CN204230865U - 一种电动机保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动机保护装置，所述电动机的供电回路中串联有断路器、接触器，所述保护装置可对所述供电回路中的电流进行检测并根据检测结果控制断路器及接触器来实现电动机的保护；该保护装置包括电源供电电路、电流采样电路、微处理器电路、整定电流调节电路、脱扣级别调节电路以及用于控制接触器断开的第一保护电路与用于控制断路器断开的第二保护电路，本实用新型利用当出现导致大电流的接地故障时，通过断路器断开电动机供电；其它故障情况下，则通过接触器断开电动机供电。无论何种故障，均可可靠断开电动机的供电，有效提升了电动机保护的可靠性。

Description

一种电动机保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种电动机保护装置，属于低压电气技术领域。

背景技术

电动机作为一种拖动机械，它的使用渗透到了各行各业，它是上业、农业、国防建设和人民生活正常进行的重要保证，随着现代电子技术的高速发展，智能型电动机保护装置应运而生，其灵敏度高、价格低廉、可操作性强、维护方便，在当今上业领域有着广泛的应用前景。因此加强智能电动机保护装置的设计研究是当今时代的一个重要课题。

传统的电动机保护主要靠在电动机的供电回路中安装单一的受控制器控制的接触器，当出现故障时，控制接触器分断，从而断开电动机的供电回路，实现保护。该方案的保护功能单一，更为严重的是，当出现接地等大电流故障时，由于此时电流过大，可能会导致接触器无法正常分断，从而造成严重的安全事故。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种电动机保护装置，利用接触器和断路器组成复合结构的保护单元，当电动机保护装置检测到电机故障电流时，控制电机回路中的接触器和/或断路器的分断，提高了电动机控制回路的工作可靠性。

本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种电动机保护装置，所述电动机的供电回路中串联有断路器、接触器，所述保护装置可对所述供电回路中的电流进行检测并根据检测结果控制断路器及接触器来实现电动机的保护；所述保护装置包括电源供电电路、用于对所述电动机的供电回路中的电流进行采样的电流采样电路、对电流采样电路的采样结果进行处理的微处理器电路、以及用于控制接触器断开的第一保护电路与用于控制断路器断开的第二保护电路，所述电源供电电路给保护装置供电，所述电流采样电路、第一保护电路和第二保护电路分别与微处理器电路相连，所述第一保护电路与第二保护电路连接

进一步地，所述的第一保护电路包括电阻R1，电阻R2，电容C1，三极管Q1，二极管D1，二极管D4以及继电器KA1，二极管D4的阳极与微处理器连接，二极管D4的阴极与电阻R1的一端以及第二保护电路连接，电阻R1的另一端与电容C1的一端、电阻R2的一端以及三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与二极管D1的阳极以及继电器KA1线圈的1脚连接，继电器KA1的两触点95、96串接在接触器线圈的供电回路L1N中，电容C1、电阻R2以及三极管Q1的发射极共同接地，二极管D1的阴极以及继电器KA1线圈的2脚共同接电源VCC。

再一步地，所述的第二保护电路包括电阻R3，电阻R4，电阻R5，电容C2，电容E1，比较器U1，三极管Q2，二极管D2，二极管D3以及继电器KA2，电阻R3的一端以及电阻R5的一端共同连接后与微处理器连接，电阻R3的另一端与电容C2的一端、电阻R4的一端以及三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极与二极管D2的阳极以及继电器KA2线圈的1脚连接，继电器KA2的两触点17、18串接在断路器分励线圈的供电回路L1N中，电阻R5的另一端与电容E1的一端共同连接后接至比较器U1的正输入端，比较器U1的负输入端接基准Vref，比较器U1的输出端与二极管D3的阳极连接，二极管D3的阴极与第一保护电路连接，电容C2、电容E1、电阻R4以及三极管Q2的发射极共同接地，二极管D2的阴极以及继电器KA2线圈的2脚共同接电源VCC。

当出现接地等大电流故障时，首先电动机保护装置通过第二保护电路控制所述断路器分断，然后经一段延时后，通过第一保护电路控制所述接触器断开；当出现过载、断相、堵转故障时，电动机保护装置通过第一保护电路控制所述接触器断开。

本实用新型利用电动机保护装置输出多路保护信号断开接触器和断路器，当出现导致大电流的接地故障时，通过断路器断开电动机供电；其它故障情况下，则通过接触器断开电动机供电。无论何种故障，均可可靠断开电动机的供电，有效提升了电动机保护的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型电动机保护装置一个优选实施例的原理框图；

图2为本实用新型供电回路结构图；

图3为第一保护、第二保护原理图；

图4为接触器控制原理图；

图5为断路器控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明：

本实用新型的思路是利用电动机保护装置输出多路保护信号断开接触器和断路器，当出现导致大电流的接地故障时，通过断路器断开电动机回路的供电；其它故障情况下，则通过接触器断开电动机回路的供电。无论何种故障，均可可靠断开电动机回路的供电，有效提升了电动机保护的可靠性。

图1、图2显示了本实用新型一个优选实施例的结构，如图1所示，该电动机保护装置检测断路器、接触器以及电动机串联的供电回路中的电流，通过控制断路器及接触器的断开来保护电动机，所述的电动机保护装置包含有微处理器电路、电源供电电路、电流采样电路、整定电流调节电路、脱扣级别调节电路、热容电路、LED显示电路、第一保护电路、第二保护电路，所述电源供电电路给保护装置供电，所述电流采样电路、整定电流调节电路、脱扣级别调节电路和热容电路与微处理器电路的A/D采样端口相连，所述LED显示电路、第一保护电路、第二保护电路分别与微处理器电路的通用I/O口相连，所述的第一保护电路与第二保护电路相连。当线路发生过载、断相、堵转、接地等故障时，微处理器电路接收到由经电流采样电路处理的信号，微处理器电路分析判断后，控制第一保护电路、第二保护电路，从而断开电动机主回路，实现对电动机的保护。其中整定电流调节电路用于用于调节整定电流。脱扣级别调节电路用于调节脱扣级别。热容电路用于存储热容，实现热记忆功能。LED显示电路可以指示电源、过载、断相、堵转和接地故障等信息。如图2所述的保护装置与断路器QF及接触器KM串接于电动机的供电回路中。

图3为第一保护电路、第二保护电路的电路图，所述的第一保护电路包括电阻R1，电阻R2，电容C1，三极管Q1，二极管D1，二极管D4以及继电器KA1，二极管D4的阳极与微处理器连接，二极管D4的阴极与电阻R1的一端以及第二保护电路连接，电阻R1的另一端与电容C1的一端、电阻R2的一端以及三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与二极管D1的阳极以及继电器KA1线圈的1脚连接，继电器KA1的两触点95、96串接在接触器线圈的供电回路L1N中，电容C1、电阻R2以及三极管Q1的发射极共同接地，二极管D1的阴极以及继电器KA1线圈的2脚共同接电源VCC。当线路发生过载、断相、堵转等故障时，微处理器电路接收到由经电流采样电路处理的信号，微处理器电路分析判断后，发出高电平信号给第一保护电路，该信号经过由电阻R1、电阻R2，电容C1组成的防止外部干扰的滤波限流电路及分压电路，使三极管Q1导通，驱动继电器KA1，使继电器KA1的常闭触点断开。

所述的第二保护电路包括电阻R3，电阻R4，电阻R5，电容C2，电容E1，比较器U1，三极管Q2，二极管D2，二极管D3以及继电器KA2，电阻R3的一端以及电阻R5的一端共同连接后与微处理器连接，电阻R3的另一端与电容C2的一端、电阻R4的一端以及三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极与二极管D2的阳极以及继电器KA2线圈的1脚连接，继电器KA2的两触点17、18串接在断路器分励线圈的供电回路L1N中，电阻R5的另一端与电容E1的一端共同连接后接至比较器U1的正输入端，比较器U1的负输入端接基准Vref，比较器U1的输出端与二极管D3的阳极连接，二极管D3的阴极与第一保护电路连接，电容C2、电容E1、电阻R4以及三极管Q2的发射极共同接地，二极管D2的阴极以及继电器KA2线圈的2脚共同接电源VCC。当线路发生接地故障时，微处理器电路接收到由经电流采样电路处理的信号，微处理器电路分析判断后，发出高电平信号给第二保护电路，该信号经过由电阻R3、电阻R4，电容C2组成的防止外部干扰的滤波限流电路及分压电路，使三极管Q2导通，驱动继电器KA2，继电器KA2的常开触点闭合。同时为了保证电路的工作可靠性，经由电阻R5，电容E1，比较器U1以及二极管D3组成的延时电路延时，当比较器U1的正输入端的电压超过基准电压Vref时，驱动第一保护电路工作，使第一保护电路继电器KA1的常闭触点断开。

图4、图5分别显示了接触器KM控制原理图与断路器QF控制原理图。如图4所示，继电器KA1的常闭触点1与接触器线圈2以及接触器辅助常开触点3串接于电源L1N回路中。其中接触器辅助常开触点3起接触器自锁作用。如图5所示，继电器KA2的常开触点4与断路器分励线圈5串接于电源L1N回路中。

电动机保护装置正常工作时，第一保护电路继电器KA1的一对常闭触点1处于常闭状态；第二保护电路继电器KA2的一对常开触点4处于常开状态。当线路发生过载、断相、堵转等故障时，微处理器电路接收到由经电流采样电路处理的信号，微处理器电路分析判断后，控制第一保护电路继电器KA1的常闭触点1断开，从而使串接在此常闭触点1回路中的接触器线圈2失电释放，接触器KM断开，同时接触器辅助常开触点3也断开，从而使电动机主回路断开，而此时第二保护电路的常开触点4不动作；当故障为过载故障时，过载指示灯亮；当故障为断相故障时，断相指示灯亮；当故障为堵转故障时，堵转指示灯亮。

当发生接地故障时，微处理器电路接收到经电流采样电路处理的信号，微处理器电路分析判断后，控制第二保护电路继电器KA2的常开触点4闭合，使串接在此常开触点4回路的断路器分励线圈5得电，驱动断路器QF断开，从而使电动机供电主回路断开，且经第二保护电路的延时电路延时一段时间后控制第一保护电路继电器KA1的常闭触点1断开，从而串接在此常闭触点1回路中的接触器线圈2失电释放，接触器KM断开，同时接触器辅助常开触点3也断开，最终实现了双重保护以确保电动机回路最安全的运行。此时，接地故障指示灯亮（红色）。所述的第一保护电路继电器KA1的常闭触点1是接触器的无源常闭触点；所述的第二保护电路继电器KA2的常开触点4是继电器的无源常开触点。

本实用新型所涉及的电流采样、故障判断等方法以及脱扣级别调节电路、热容电路等其它电路均属公知技术，在此不再赘述。

本实用新型不但具有过载、断相、堵转和接地故障保护，且在接地故障保护时可以实现主保护和后备保护。

Claims (3)

1.一种电动机保护装置，所述电动机的供电回路中串联有断路器、接触器，所述保护装置可对所述供电回路中的电流进行检测并根据检测结果控制断路器及接触器来实现电动机的保护；其特征在于：所述保护装置包括电源供电电路、用于对所述电动机的供电回路中的电流进行采样的电流采样电路、对电流采样电路的采样结果进行处理的微处理器电路、以及用于控制接触器断开的第一保护电路与用于控制断路器断开的第二保护电路，所述电源供电电路给保护装置供电，所述电流采样电路、第一保护电路和第二保护电路分别与微处理器电路相连，所述第一保护电路与第二保护电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种电动机保护装置，其特征在于：所述的第一保护电路包括电阻R1，电阻R2，电容C1，三极管Q1，二极管D1，二极管D4以及继电器KA1，二极管D4的阳极与微处理器连接，二极管D4的阴极与电阻R1的一端以及第二保护电路连接，电阻R1的另一端与电容C1的一端、电阻R2的一端以及三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与二极管D1的阳极以及继电器KA1线圈的1脚连接，继电器KA1的两触点95、96串接在接触器线圈的供电回路L1N中，电容C1、电阻R2以及三极管Q1的发射极共同接地，二极管D1的阴极以及继电器KA1线圈的2脚共同接电源VCC。

3.根据权利要求1所述的一种电动机保护装置，其特征在于：所述的第二保护电路包括电阻R3，电阻R4，电阻R5，电容C2，电容E1，比较器U1，三极管Q2，二极管D2，二极管D3以及继电器KA2，电阻R3的一端以及电阻R5的一端共同连接后与微处理器连接，电阻R3的另一端与电容C2的一端、电阻R4的一端以及三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极与二极管D2的阳极以及继电器KA2线圈的1脚连接，继电器KA2的两触点17、18串接在断路器分励线圈的供电回路L1N中，电阻R5的另一端与电容E1的一端共同连接后接至比较器U1的正输入端，比较器U1的负输入端接基准Vref，比较器U1的输出端与二极管D3的阳极连接，二极管D3的阴极与第一保护电路连接，电容C2、电容E1、电阻R4以及三极管Q2的发射极共同接地，二极管D2的阴极以及继电器KA2线圈的2脚共同接电源VCC。