电动机保护器专用电路制造技术

一种三相异步电动机保护器用集成电路，按国内外最新技术要求和国际电工标准设计，加少许外围元件，保护器便有过流、过压、过热及不平衡与断相保护功能，有定时限和反时限保护选择功能，有自检功能，有故障声光指示和记忆功能，做普及型保护器，功能适用，价格不高，做智能型保护器功能齐全，一器在用，万难不惧。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是微电子控制器件，用于三相异步电动机保护器之核心控制。电动机之保护，已得到我国政府的高度关注。但到目前为止，还没见到一种用于电动机保护的专用集成电路。本人曾申请一个专利“三相供用电设备保护控制专用电路”，虽有很多特点，但用于电动机保护器，还有一定局限性。本专利技术的目的在于，设计一种适应国内国际最新技术要求，符合国际电工标准的电动机保护器专用集成电路，使保护器只用一只专用芯片加很少外围元件，便具有过流、过热、不平衡与断相、过压、短路等保护功能，具有定时限和反时限保护选择功能，具有声光故障指示及记忆功能，具有手动复位与自动复位选择功能，具有故障自检功能，等等。附图一是专用集成电路内部功能逻辑图，附图二是用此电路的电动机保护器电原理图。现结合附图一介绍本电路功能；BQ为四或门输入反相图腾柱输出电路，四或门都为高电位，输出低电位；四或门任一为低电位，输出高电位。四或门是一只NPN管的四个发射极。b1、2、3、5、6、8、9、11为集电极开路输出电压比较器。b4、7、10为集电极开路、两管互补输出电压比较器。Q1为三发射极NPN管，-KP为负触发单相可控硅，+KP为正触发单相可控硅。Q2为负触发同步开关管。F部分，-KP1、2、3、Q2、+KP1为声光故障指示记忆电路。这部分的工作原理是D1、2、3阴极都为高电位，、、 脚高电位。在+KP1未触发时，如D1阴极低电位，则 脚低电位，脚低电位，而、脚不会低电位，此时如D1阴极变为高电位， 、脚回到高电位。如在+KP未触发时D2阴极低电位，则 脚低电位，脚低电位，而、脚仍为高电位，此时如+KP被触发导通，则 、脚为低电位，以后不管D2阴极和+KP触发极电位怎样，、 脚都为低电位，而、脚仍为高电位，此即为故障指示记忆功能。B部分为三相不平衡与断相保护部分。其中b1、2、3是三相电流独立控制的三个电压比较器，Q1为三或门输入晶体管。b4为输入鉴别电压比较器，b5为输出电压比较器。C部分，b6为起动延时电压比较器，b7为输入鉴别电压比较器，b8为输出电压比较器。D部分为过压或短路保护电压比较器。E部分中，D10为输入鉴别电压比较器，b11为输出电压比较器。下面结合附图一、二介绍应用本电路的电动机保护器工作原理。①脚受控于、、、②脚电位，此四脚都为低电位，①脚低电位，此四脚中任一脚高电位(阈值 Vcc)，①脚高电位。②脚监视总电源，为短路保护用。脚电位首先受控于⑥、⑦、⑧脚电位，其次受控于脚外接阻容充电元件R19或R20与C9。设计三相主回路电流平衡时，⑥、⑦、⑧脚电位相等且高于⑤脚电位。一旦发生严重不平衡或断相，⑥、⑦、⑧三脚之一电位低于⑤脚电位，、 脚低电位，外接峰鸣器响，发光管LED5亮，指示断相或不平衡故障。同时R19或R20(定时限反时限保护选择功能)对C9充电，待C9充电到高电位(阈值 Vcc)①脚高电位，发生跳闸信号，J吸合。⑥、⑦、⑧脚与⑤脚为同步跟踪监视状态，起动与额定工作、空载时作用相同，④脚为起动控制输入端。电机起动时，W2与R12对C6及C7充电，④、③脚低电位，D8、R8与R11并联，使⑤脚不会在电动起动过程中变为高电位(阈值 Vcc)，起动时间过去，④、③、脚都为高电位，R8、D8失去与R11并联作用，⑤脚进入监视主回路电流状态。LED2亮指示保护器处于起动时间。脚电位首先受控于⑤脚电位，其次受控于外接阻容充电元件R21或R22与C10。一旦主回路过电流，⑤脚电位高于阈值( Vcc)， 脚低电位峰鸣器响，脚低电位，LED6亮，指示过流，待C10充电高于阈值( Vcc)，①脚变为高电位，发生跳闸信号，J吸合。脚电位首先受控于⑩脚电位，其次受控于外接阻容充电元件R18和C8。⑩脚上R1为负温度系数热敏电阻，其阻值随温度增高而降低，即⑩脚电位随Rt被测温度增高而增高。到阈值( Vcc)以上， 脚低电位，峰鸣器响，脚低电位，LED4亮，指示绕组过热。同时R18对C8充电，到阈值( Vcc)时，①脚高电位，发出跳闸信号，J吸合。附图二中，K1置左端为短时限起动，K1置右端为长时限起动。K2置左端为断相定时限保护，K2置右端为断相反时限保护。K3置左端为过流定时限保护，K3置右端为过流反时限保护。K4置左端为保护器摸拟故障自检，K4置右端为保护执行工作。W1为保护电流调节，W2为设定起动时间调节，W3为温控点调节。保护执行电路选用单相可控硅KP1，是统筹考虑确定的。图二中Vcc是外接直流供电电源。不接Vcc，本保护器只靠CT1、2、3自供电，一旦保护动作，CT1、2、3失电，KP1也会自动失去可控的导通功能，这样保护器跳闸后自动复位，对指示电路而言，也仅指示而无记忆功能。如接上Vcc，本保护器便有了故障记忆功能、故障音响警示功能，也有了保护后手动复位功能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相异步电动机保护器专用集成电路设计方案，采用ＴＴＬ电路，由执行电路（Ａ）、三相不平衡与断相保护电路（Ｂ）、启动与过流保护电路（Ｃ）、过压或短路保护电路（Ｄ）、过热保护电路（Ｅ）及信号指示记忆电路（Ｆ）六部分组成，其特征在于：１、Ａ 部分反相图腾柱输出在本电路内部经限流电阻接Ｆ部分正触发单相可控硅触发极并在①脚引出，四或门输入在本电路内部分别接Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ部分输出电路电压比较器中开路的晶体管集电极上；２、Ｂ部分中，三相独立控制的三个独立电压比较器之同相输入端分别从 本电路⑥、⑦、⑧脚引出，其反相输出端与Ｃ部分输入鉴别电路电压比较器反相输入端在本电路内部相联并从⑤脚引出。三个独立的电压比较器之三个开路输出的晶体管集电极分别接在三或门输入晶体管的三个发射极上，该晶体管基极经电阻接正电源，集电极接输入鉴别电压比较器同相输入端，反相输入端由分压电阻在本电路内部确定该比较器阈值，同相输出的开路晶体管集电极接在本电路内部接Ｆ部分三个负触发极之一，对应的负触发单相可控硅阳极从＊脚引出。反相输出的开路晶体管集电极接输出电压比较器反相输入端并从＊脚引出，输出电压比较器同相输入端由分压电阻在本电路内部决定阈值；３、Ｃ部分中，起动控制电压比较器同相输入端从④脚引出，反相输入端由分压电阻在本电路内部决定阈值，开路输出的晶体管集电极从③脚引出。输入鉴别电压比较器同相输入端由分压电阻在本电路内部 决定阈值，同相输出的开路晶体管集电极接Ｆ部分负触发之二，对应的负触发单相可控硅阳极从＊脚引出，反相输出的开路晶体管集电极接输出电压比较器反相输入端并从＊脚引出，同相输入端由电阻分压在本电路内部决定阈值；４、Ｄ部分，过压保护电压比较器同相 输入端由分压电阻在本电路内部决定阈值，反相输入端从②脚引出；５、Ｅ部分中，输入鉴别电压比较器同相输入端由分压电阻在本电路内部决定阈值，反相输入端从⑩脚引出，同相输出的开路晶体管集电极接Ｆ部分另一负触发端，对应负触发单相可控硅阳极从＊脚引 出。反相输出的开路晶体管集电极接输出电压比较器反相输入端并从＊脚引出，同相输入端分由压电阻在本电路内部决定阈值；６、Ｆ部分中，同步开关ＰＮＰ晶体管发射极与基极间并接两只串联电阻，电阻中点接三个二极管阳极，三个二极管阴极分别接三个负触发单 相可控硅的三个触发极上。三个负触发单相可控硅阴极、同步开关ＰＮＰ晶体管发射极、正触发单相可控硅阳极在电路内部相接并从＊脚引出，...

【技术特征摘要】
一种三相异步电动机保护器专用集成电路设计方案，采用TTL电路，由执行电路(A)、三相不平衡与断相保护电路(B)、启动与过流保护电路(C)、过压或短路保护电路(D)、过热保护电路(E)及信号指示记忆电路(F)六部分组成，其特征在于1、A部分反相图腾柱输出在本电路内部经限流电阻接F部分正触发单相可控硅触发极并在①脚引出，四或门输入在本电路内部分别接B、C、D、E部分输出电路电压比较器中开路的晶体管集电极上；2.B部分中，三相独立控制的三个独立电压比较器之同相输入端分别从本电路⑥、⑦、⑧脚引出，其反相输出端与C部分输入鉴别电路电压比较器反相输入端在本电路内部相联并从⑤脚引出。三个独立的电压比较器之三个开路输出的晶体管集电极分别接在三或门输入晶体管的三个发射极上，该晶体管基极经电阻接正电源，集电极接输入鉴别电压比较器同相输入端，反相输入端由分压电阻在本电路内部确定该比较器阈值，同相输出的开路晶体管集电极接在本电路内部接F部分三个负触发极之一，对应的负触发单相可控硅阳极从脚引出．反相输出的开路晶体管集电极接输出电压比较器反相输入端并从脚引出，输出电压比较器同相输入端由分压电阻在本电路内部决定阈值；3.C部分中，起动控制电压比较器...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄广国，高光明，
申请(专利权)人：甄广国，高光明，
类型：发明
国别省市：22[中国|吉林]