CN2145470Y

CN2145470Y - 多功能电动机保护器

Info

Publication number: CN2145470Y
Application number: CN 92228196
Authority: CN
Inventors: 杨发生; 杨梦云
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-07-15
Filing date: 1992-07-15
Publication date: 1993-11-03
Anticipated expiration: 2002-07-15

Abstract

本实用新型涉及一种多功能电动机保护器，它由降压电路、A/D转换接口及三相接电源显示电路、相序判别及触发控制电路、执行电路、相序指示及故障报警电路、电压采样电路、电位比较电路、温度采样及转换电路、电源电路、温控器、壳体等组成。本实用新型能为电动机的供电电源相序、供电电压、电机温升等三个变化因素进行同步监测，使电动机处于严格的监控状态下运行，对电动机进行全方位的保护。本实用新型安全可靠，成本低廉，可确保电动机的安全。

Description

本实用新型涉及一种保护器，特别是一种多功能电动机保护器。

电动机在运作中往往会出现各种故障，譬如：保险丝熔断、电源缺相、开关或接触器触头接触不良、电机二相短路、匝间短路、单相接地短路、三相供电电压不对称其差值超过5％、三相电压过低或过高、超负荷运行、风扇损坏、进风口堵塞，启动频繁、供电电源相序接反等，都会使电动机严重发热烧毁、机械设备因反转而损坏，有些故障还会危及人员的生命安全。

传统的保护方案是基于电动机产生故障时，对其电压、电流或温度的某一个物理量的变化而设计出一种保护方案或一种电器产品。譬如：利用电压的变化，设计出采用电压继电器的方案；利用电流的变化，设计出采用电流继电器的方案，设计制造了热继电器；利用温度的变化采用温度继电器方案等，近些年人们又制造了电子式断相保护器。对于因电源相序接反而使电动机反转导致机械设备损坏的故障，还没有人设计过完善的保护器。总之，传统的保护器只能对电动机某一种故障进行保护，远远不能满足生产实际的需要，它们的保护效果欠佳，有的甚至起不了保护作用。当要求对电动机的运作实施全方位保护时，则保护方案复杂，保护设备繁多，调试维修困难，价格昂贵，非一般用户所乐意接受。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种能对电动机的供电电源相序、供电电压、电机温升等三个变化因素进行同步监测的多功能电动机保护器。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：本实用新型包括执行电路、电动机控制电路、电动机、电压采样电路、电位比较电路、电源电路、壳体、电源插头，其特征在于：还有降压电路、A／D转换接口及三相电源显示电路、相序判别及触发控制电路、相序指示及故障报警电路、温度采样及转换电路、温控器，降压电路的输出一路经由A／D转换接口及三相电源显示电路送到相序判别及触发控制电路，另一路经由电压采样电路送到电位比较电路，电位比较电路的输出送到相序判别及触发控制电路，相序判别及触发控制电路的输出一路送到相序指示及故障报警电路，另一路经由执行电路、电动机控制电路送到电动机，温控器从电动机检测到的信号经由温度采样及转换电路送到电位比较电路。

本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到：温控器埋置在磁套内，磁套贴在电动机的定子上，温控器通过连接与壳体连接。壳体的面板上装有相序指示及故障报警电路中的顺相指示灯LED4、逆相指示灯LED5、A／D转换接口及三相电源显示电路中的电源显示灯LED1～LED3。降压电路中的降压电阻R1、R2、R3分别通过集成电路IC1的反相器A1、A2、A3与集成电路IC2的1、2、3脚相接，IC2的Q端通过R19与三极管BG1基极相接，BG1集电极与发光二极管LED4、继电器J的线圈串接，IC2的 Q端通过R20、发光二极管LED5与BG1的射极相接。降压电路中的降压电阻R1、R2、R3分别通过R7～R9与D5～R7及集成电路IC3中放大器F1～F3的输入1端相接，F1～F3的输出3端分别通过D8～D10、R16与IC2的S端相接。温控器中的热敏电阻Rt与集成电路IC3中的放大器F4的输入1端相接，F4的输出3端通过D11、R16与IC2的S端相接。

图1为本实用新型的原理方框图；

图2为本实用新型的外形结构示意图；

图3为本实用新型的电原理图。

本实用新型下面将结合附图（实施例）作进一步详述：

参照图1、图2，本实用新型由降压电路1、A／D转换接口及三相接电源显示电路2、相序判别及触发控制电路3、执行机构4、电动机控制电路5、电动机6、相序指示及故障报警电路7、电压采样电路8、电位比较电路9、温度采样及转换电路10、电源电压11、温控器12、外壳13等组成。温控器12埋置在磁套内，并将磁套贴在电动机接线盒中的电机定子上，尽量远离带电部位，其距离应大于6mm。温控器12通过引出线与壳体13相连。壳体13的面板上装有顺相指示灯LED4、逆相指示灯LED5及电源指示灯LED1～LED3。

参照图3，降压电路1由电阻R1～R3等组成；A／D转换接口及三相电源显示电路2由IC1、R4～R5、LED1～LED3等组成；相序判别及触发控制电路3由IC2等组成；执行电路4由R19、BG1、继电器J、三极管D12等组成；电机控制电路5由交流接触器QC1等组成；相序指示及故障报警电路7由R20、LED4、LED5等组成；电压采样电路8由R7～R17、D5～D7等组成；电位比较电路9由IC3中的F1～F3、D8～D10、电位器W等组成；温度采样及转换电路10由温控器12中的热敏电阻Rt、IC3中的F4、D11等组成；电源电路11由变压器B、整流桥D1～D4、电容C1、C2、三端稳压器IC4等组成。

当电动机供电电源按顺序接法供电，电压额定值时，电源显示灯－黄、绿、红三盏灯（LED1、LED2、LED3）亮，触发控制器IC2的“Q”端为零、“ Q”端为1、相序顺序指示灯绿灯（LED4）亮、逆相序指示灯红灯（LED5）熄灭，继电器J带电吸合，它的一对常开触点J1闭合，而这对触点是串接在电动机的控制回路中，因此，为电动机的安全启动作好了准备，只要按下启动按钮，电动机便投入运作。

当供电电源的相序因某种原因错接成逆序供给电动机时，经IC2相序判别后，IC2翻转，“Q”端变为1，“ Q”端变为零，此时顺序指示灯绿灯（LED4）熄灭，逆序指示灯红灯（LED5）亮，继电器J不带电处于释放状态，常开触点J1断开，电动机因其控制回路有断点而不能被启动，即保护器拒绝执行启动电动机的指令，达到了相序保护的目的。

当相序连接正确，但电源电压过低或三相电压不对称且其值超过5％，则经电压采样电路采取的反映电源电压瞬时值的电压，经D5、D6、D7整流后分别输入电位比较器F1、F2、F3中的“－”端与输入“＋”端的基准电压值正行比较，若有一相因“－”端电位在此刻低于“＋”端电位，则该相比较器便有高电位输出，经整流开关管、R16输至IC2的“S”端，使“ Q”端为零，“Q”端为1，事故报警灯红灯（LED5）亮、继电器J处于释放状态，J1开断，电动机不能被启动，即当供电电源电压不正常时，保护器拒绝执行启动电动机的指令，对电动机的保护起到了预防保护作用。

当正常运作的电动机，因某种原因，其供电电源的电压下降超过额定值的5％或三相电压严重不对称或断相等，则电压取样电路采取的瞬时电压值经D5、D6、D7整流后分别输入比较器，其中最少有一相的电压低于基准电压值，比较器F1、F2、F3中总有一个有高电位输出至IC2的“S”端，使其翻转，“Q”端变为1，“ Q”端变为零，绿色指示灯（LED4）熄灭，事故指示灯红灯（LED5）亮，继电器J失电释放→J1开断→接触器QC失电释放→ 触头QC分断→电动机失电退出运作，即是说保护器可保护因供电电源电压不正常，断相所引起的电动机故障。

当电动机运作途中，发生二相短路或单相接地故障时，则短路相的电压会降低，电流会增大，且电动机的温升会很快升高，造成了如上所叙相似的故障状态，除比较器F1、F2、F3中最少有一个有高电位输出至“S”端外，用来反映电动机温度变化的比较器F4也有可能有高电位输出至“S”端，使IC2翻转“Q”端为1，“ Q”端变为零、绿灯（LED4）熄灭，事故报警灯红灯（LED5）亮，继电器J失电释放→J1断开→接触器QC失电释放→触头QC分断→电动机失电退出运作。即保护器可保护因电动机本身缺陷而造成的故障，使故障不会进一步扩大。

当电动机在运作中发生过载、端电压过高、电动机匝间短路、风扇损坏，进风口堵塞或起动频繁时，电动机的温升会不断升高，当温升达到电动机的极限容许温升附近时（本保护器用温控器监测电动机定子铁芯的温度变化），经本保护器的温度采样及转换电路（Rt）转换后，输入比较器F4“－”端的电压会比送入“＋”端的基准电压低，F4输出端有高电位输至“S”端，使IC2翻转，“Q”端变为1，“ Q”端变为零，绿灯LED4熄灭，事故报警灯红LED5亮，继电器J失电释放→触头QC分断→电动机失电退出运作。电动机得到了保护，即凡是使电动机温升达到极限容许温度的故障，本保护器均能给予有效的保护。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：

1.微电子集成电路化，保护功能齐全，结构紧凑，容易安装、调试，成本低廉、安全可靠；另还增加了电动机的相序保护功能。

2.集传统的电动机保护方案为一体，对各种三相交流电机具有全方位保护功能及预防保护功能；且用户可根据需要调整灵敏度；另还具有电源显示、相序指示、事故报警指示等，便于工作人员掌握电动机的运行状态。

Claims

1、一种多功能电动机保护器，包括执行电路4、电动机控制电路5、电动机6、电压采样电路8、电位比较电路9、电源电路11、壳体13、电源插头14，其特征在于：还有降压电路1、A/D转换接口及三相电源显示电路2、相序判别及触发控制电路3、相序指示及故障报警电路7、温度采样及转换电路10、温控器12，降压电路1的输出一路经由A/D转换接口及三相电源显示电路2送到相序判别及触发控制电路3，另一路经由电压采样电路8送到电位比较电路9，电位比较电路9的输出送到相序判别及触发控制电路3，相序判别及触发控制电路3的输出一路送到相序指示及故障报警电路7，另一路经由执行电路4、电动机控制电路5送到电动机6，温控器12从电动机6检测到的信号经由温度采样及转换电路10送到电位比较电路9。

2、根据权利要求1所述的保护器，其特征在于：温控器12埋置在磁套内，磁套贴在电动机6的定子上，温控器12通过连接与壳体13连接。

3、根据权利要求1所述的保护器，其特征在于：壳体13的面板上装有相序指示及故障报警电路7中的顺相指示灯LED4、逆相指示灯LED5、A／D转换接口及三相电源显示电路2中的电源显示灯LED1～LED3。

4、根据权利要求1所述的保护器，其特征在于：降压电路1中的降压电阻R1、R2、R3分别通过集成电路IC1的反相器A1、A2、A3与集成电路IC2的1、2、3脚相接，IC2的Q端通过R19与三极管BG1基极相接，BG1集电极与发光二极管LED4、继电器J的线圈串接，IC2的 Q端通过R20、发光二极管LED5与BG1的射极相接。

5、根据权利要求1所述的保护器，其特征在于：降压电路1中的降压电阻R1、R2、R3分别通过R7～R9与D5～R7及集成电路IC3中放大器F1～F3的输入1端相接，F1～F3的输出3端分别通过D8～D10、R16与IC2的S端相接。

6、根据权利要求1所述的保护器，其特征在于：温控器12中的热敏电阻Rt与集成电路IC3中的放大器F4的输入1端相接，F4的输出3端通过D11、R16与IC2的S端相接。