全波整流和滤波后的调理信号SignalA、SignalB、SignalC、SignalN，可以为电源25电路供电，以作为单片机23和执行机构24的电源，其中，还包括一模拟脱扣电路26，模拟脱扣电路26的输入端与信号调理电路22的多个调理信号输出端连接，模拟脱扣电路26的输出端与执行机构24连接。
本实用新型的调理电路的调理信号SignalA、SignalB、SignalC、SignalN输出至单片机23，对调理后的信号进行AD采样、处理、判断等步骤，若采样值大于设定值，则驱动执行机构24进行动作，反之，则不进行任何动作。
图3是本实用新型马达保护器的短路电路保护装置的模拟脱扣电路图，请参见图3，本实用新型的模拟脱扣电路26包括：多个放大电路，多个放大电路的输入端对应与信号调理电路22的多个调理信号输出端连接；一比较电路，比较电路具有一比较电路输入端、一比较电路比较端、一比较电路输出端，比较电路输入端与多个放大电路的输出端连接，比较电路比较端与一基准信号连接，比较电路输出端与执行机构24连接。本实用新型的基准信号的电压为2.0V~2.5V，即只对高于2.0V的电压进行直接处理。
本实用新型还包括一电源25，电源25的输入端与信号调理电路22连接，电源25的输出端分别与执行机构24及单片机23连接。
本实用新型的每一放大电路与比较电路之间均设有一隔离元器件。本实用新型的隔离元器件为二极管。
图3是本实用新型马达保护器的短路电路保护装置的模拟脱扣电路图，请参见图3，在本实用新型的一个实施例中：本实用新型的调理电路的调理信号SignalA、SignalB、SignalC、SignalN输出至模拟脱扣电路26。模拟脱扣电路26进一步包括分别用于放大调理信号SignalA、SignalB、SignalC、SignalN的四个放大电路261~264、四个二极管D1~D4、以及一比较电路265。其中，四个二极管作为隔离元器件，主要功能是将四个信号SignalA、SignalB、SignalC、SignalN进行隔离。四个放大电路261~264由运放U1A~U1D、电阻R1~R12构成。而比较电路265包括一比较器U2B，其输入端经过电阻R15，连接二极管D1~D4的输出端，其比较端连接一由电阻R16、R17和2.5V电压所形成的基准电压Vf。比较器U2B输出端连接执行机构24，以驱动执行机构24执行相关动作。
在本实用新型的具体实施过程中：当故障电流较小时，比较电路265的输入电压小于基准电压Vf，因此模拟脱扣电路26不动作(输出低电平)，而单片机23根据预先设定值决定动作与否。而当出现严重故障时，互感器21输出大的故障电流并进入单片机23和模拟脱扣电路26。在模拟脱扣电路26中，该电流信号被和基准电压信号Vf进行比较，若A、B、C、N中任意一相的电流故障信号大于基准电压信号Vf，则模拟脱扣电路26马上发出分断命令(输出高电平)至执行机构24，促使其分断马达保护器，而不需要通过微处理器进行处理，从而缩短故障延续的时间，减少短路电流情况下断路器的分断时间。经试验证实，采用模拟脱扣电路26，在出现大电流故障时，分断时间介于9ms~12ms之间，大大缩短了故障延续的时间。本实用新型与后备电磁铁相比，采用模拟脱扣电路26的设计，缩短了断路器触头烧蚀时间，且完全可以取代后备电磁铁的作用，为马达保护器节省了空间。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型解决了现有技术中马达保护器外接后备电磁铁完成大电流分断导致的占用空间大，分断时间长的且反复分合等不稳定现象，本实用新型通过增加模拟脱扣电路使得分断时间更短，减短了断路器触头的烧蚀时间，本实用新型的模拟脱扣电路完全可以取代后备电磁铁的作用，为马达保护器节省了空间，且安全可靠。
Claims (6)
1.一种马达保护器的短路电路保护装置，包括一与电网连接的互感器，一信号调理电路与所述互感器连接，所述信号调理电路的输出端与一单片机连接，所述单片机与一执行机构连接，其特征在于，还包括一模拟脱扣电路，所述模拟脱扣电路的输入端与所述信号调理电路的多个调理信号输出端连接，所述模拟脱扣电路的输出端与所述执行机构连接。
2.根据权利要求1所述的短路电路保护装置，其特征在于，所述模拟脱扣电路包括：多个放大电路，所述多个放大电路的输入端对应与所述信号调理电路的所述多个调理信号输出端连接；一比较电路，所述比较电路具有一比较电路输入端、一比较电路比较端、一比较电路输出端，所述比较电路输入端与所述多个放大电路的输出端连接，所述比较电路比较端与一基准信号连接，所述比较电路输出端与所述执行机构连接。
3.根据权利要求1所述的短路电路保护装置，其特征在于，还包括一电源，所述电源的输入端与所述信号调理电路连接，所述电源的输出端分别与所述执行机构及所述单片机连接。
4.根据权利要求2所述的短路电路保护装置，其特征在于，每一所述放大电路与所述比较电路之间均设有一隔离元器件。
5.根据权利要求4所述的短路电路保护装置，其特征在于， 所述隔离元器件为二极管。
6.根据权利要求2所述的短路电路保护装置，其特征在于，所述基准信号的电压为2.0V~2.5V。
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|---|---|---|---|---|
| CN106374419A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-02-01 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种冶金供电网络快速切断短路电流的方法 |
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2014
- 2014-03-06 CN CN201420099803.2U patent/CN203761017U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
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| CN106374419A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-02-01 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种冶金供电网络快速切断短路电流的方法 |
| CN106374419B (zh) * | 2016-11-11 | 2018-10-23 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种冶金供电网络快速切断短路电流的方法 |
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