專利名稱：電動機斷相保護器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種緊急保護電路裝置，特別是一種電壓型電動機斷相保護器。
申請人曾于1997年6月6日提出申請，專利號97236962·6，經(jīng)多次試運行與反復研究，原方案不夠理想，而于1999年5月24日又提出申請，專利號99212177·9，為了保證萬無一失，在此基礎上比較器改為集成塊，又增加了過電壓與低電壓保護與預告功能，故對原方案又進行了改進。
本實用新型的目的在于提供一種以數(shù)字電路控制動作執(zhí)行、保護動作靈敏可靠、質量保證率高、線路簡單、便于生產并具有過電壓與低電壓保護與預告功能的電動機斷相保護器。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術方案是該電動機斷相保護器中，A、B、C三相電路均由分壓整流濾波電路、比較電路、控制電路、三相降壓整流穩(wěn)壓電路組成，其中分壓整流濾波電路有兩路一路由電阻R1、R1’、R1”、二極管D9、D9’、D9”、電阻R4、R4’、R4”及電容C1、C1’、C1”組成，直接從交流電源中采樣交流電壓信號，經(jīng)整流濾波后，由a、a’、a”點聯(lián)接比較器IC1、IC2、IC3的同相輸入端“+”，另一路由電阻R2、R2’、R2”、二極管D11、D11’、D11”、電阻R16及電容C4組成，直接從交流電源中采樣交流電壓信號，經(jīng)整流濾波后，由d點聯(lián)接控制電路比較器IC4的同相輸入端“+”；比較電路有兩路一路比較電路由電阻R5、R6的聯(lián)接點b1、b’、b”聯(lián)接比較器IC1、IC2、IC3的反相輸入端“-”，比較器IC1、IC2、IC3的輸出經(jīng)電阻R8、R8’、R8”接三極管BG1、BG2、BG3的基極，三極管BG1、BG2、BG3的發(fā)射極接高電平，三極管BG1、BG2、BG3的集電極經(jīng)電阻R11、R11’、R11”接可控硅CT1、CT2、CT3控制極，可控硅CT1、CT2、CT3的控制極經(jīng)電阻R12、R12’、R12”、發(fā)光二極管LED1、LED2、LED3接低電平；另一路經(jīng)二極管D12、D12’、D12”，再經(jīng)c、c’、c”點、電阻R15接控制電路比較器IC4的反相輸入端“-”，比較器IC4輸出端經(jīng)電阻R18接三極管BG5基極，三極管BG5發(fā)射極接直流電源低電平，三極管BG5集電極接跳閘繼電器J一端，跳閘繼電器J另一端接直流電源高電平，整流電路A、B、C三相低電平聯(lián)接，A、B、C三相電路之間并聯(lián)，跳閘繼電器J常閉點N1、N2串接在電動機操作控制回路中，比較電路、控制電路由三相降壓整流穩(wěn)壓電路提供直流電源。
本實用新型提供的電動機斷相保護器，具有以下特點(1)工作電路采用數(shù)字電路，斷相保護分兩種情況一種是斷相后發(fā)出指令跳閘與斷電相指示；一種是與鐵殼開關等各種刀閘配合使用，斷相后發(fā)出指示與報警(不跳閘)。
(2)A、B、C三相在合閘、跳閘的前后不誤發(fā)、錯發(fā)信號，斷相后斷電相指示明確，不存在零序電壓、系統(tǒng)電壓波動與磁場等其它干擾。
(3)控制電路直流電源由三相降壓整流電源電路提供，運行與動作可靠。
(4)還具有過電壓、低電壓保護與預告功能。
(5)使用方便、電路簡單、質量可靠、運行穩(wěn)定，動作迅速準確，生產工藝不復雜。
(6)本實用新型通用性、配套性強，適用于三相四線380伏供電條件下各種規(guī)格型號的三相電動機。


圖1為本實用新型的外形結構俯視圖；圖2為本實用新型實施例一的電原理圖(帶跳閘機構)；圖3為圖2的實際應用接線圖；圖4為本實用新型實施例二的電原理圖(不帶跳閘機構，與刀閘配合使用)；圖5為圖4的實際應用接線圖。
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細說明圖1中，該電動機斷相保護器外殼采用塑料材料制成，三色指示燈2分別表示A、B、C三相通斷情況，喇叭5在任一信號燈發(fā)光的同時報警，1為接線端子，3為直流電源指示燈，4為電源開關。
圖2中，該電動機斷相保護器交流電源經(jīng)電容CA、CB、CC、電阻R3、R3’、R3”組成三相降壓電路，接入二極管D1～D6組成三相整流電路，電容C2濾波，電阻R12、穩(wěn)壓二極管DW1與三極管BG4構成穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，輸出12伏直流電源，以上構成三相降壓整流穩(wěn)壓電源電路，向比較電路、控制電路提供直流電流，是直流主電源，供斷相保護器動作時用。ZC是輔助直流電源，跳閘后只供指示燈用。
該電動機斷相保護器的電路部分以A相為例該電動機斷相保護器中，A相電路由分壓整流濾波電路、比較電路、控制電路及三相降壓整流穩(wěn)壓電路組成。交流電源與電阻R1一端連接，經(jīng)由電阻R1、二極管D9、電阻R4及電容C1組成的分壓整流濾波電路，由a點聯(lián)接比較器IC1的同相輸入端“+”； 比較電路由電阻R5、R6的聯(lián)接點b聯(lián)接比較器IC1的反相輸入端“-”，比較器IC1的輸出經(jīng)電阻R8接三極管BG1的基極，三極管BG1的發(fā)射極接高電平，三極管BG1的集電極經(jīng)電阻R11接可控硅CT1控制極，可控硅CT1的控制極經(jīng)電阻R12、發(fā)光二極管LED1接低電平。跳閘控制電路交流電源與電阻R2一端連接，經(jīng)由電阻R2、二極管D11、電阻R16及電容C4組成的另一路分壓整流濾波電路，由d點聯(lián)接控制電路比較器IC4的同相輸入端“+”，比較電路經(jīng)二極管D11，再經(jīng)c點、電阻R15接控制電路比較器IC4的反相輸入端“-”，比較器IC4輸出端經(jīng)電阻R18接三極管BG5基極，三極管BG5發(fā)射極接直流電源低電平，三極管BG5集電極接跳閘繼電指J一端，跳閘繼電器J另一端接直流電源高電平。整流電路A、B、C三相低電平聯(lián)接，直流主(輔)電源并接在比較電路、控制電路高低電平之間。
需要說明的是(1)圖2中的二極管D10選用的是開關二極管，并接在a、b兩點之間，目的是正常運行電源電壓波動時，保持比較器IC1同反相“+、-”輸入端電位相等而防止誤動作；(2)正常運行時，a、b兩點電位相等，如斷相時b點電位不變，a點對于b點電位降低，比較器IC1輸出低電平，三極管BG1導通輸出高電平，可控硅CT1導通，發(fā)光三極管LED1發(fā)出斷相指示；(3)圖2中的二極管D12選用的也是開關二極管，聯(lián)接在比較器IC1輸出端與c點之間，當斷相時，比較器IC1輸出低電平經(jīng)二極管D12使c點電位降低，比較器IC4反相輸入端“-”電位降低，從而導致比較器IC4輸出高電平，三極管BG5導通，繼電器J得電動作。(4)另外，圖2中比較器IC1(IC2、IC3)、IC4選用運算放大器或電壓比較器等，三極管BG1(BG2、BG3)選用PNP型鍺管，三極管BG4、BG5選用NPN型硅管，二極管D1～D9、D11、D13選用普通檢波整流二極管，DW1(DW2、DW3)選用穩(wěn)壓二極管，DW4選用集成穩(wěn)壓器。
B、C相電路的電原理與A相相同，三相電路之間彼此并聯(lián)。
工作過程仍以A相為例分壓電路直接從交流電源中采樣交流電壓信號，經(jīng)整流濾波后分兩路輸出；一路由a點經(jīng)二極管D10至電壓參考點b，由b點再進入比較器IC1反相輸入端“-”；一路由a點直接進入比較器IC1同相輸入端“+”，正常運行時，a點與b點、c點與d點電位一樣，比較器IC1不工作，不發(fā)出任何指令(指示、報警、跳閘)。當A相斷相時，交流電源電壓下降(空截15％，負載超過15％，實測數(shù)據(jù))，a點電位變化，b點、d點電位不變，a點對于b點電位降低(此時二極管D10截止)，比較器IC1同相輸入端“+”電位低于反相輸入“-”，比較器IC1輸出低電平分兩路一路經(jīng)電阻R8至三極管BG1基極，三極管BG1導通輸出高電平，經(jīng)電阻R11至可控硅CT1控制極，可控硅CT1導通，經(jīng)電阻R12至發(fā)光二極管LED1，發(fā)光二極管LED1發(fā)光指示斷電相斷相信號；一路經(jīng)二極管D12使c點電位下降(d點電位不變)，控制電路比較器IC4反相輸入端“-”電位降低，比較器IC4輸出高電平，經(jīng)電阻R18至三極管BG5基極，三極管BG5導通，使繼電器J得電而動作跳閘。
電網(wǎng)過電壓時，c點位不變，d點電位隨電網(wǎng)電壓增高而增高(d＞c)比較器IC4同相輸入端“+”電位高于反相輸入端“-”，比較器IC4輸出高電平，經(jīng)電阻R18至三極管BG5基極，三極管BG5導通，使繼電器J得電而動作跳閘。
電網(wǎng)低電壓時，b點電位不變，a點電位隨電網(wǎng)電壓降低而降低，二極管D10截止，比較器IC1同相輸入端“+”電位低于反相輸入端“-”，比較器IC1輸出低電平分兩路一路經(jīng)電阻R8至三極管BG1基極，三極管BG1導通、可控硅CT1導通，使斷相指示燈LED1發(fā)出指示(三相同時發(fā)光)，指示電網(wǎng)低電壓；一路經(jīng)二極管D12使c點電位降低(d點對c點，d點不變)，控制電路比較器IC4反相輸入端“-”電位降低，比較器IC4輸出高電平，經(jīng)電阻R18至三極管BG5基極，三極管BG5導通、跳閘繼電器J得電而動作跳閘。
B、C相電路的工作過程與A相相同。
圖3為圖2所示電動機斷相保護器(帶跳閘機構)在三相電動機控制電路中的實際應用接線圖，斷相保護器的四個輸出端中A、B、C與電動機上的三相電源引線相聯(lián)，O為接零接地。斷相保護器中繼電器J的常閉觸點N1、N2串接在電動機交流接觸器、起動控制柜等操作控制回路中。
圖4與圖2電原理基本一樣，只是圖2有跳閘回路，圖4沒有跳閘回路，只有指示與報警，同樣能夠起到斷相保護作用。另外，圖4中的三極管BG5選用的是PNP型鍺管。
圖5為圖4所示電動機斷相保護器(不帶跳閘機構)在三相電動機控制回路中的實際應用接線圖，電動機斷相保護器的四個輸出端中A、B、C與電動機上的三相電源引線相聯(lián)，O為接零接地。用刀閘控制電動機斷相后發(fā)出指示與報警。
權利要求1.一種電動機斷相保護器，其特征在于A、B、C三相電路均由分壓整流濾波電路、比較電路、控制電路、三相降壓整流穩(wěn)壓電路組成，其中分壓整流濾波電路有兩路一路由電阻(R1、R1’、R1”)、二極管(D9、D9’、D9”)、電阻(R4、R4’、R4”)及電容(C1、C1’、C1”)組成，直接從交流電源中采樣交流電壓信號，經(jīng)整流濾波后，由a、a’、a”點聯(lián)接比較器(IC1、IC2、IC3)的同相輸入端“+”，另一路由電阻(R2、R2’、R2”)、二極管(D11、D11’、D11”)、電阻(R16)及電容(C4)組成，直接從交流電源中采樣交流電壓信號，經(jīng)整流濾波后，由d點聯(lián)接控制電路比較器(IC4)的同相輸入端“+”；比較電路有兩路一路比較電路由電阻(R5)、(R6)的聯(lián)接點b1、b’、b”，聯(lián)接比較器(IC1、IC2、IC3)的反相輸入端“-”，比較器(IC1、IC2、IC3)的輸出經(jīng)電阻(R8、R8’、R8”)接三極管(BG1、BG2、BG3)的基極，三極管(BG1、BG2、BG3)的發(fā)射極接高電平，三極管(BG1、BG2、BG3)的集電極經(jīng)電阻(R11、R11’、R11”)接可控硅(CT1、CT2、CT3)控制極，可控硅(CT1、CT2、CT3)的控制極經(jīng)電阻(R12、R12’、R12”)、發(fā)光二極管(LED1、LED2、LED3)接低電平；另一路經(jīng)二極管(D12、D12’、D12”)，再經(jīng)c、c’、c”點、電阻(R15)接控制電路比較器(IC4)的反相輸入端“-”，比較器(IC4)輸出端經(jīng)電阻(R18)接三極管(BG5)基極，三極管(BG5)發(fā)射極接直流電源低電平，三極管(BG5)集電極接跳閘繼電器(J)一端，跳閘繼電器(J)另一端接直流電源高電平，整流電路A、B、C三相低電平聯(lián)接，A、B、C三相電路之間并聯(lián)，跳閘繼電器(J)常閉點(N1、N2)串接在電動機操作控制回路中，比較電路、控制電路由三相降壓整流穩(wěn)壓電路提供直流電源。
2.根據(jù)權利要求1所述電動機斷相保護器，其特征在于上述三相降壓整流穩(wěn)壓電源電路是由電容(CA、CB、CC)、電阻(R3、R3’、R3”)組成降壓電路，經(jīng)二極管(D1～D6)整流后，再經(jīng)電容(C2)、穩(wěn)壓二極管(DW1)、電阻(R12)、三極管(BG4)濾波穩(wěn)壓輸出12伏直流電源，向比較電路、控制電路提供直流電流，并接在比較電路、控制電路高低電平之間，(ZC)是輔助直流電源。
3.根據(jù)權利要求1所述電動機斷相保護器，其特征比較電路中的比較器(IC1、IC2、IC3、IC4)選用運算放大器或電壓比較器等。
專利摘要一種電動機斷相保護器,直接從交流電源中采樣交流電壓信號,經(jīng)分壓整流濾波后,分別進入比較器同相輸入端“+”。比較電路的一路經(jīng)b、b’、b”點接比較器IC
文檔編號H02H7/08GK2408603SQ0020277
公開日2000年11月29日 申請日期2000年1月29日 優(yōu)先權日2000年1月29日
發(fā)明者李士豪, 李江 申請人:李士豪