一种三相异步电动机断相保护电路制造技术

本发明专利技术提供了一种三相异步电动机断相保护电路，它是提取三相电源的各相电压信号来控制保护电路动作的，并且采用了延时、限幅输入控制信号的手段。本发明专利技术通用性强、在正常状态时无电耗。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三相异步电动机断相保护电路。三相异步电动机是一种量大面广的工业常用电气产品，在应用中因发生供电断相而引起电动机被烧毁情况十分严重，为此，国内外已推出多种对电动机进行断相保护的电路装置，但其通常采用的基本原理只有两大类一类是采样于电动机三相电源输入端的温度信号来控制保护电路工作，另一类是采样于输入端的电流信号来控制工作。由于角形连接的电机在轻载断相时其输入端温度变化不太大，因而取样于温度信号的保护电路在这种情况下往往不能产生动作，起不到保护作用。下面再将两种国内市场常见的取样于电流信号的电机断相保护电路加以分析。名称为“电动机断相(过载、短路)综合保护器”的产品说明书介绍该保护器在输入端C相上采用电流互感器CH，当C相断相时，LH感应电压为O，BG2截止，J不动作，CJ切断电源;当另两相断相时，LH所通过的电流增大，则BG1导通，BG2截止，J释放，CJ切断电源。电机正常工作时，BG1截止、BG2导通，J吸合、CJ接通电源。在应用该种保护器时就会有如下几个问题1.对于角形接法电机，在某些负载下运行，当一相断电后，它的线电流不一定超过额定值，若所断相非C相，则该保护器就不一定能产生动作切断电源。2.电机额定电流随容量不同而变化，这样保护器中采用的电流互感器就需根据额定电流来选定，互感器的穿心直径也不同，这就使得该保护器通用性太差。3.该保护器在正常状态时J吸合、产生保护动作时才断开，使元器件经常处于负载状态，既浪费电能又影响使用寿命。名称为“晶体管断相保护器”的电原理图构成是采用三个电流互感器LH1、LH2、LH3将A、B、C三相电流变换成三个信号电压，分别经半波整流滤波后加到晶体管BG1、BG2、BG3基极，三个晶体管组成“与”门电路，正常时，三个管均导通，则继电器J吸合;当任一相断电时，该相对应的晶体管无输入信号而截止，“与”门条件破坏，J断开，使交流接触器断电，达到了切断电源的保护目的。该种保护器也同样有其不足1.由于采用了电流互感器，也存在着对不同容量电机的通用性差问题。2.其电路元件也是经常处于负载状态，浪费电能、影响使用寿命。3.该保护器需使用交流接触器的CJ4触点，若交流接触器无多余触点时就无法使用。本专利技术的目的在于克服已有技术之不足，提供一种寿命长、节电能、能够可靠地通用于各种容量、接法的三相异步电动机断相保护电路。本专利技术采用的是提取三相电源的电压信号来控制产生保护动作的原理，其具体实施方案如下与已有技术中取样于电流信号的保护电路相同，本专利技术也含有电信号采样电路、半波整流电路、晶体管开关电路，所不同的是本专利技术中采用电路是三条相同的支路，它们的一端分别与电动机三相电源输入端相接，另一端接于一点，构成三相电源的人工中性点;人工中性点的电压信号通过半波整流电路为一个延时电路单向供电;所说的延时电路是由人工中性点电路中上分压电阻与跨接在开关电路输入端的一个电容组成，在该电容两端并联一个稳压管;本专利技术中的开关电路是由两级晶体管复合组成，其输入信号由上述的充电电容或稳压管提供，当整个开关电路导通时，接于晶体管集电极上的继电器J线圈通电、使其接于交流电源主回路中的常闭点断开，这样串接在主回路中的主接触器K线圈便断电、使其接于电动机三相电源输入端的三个常开点处于断开状态。本专利技术中的人工中性点电位是通过对三相电压取样后叠加得到的，所以在正常情况下，人工中性点对零线的偏移电位是很低的;若有一、二相断电，那么中性点对零线偏移电位将明显升高，这一原理对于各种容量、各种接法的三相异步电动机都是适用的。本专利技术就是据此，为开关电路设计一个导通电压值，使得只要出现断相时开关电路就导通，从而引起整个保护电路动作、切断电源。电动机在不同接法、不同负载、不同容量情况下发生断相时，人工中性点对零线偏移电位值相差很大;而且正常时，对不同电动机、不同负载，偏移电位值也不相同。所以为了能在各种情况下都可靠工作、同时保证晶体管不被高电压烧毁，在本专利技术中，一方面根据实践应用中各种三相异步电动机在不同情况下断相时其人工中性点的最低电位值定为开关电路的工作电压;另一方面在开关电路输入端接一个稳压管，若人工中性点的电位值高于工作电压，即由稳压管为开关电路提供输入信号;反之，稳压管不工作，人工中性点电路直接为开关电路提供输入信号。考虑到有时电动机启动前电源输入就已断相，此时若送电应对断相保护电路作一定延时以避免主接触器的接触点的烧损。为此在本专利技术中的开关电路输入端接有一个大容量的电容，让人工中性点电位信号通过RC充电回路延时后再作用于开关电路。本专利技术的效果是1.通用性强～各类接法的电动机，其功率在0，6～125瓩范围、运行于各种负载情况下都能适用。2.保护性能可靠～对于各种形式断相，都能产生动作、切断电源，其可靠性达到100%。3.寿命长～电寿命为10万次、机械寿命为200万次。4.节约电能～在正常状态时电路不工作，无电耗，只有在出现断相故障时它才用电工作。附图为本专利技术的电原理图。下面结合附图对本专利技术实施例做一叙述本实施例的电路构成如附图所示，在本例中设计开关电路工作电压为4V，R、C串联构成电压取样电路，这样一方面可对功率因数给以补偿，同时以R保护C，其中R1＝R2＝R3＝100KΩ，C1＝C2＝C3＝0.22μf/630V;R6＝10KΩ、C4＝10μf/50V，它们与起半波整流作用的二极管D1构成了充电回路;此处的稳压管WG稳压值选定为4V，当电容C4上被人工中性点的电位信号所充电压值小于4V时，WG不工作，而开关电路也不导通，当其充电压值大、等于4V时，WG便工作、将开关电路输入端电压稳定于4V，开关电路此时处于导通状态;两级晶体管BG1(3DG6D)、BG2(3DK4B)复合构成开关电路，它们的集电极上接有继电器J线圈(JQX-10F12V)，当开关电路导通时，J通电，于是其与主接触器K线圈串接的常闭点断开，这样K便断电了，它接于电动机三相输入端的三个常开点又断开了从而切断电源;便压器B(380V∶20V)及二极管D3、D4、D5、D6组成的全波整流电路为开关电路提供直流电源;点动按钮ZA是用来试验整个保护电路的控制作用是否可靠。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相异步电动机断相保护电路，有电信号采样电路、半波整流电路、晶体管开关电路作为组成部分，其特征是：ａ、采样电路是三条相同的支路，它们的一端分别与电动机三相电源输入端相接、另一端接与一点，构成三相电源的人工中性点，ｂ、人工中性点的 电压信号通过半波整流电路为一个延时电路单向供电，ｃ、延时电路是由人工中性点电路中的上分压电阻与跨接在开关电路输入端的一个充电电容组成，在该电容两端并联一个稳压管，ｄ、开关电路由两级晶体管复合组成，其输入信号由上述的充电电容或稳压管提 供，当其导通时，接于晶体管集电极上的继电器Ｊ线圈通电、使其接于交流电源主回路中的常闭点断开，这样串接在主回路中的主接触器Ｋ线圈便断电、使其接于电动机三相电源输入端的三个常开点处于断开状态。

【技术特征摘要】
1.一种三相异步电动机断相保护电路，有电信号采样电路、半波整流电路、晶体管开关电路作为组成部分，其特征是a、采样电路是三条相同的支路，它们的一端分别与电动机三相电源输入端相接、另一端接与一点，构成三相电源的人工中性点，b、人工中性点的电压信号通过半波整流电路为一个延时电路单向供电，c、延时电路是由人工中性点电路中的上分压电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒正芳，
申请(专利权)人：大连市东方电气装修厂，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]