电机保护器的电源装置及其供电方法制造方法及图纸

本公开涉及一种电机保护器的电源装置及其供电方法。电机保护器通过经由供电线圈感应电机的供电线路中的交流电并利用整流装置将所感应的交流电转变为直流电来接收电能，所述电源装置包括：第一供电单元，接收和储存所述电能，并向所述电机保护器的脱扣装置供电；第二供电单元，接收所述电能，并向所述电机保护器的计算及控制装置供电；第三供电单元，接收和储存所述电能，并向所述电机保护器的重合闸装置供电；以及控制单元，控制所述第一供电单元、所述第二供电单元、所述第三供电单元接收所述电能的顺序，以使得首先由所述第一供电单元接收所述电能，然后由所述第二供电单元接收所述电能，最后由所述第三供电单元接收所述电能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
电机保护器的电源装置及其供电方法


[0001]本公开涉及一种电机保护器的电源装置及其供电方法，尤其涉及能够更快速地实现接地故障保护功能、同时兼顾自动重合闸功能的电机保护器的电源装置及其供电方法。

技术介绍

[0002]通常使用电机保护器来实现电机的启动和保护。电机保护器的保护功能可包括热过载保护、接地故障保护、缺相保护等。在电机发生绝缘失效、从而产生对地电流时，需要执行接地故障保护。接地故障保护的目的是防止绝缘进一步失效而最终造成短路故障，所以该保护要求响应时间短。例如，在国际电工委员会(International Electrotechnical Commission，IEC)制定的关于低压开关设备和控制设备的标准IEC 60947-1中，要求A类设备在1.1倍接地故障保护阈值下，需在1秒内脱扣。
[0003]提供接地故障保护功能的电机保护器可由辅助电源供电或自供电。由辅助电源供电的电机保护器需要客户在现场提供额外电源，并增加额外接线。自供电的电机保护器通常采用电流供电，其所能接收的电能、启动并完成保护功能的时间受电机的负载电流的影响。

技术实现思路

[0004]本公开涉及一种电机保护器的电源装置及其供电方法，能够更快速地启动及并实现接地故障保护功能、同时兼顾该电机保护器在热过载情况下的自动重合闸功能。
[0005]根据本公开的一方面，提供了一种电机保护器的电源装置，所述电机保护器通过经由供电线圈感应电机的供电线路中的交流电并利用整流装置将所感应的交流电转变为直流电来接收电能，所述电源装置包括：第一供电单元，接收和储存所述电能，并向所述电机保护器的脱扣装置供电；第二供电单元，接收所述电能，并向所述电机保护器的计算及控制装置供电；第三供电单元，接收和储存所述电能，并向所述电机保护器的重合闸装置供电；以及控制单元，控制所述第一供电单元、所述第二供电单元、所述第三供电单元接收所述电能的顺序，以使得首先由所述第一供电单元接收所述电能，然后由所述第二供电单元接收所述电能，最后由所述第三供电单元接收所述电能。
[0006]根据本公开的再一方面，提供了一种电机保护器的电源装置的供电方法，所述电机保护器通过经由供电线圈感应电机的供电线路中的交流电并利用整流装置将所感应的交流电转变为直流电来接收电能，所述电源装置包括第一供电单元、第二供电单元、第三供电单元和控制单元，所述供电方法包括：由第一供电单元接收和储存所述电能，并向所述电机保护器的脱扣装置供电；由第二供电单元接收所述电能，并向所述电机保护器的计算及控制装置供电；由第三供电单元接收和储存所述电能，并向所述电机保护器的重合闸装置供电，其中所述控制单元控制所述第一供电单元、第二供电单元、第三供电单元接收所述电能的顺序，以使得首先由所述第一供电单元接收所述电能，然后由所述第二供电单元接收所述电能，最后由所述第三供电单元接收所述电能。
[0007]根据本公开的实施例，设置了第一、第二、第三供电单元以分别向电机保护器的脱扣装置、计算及控制装置以及重合闸装置供电。通过控制第一、第二、第三供电单元接收电能的顺序，能够给予与实现接地故障保护功能的脱扣装置相关联的第一供电单元最高的储能优先级，从而使得即使在额定电流较小的情况下，也能够更快速地启动及并实现接地故障保护功能；同时，根据本公开的实施例，考虑了与电机保护器在热过载情况下的自动重合闸功能相关联的重合闸装置的储能，从而能够在实现接地故障保护功能的情况下还兼顾自动重合闸功能。
附图说明
[0008]通过下面结合附图对实施例的描述，本公开的方面、特征和优点将变得更加清楚和容易理解，其中：
[0009]图1是根据本公开实施例的自供电的电机保护器的示意电路模块图；
[0010]图2是根据本公开实施例的电源装置的示意电路模块图；
[0011]图3是根据本公开另一实施例的电源装置的示意电路模块图；
[0012]图4示出根据本公开实施例的电源装置的示意电路图；
[0013]图5示出根据本公开实施例的电源装置的工作流程图；以及
[0014]图6示出了根据本公开实施例的电机保护器的电源装置的供电方法的流程图。
具体实施方式
[0015]下面将参考本公开的示例性实施例对本公开进行详细描述。然而，本公开不限于这里所描述的实施例，其可以以许多不同的形式来实施。所描述的实施例仅用于使本公开彻底和完整，并全面地向本领域的技术人员传递本公开的构思。所描述的各个实施例的特征可以互相组合或替换，除非明确排除或根据上下文应当排除。
[0016]自供电的电机保护器经由供电线圈接收电能，从而为电机保护器内的各个电路或装置供电。具体地，由电机保护器的三相电流互感器(即，供电线圈)感应电机的供电线路中的三相交流电，然后由电机保护器的整流装置将所感应的交流电转变为直流电，继而利用该直流电为电机保护器内的各个电路或装置供电。因此，自供电的电机保护器所能接收的电能、启动并完成保护功能的时间与电机的负载电流有关。例如，在负载电流是最小额定电流条件下，供电线圈的输出功率仅为100mW，而电机保护器内的脱扣装置所需的驱动功率约为600mW，从而无法保证发生接地故障的时候完成脱扣。
[0017]本公开的实施例提出一种电机保护器的电源装置，设置了第一、第二、第三供电单元以分别向电机保护器的脱扣装置、计算及控制装置以及重合闸装置供电。第一供电单元与实现接地故障保护功能的脱扣装置相关联，并且能够预先存储用于脱扣的电能。通过控制第一、第二、第三供电单元接收电能的顺序，能够给予第一供电单元最高的储能优先级，从而使得即使在额定电流较小的情况下，也能够更快速地(例如1秒内)启动及并实现接地故障保护功能。此外，根据本公开的实施例，第三供电单元与实现电机保护器在热过载情况下的自动重合闸功能的重合闸装置相关联，并且能够预先存储用于自动重合闸的电能，从而能够在实现接地故障保护功能的情况下还兼顾自动重合闸功能。
[0018]图1是根据本公开实施例的自供电的电机保护器100的示意电路模块图。如图1所
示，电机保护器100包括供电线圈110、整流装置120、电源装置 130、脱扣装置140、计算及控制装置150和重合闸装置160。供电线圈110 感应电机的供电线路中的三相交流电，然后整流装置120将所感应的交流电转变为直流电。电源装置130接收该直流电，继而为电机保护器100内的脱扣装置140、计算及控制装置150和重合闸装置160分别供电。脱扣装置140 用于在故障或过载等情况下实现脱扣功能。计算及控制装置150例如可以是微控制单元(MCU)，用于计算接地故障电流、判断是否发生故障、控制是否驱动脱扣装置140等计算和控制逻辑处理。重合闸装置160用于在由于热过载而脱扣的情况下，在经过预定时间后，实现自动重合闸功能。
[0019]图2是根据本公开实施例的电机保护器的电源装置200的示意电路模块图。电源装置200可以包括第一供电单元210，接收和储存电能，并向电机保护器的脱扣装置140供电。如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机保护器的电源装置，所述电机保护器通过经由供电线圈感应电机的供电线路中的交流电并利用整流装置将所感应的交流电转变为直流电来接收电能，所述电源装置包括：第一供电单元，接收和储存所述电能，并向所述电机保护器的脱扣装置供电；第二供电单元，接收所述电能，并向所述电机保护器的计算及控制装置供电；第三供电单元，接收和储存所述电能，并向所述电机保护器的重合闸装置供电；以及控制单元，控制所述第一供电单元、所述第二供电单元、所述第三供电单元接收所述电能的顺序，以使得首先由所述第一供电单元接收所述电能，然后由所述第二供电单元接收所述电能，最后由所述第三供电单元接收所述电能。2.如权利要求1所述的电源装置，其中，所述控制单元包括：第一控制子单元，连接在所述整流装置和所述第二供电单元之间，所述第一控制子单元的第一输入端连接所述整流装置的输出端，输出端连接所述第二供电单元，当所述第一控制子单元的第一输入端的电压大于第一电压阈值时，所述第一控制子单元控制所述第二供电单元开始接收所述电能；以及第二控制子单元，连接在所述整流装置和所述第三供电单元之间，所述第二控制子单元的第一输入端连接所述整流装置的输出端，输出端连接所述第三供电单元，当所述第二控制子单元的第一输入端的电压大于第二电压阈值时，所述第二控制子单元控制所述第三供电单元开始接收所述电能，其中，所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值。3.如权利要求2所述的电源装置，其中当所述第一控制子单元的第一输入端的电压小于第三电压阈值时，所述第一控制子单元控制所述第二供电单元停止接收所述电能，所述第三电压阈值小于或等于所述第一电压阈值；当所述第二控制子单元的第一输入端的电压小于第四电压阈值时，所述第二控制子单元控制所述第三供电单元停止接收所述电能，所述第四电压阈值小于或等于所述第二电压阈值，所述第四电压阈值大于所述第三电压阈值。4.如权利要求1-3中任一项所述的电源装置，其中所述第一供电单元包括第一储能子单元，所述第一储能子单元接收所述电能以储存电能，并利用所储存的电能向所述电机保护器的脱扣装置供电。5.如权利要求1-3中任一项所述的电源装置，其中所述第二供电单元包括第一电源子单元，所述第一电源子单元接收所述电能，并以所述电机保护器的计算及控制装置所需的第一输出电压向所述计算及控制装置供电。6.如权利要求1-3中任一项所述的电源装置，其中所述第三供电单元包括第二电源子单元和第二储能子单元，所述第二电源子单元接收所述电能，并以所述第二储能子单元所需的第二输出电压向所述第二储能子单元供电；所述第二储能子单元接收所述第二电源子单元所提供的电能以储存电能，并利用所储存的电能向所述重合闸装置供电。
7.如权利要求6所述的电源装置，其中所述第三供电单元还包括连接在所述第二电源子单元和所述整流装置之间的限流电路，以使得从所述整流装置流入所述第二电源子单元的电流小于或等于第一电流阈值。8.如权利要求2或3所述的电源装置，还包括第一防反接单元、第二防反接单元和第三防反接单元，其中所述第一防反接单元的输入端连接所述整流装置的输出端，所述第一防反接单元的输出端分别连接所述第二防反接单元的输入端和第三防反接单元的输入端；所述第二防反接单元的输出端连接所述第一供电单元；所述第三防反接单元的输出端分别连接所述第一控制子单元的第一输入端和第二输入端以及所述第二控制子单元的第一输入端，所述第三防反接单元的输入端连接所述第二控制子单元的第二输入端。9.如权利要求8所述的电源装置，还包括保护单元，其中所述保护单元的第一输入端连接所述第一防反接单元的输出端，所述保护单元的第二输入端连接所述整流装置的输出端，所述保护单元的输出端连接参考地，在所述保护单元的第一输入端的电压大于第五电压阈值时，所述保护单元使得所述第一供电单元、所述第二供电单元、所述第三供电单元停止接收所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：石莹，赵海军，F德尚，周张吉，孙爽，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：