一种电动机保护装置的抗晃电电路制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电动机保护装置的抗晃电电路，包括依次连接的法拉电容快速充电电路、恒流放电电路和能效提高电路。本实用新型专利技术使用了快速充电电路，提高了晃电响应时间；使用恒流放电电路防止法拉电容电极端电荷快速剥落导致电压骤降，提高了抗晃电的可靠性；使用能效提高电路延长了硬件抗晃电时间；本实用新型专利技术可大大减小抗晃电电路的体积。

【技术实现步骤摘要】
一种电动机保护装置的抗晃电电路
本技术涉及电动机
，更具体地说，特别涉及一种电动机保护装置的抗晃电电路。
技术介绍
三相异步交流电动机(以下简称电动机)广泛应用于煤矿、石化、冶炼、电力、建筑等行业的配电领域，确保电动机的安全控制和经济运行就显得尤为重要，越来越多的保护装置正在逐步普及起来。电动机保护装置(以下简称保护装置)将电动机的测量、保护、控制、通讯等功能于一体。而电动机保护装置供电系统主要是采用开关电源技术。实际运行中，电动机保护装置的辅助电源通常会接到三相电力线中的某一相，但是电力线的电压是有可能出现短时失电，比如线路负荷短时过重、暂歇性短路故障，这会导致电动机保护装置短时失电，从而使运行中的保护装置发生重新启动的情况，导致电动机停止运行，称为晃电现象，时间一般小于1S。为使电动机保护装置可靠的运行，抗晃电功能十分必要。如今主流抗晃电分为硬件抗晃电和软件抗晃电技术。软件抗晃电技术，主要原理是在保护装置失电后利用开关电源输出电容保延续一段时间(通常几十毫秒)，由保护装置软件第一时间捕捉到系统发生了掉电，此时立刻把掉电时间及保护器掉电前的一些信息保存到非易失类存储器。待电源恢复时，保护装置启动后从存储器重新读出上一次掉电信息，计算出掉电时间是否超出设定的晃电时间，如未达到则立即投入电动机。这种方法使用软件的方法计算失电时间，称作为软件抗晃电。但是，装置启动会有延时，导致来电恢复不能第一时间响应，而采用此类方法通常存储的时间取自实时时钟，时间精度为秒级别，在晃电时间精度上也不尽人意。硬件抗晃电技术，主要是通过在保护装置内部电源电路两端并联大的储能元件，在保护装置发生掉电时由储能元件供电，供电时间的长短取决于储能元件的容量。实际使用中，储能元件通常选择法拉电容，由于电容上电一瞬间近似短路，造成电源短路发生损毁，通常的做法是在法拉电容串接限流电阻，这样做的缺点是加大了法拉电容的充电时间，在连续几次较小的晃电间隔时，晃电功能不起作用。法拉电容放电到保护装置工作电压以下时会导致保护装置不能正常工作，造成法拉电容效率不高。其次在追求长时间的晃电功能时，对电容容量及体积也是一大考验。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电动机保护装置的抗晃电电路，以提高保护装置的抗晃电效率以及响应时间。为了达到上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种电动机保护装置的抗晃电电路，包括依次连接的法拉电容快速充电电路、恒流放电电路和能效提高电路；所述法拉电容快速充电电路包括MOS管Q1、二极管D1、法拉电容C2和法拉电容C5，+5V电源连接二极管D1的阳极，二极管D1的的阴极通过电阻R1连接法拉电容C2的正极，MOS管Q1的D端连接二极管D1的阴极，MOS管Q1的S端连接法拉电容C2的正极，电容C1的一端接电源+5V，电容C1的另一端与MOS管Q1的G极、电阻R7一端连接，电阻R7另一端接地，法拉电容C2的负极与法拉电容C5的正极连接，法拉电容C5的负极接地，法拉电容C2的正极与电阻R10连接，电阻R10与稳压二极管D3的阴极连接，稳压二极管D3的阳极与法拉电容C2的负极连接，法拉电容C5的正极与电阻R13连接，电阻R13与稳压二极管D4的阴极连接，稳压二极管D4的阳极与法拉电容C5的负极连接；所述恒流放电电路包括PNP型三极管Q2、基准电源芯片LM431、电阻R11、电阻R6、电阻R8，法拉电容快速充电电路的输出端与三极管Q2的发射极、电阻R11一端连接，三极管Q1的基极和电阻R11的另一端、基准电源芯片LM431的阴极连接，基准电源芯片LM431的控制端和阳极两端并联有电阻R6和电阻R8，三极管Q2的集电极和基准电源芯片LM431的控制端连接；所述能效提高电路包括型号为TLV61220的开关电源芯片U1、电感L1、电阻R9、电阻R12、电容C3和电容C4，所述恒流放电电路的输出端通过电感L1与开关电源芯片U1的第1引脚，所述恒流放电电路的输出端与开关电源芯片U1的第3引脚、第6引脚和电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地，开关电源芯片U1的第4引脚和第5引脚之间连接有电阻R9，开关电源芯片U1的第4引脚串联电阻R12后接地，开关电源芯片U1的第5引脚与电容C4正极、二极管D2阳极连接，电容C4负极接地，二极管D2的阴极连接+4.7V电源。进一步地，电阻R6与电阻R8的阻值相等。进一步地，电容C3和电容C4均为钽电容，且电容C3和电容C4的容量相等。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术使用了快速充电电路，提高了晃电响应时间；使用恒流放电电路防止法拉电容电极端电荷快速剥落导致电压骤降，提高了抗晃电的可靠性；使用能效提高电路延长了硬件抗晃电时间；本技术可大大减小抗晃电电路的体积。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术中电动机保护装置抗晃电电路的原理图。图2是本技术中法拉电容快速充电电路原理图。图3是本技术中法拉电容恒流放电电路原理图。图4是本技术中法拉电容能效提高电路原理图。图5是本技术中软件抗晃电技术方案流程图。具体实施方式下面结合附图对本技术的优选实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。参阅图1所示，本技术提供一种电动机保护装置的抗晃电电路，包括依次连接的法拉电容快速充电电路、恒流放电电路和能效提高电路。参阅图2所示，所述的法拉电容快速充电电路包括MOS管Q1、二极管D1、法拉电容C2和法拉电容C5，+5V电源连接二极管D1的阳极，二极管D1的的阴极通过电阻R1连接法拉电容C2的正极，MOS管Q1的D端连接二极管D1的阴极，MOS管Q1的S端连接法拉电容C2的正极，电容C1的一端接电源+5V，电容C1的另一端与MOS管Q1的G极、电阻R7一端连接，电阻R7另一端接地，法拉电容C2的负极与法拉电容C5的正极连接，法拉电容C5的负极接地，法拉电容C2的正极与电阻R10连接，电阻R10与稳压二极管D3的阴极连接，稳压二极管D3的阳极与法拉电容C2的负极连接，法拉电容C5的正极与电阻R13连接，电阻R13与稳压二极管D4的阴极连接，稳压二极管D4的阳极与法拉电容C5的负极连接。当保护装置开始上电时，由于电阻R7和电容C1组成的延时电路，MOS管Q1栅、源极电压Vgs为0.3V，MOS管Q1关闭，此时电源电压+5V通过限流电阻R1给法拉电容C2、C5充电。可计算出此时的最大充电电流为：有效抑制了启动瞬间冲击电流。此时可以计算出限流电阻R1的最大承受功率为：为获得较小的体积，本技术选取限流电阻R1是封装为2515、阻值为20Ω、功率为2W的大功率贴片中电阻，但此电阻也可选取其他形式封装足够功率的电阻。待电流减小后打开MOS管Q1，电流主要通过MOS管Q1对法拉电容充电，快速完成充电，调整电容C1参数可以调整MOS管Q1延迟打开的时间。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机保护装置的抗晃电电路，其特征在于：包括依次连接的法拉电容快速充电电路、恒流放电电路和能效提高电路；所述法拉电容快速充电电路包括MOS管Q1、二极管D1、法拉电容C2和法拉电容C5，+5V电源连接二极管D1的阳极，二极管D1的的阴极通过电阻R1连接法拉电容C2的正极，MOS管Q1的D端连接二极管D1的阴极，MOS管Q1的S端连接法拉电容C2的正极，电容C1的一端接电源+5V，电容C1的另一端与MOS管Q1的G极、电阻R7一端连接，电阻R7另一端接地，法拉电容C2的负极与法拉电容C5的正极连接，法拉电容C5的负极接地，法拉电容C2的正极与电阻R10连接，电阻R10与稳压二极管D3的阴极连接，稳压二极管D3的阳极与法拉电容C2的负极连接，法拉电容C5的正极与电阻R13连接，电阻R13与稳压二极管D4的阴极连接，稳压二极管D4的阳极与法拉电容C5的负极连接；所述恒流放电电路包括PNP型三极管Q2、基准电源芯片LM431、电阻R11、电阻R6、电阻R8，法拉电容快速充电电路的输出端与三极管Q2的发射极、电阻R11一端连接，三极管Q1的基极和电阻R11的另一端、基准电源芯片LM431的阴极连接，基准电源芯片LM431的控制端和阳极两端并联有电阻R6和电阻R8，三极管Q2的集电极和基准电源芯片LM431的控制端连接；所述能效提高电路包括型号为TLV61220的开关电源芯片U1、电感L1、电阻R9、电阻R12、电容C3和电容C4，所述恒流放电电路的输出端通过电感L1与开关电源芯片U1的第1引脚，所述恒流放电电路的输出端与开关电源芯片U1的第3引脚、第6引脚和电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地，开关电源芯片U1的第4引脚和第5引脚之间连接有电阻R9，开关电源芯片U1的第4引脚串联电阻R12后接地，开关电源芯片U1的第5引脚与电容C4正极、二极管D2阳极连接，电容C4负极接地，二极管D2的阴极连接+4.7V电源。...

【技术特征摘要】
1.一种电动机保护装置的抗晃电电路，其特征在于：包括依次连接的法拉电容快速充电电路、恒流放电电路和能效提高电路；所述法拉电容快速充电电路包括MOS管Q1、二极管D1、法拉电容C2和法拉电容C5，+5V电源连接二极管D1的阳极，二极管D1的的阴极通过电阻R1连接法拉电容C2的正极，MOS管Q1的D端连接二极管D1的阴极，MOS管Q1的S端连接法拉电容C2的正极，电容C1的一端接电源+5V，电容C1的另一端与MOS管Q1的G极、电阻R7一端连接，电阻R7另一端接地，法拉电容C2的负极与法拉电容C5的正极连接，法拉电容C5的负极接地，法拉电容C2的正极与电阻R10连接，电阻R10与稳压二极管D3的阴极连接，稳压二极管D3的阳极与法拉电容C2的负极连接，法拉电容C5的正极与电阻R13连接，电阻R13与稳压二极管D4的阴极连接，稳压二极管D4的阳极与法拉电容C5的负极连接；所述恒流放电电路包括PNP型三极管Q2、基准电源芯片LM431、电阻R11、电阻R6、电阻R8，法拉电容快速充电电路的输出端与三极管Q2的发射极、电阻R11...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜大海，张克君，
申请(专利权)人：南京南自电力仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32