电容耦合零序电压式断相保护器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电机断相保护装置，它由三只电容器、整流稳压电路及小继电器组成。三只电容器星形连接，三相出线分别与三条电机线相接，中线与电源零线接于单相整流桥的输入端。当电机一相断电时，零序电压经三只电容器及整流稳压电路在小型继电器的线圈回路中产生直流电流，小型继电器动作，闭接点断开起动器的线圈回路，起动器切断电源，从而保护了电动机。（*该技术在2001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电动机的断相保护装置，三相异步电动机运行中由于某种原因一相断电后仍继续运转，但流过其余两相的电流增大，使电动机过热而烧毁。修复电机不仅要浪费人力、物力及修理费用，而且影响生产。本保护器作用于电机的起动装置，当电机一相断电时能迅速切断电源，从而防止烧毁电动机。当前三相异步电动机的断相保护装置种类较多，大致可归纳为以下几种(1)差动热继电器保护，它是以电动机的三相电流差转变为双金属片的热变形差来动作的，热惯性较大、动作缓慢、规格多、可靠性较差、不能通用。(2)星接电动机的零序电压保护，它是以电机星形接点对电源零线产生偏移电压来动作的，它不适用于角接电动机。(3)温度保护，它是以埋设在电机线槽中的感温元件所产生的温升信号来动作的，需电子放大器，且要温升到一定程度才动作，容易造成电机绝缘老化，多数未装感温元件的电机不能使用此种保护。(4)负序电流滤过器保护，它是以流过电机的负序电流分量来动作的，需变流器等附件，体积大、规格多、不能通用。(5)电子式过载断相保护器，它是以电机的过载、断相信号经复杂的电子线路放大后，推动专用继电器来动作的，故障较多、规格不一、不能通用。(6)矢量反馈式断相保护器，即90年11月中国专利局授于技术专利权的《一种断相保护器》，它是以由电动机反馈至保护器的断相电压与其余两相电压的向量和，在三相铁芯的磁分路中产生磁通吸引衔铁而动作的，它结构简单、动作迅速、不需任何附件，不同容量及接法的三相异步电动机，只要工作电压相同均可通用，但制造工艺要求较高，衔铁在交流磁通状况下工作，接点振动，对其工作性能产生不良影响。(7)零序电压式断相保护器，它是以零序分量电压在零序变压器二次线圈中产生交流电压，经整流稳压后推动小型继电器而动作的，它具有上述第六种保护器的优点，且制造容易、小型继电器在直流电压下工作，接点无振动、性能稳定可靠。(6)、(7)两种保护器克服了上述前五种保护器的缺点，已开始推广应用，但它们在运行时消耗一定的电网无功功率，加工制造需耗用一定的有色及黑色金属材料。本专利技术的目的是提供一种不但结构简单、动作迅速、不需任何附件，不同容量及接法的三相异步电动机，只要电压相同均可通用、制造容易、接点无振动、性能稳定可靠，而且省材料、运行时不消耗电网无功功率，并向电网输送一定无功功率的新型断相保护器。由理论推导及实验得出三相异步电动机运行中一相断电后，断相点对地(电源零线)电压是随电机转速而变化的向量，此电压与其余两相电压构成的非对称三相电压含有零序分量电压，此电压在数值上等于断丝电压(断开处两点之间的电压)的三分之一，三相零序电压大小相等、方向相同。本专利技术就是根据这一原理而设计的。它由三只电容器、整流稳压电路及小型继电器组成，三只电容器参数相同且星形连接，三相出线分别与三条电机线相接，中线与电源零线接在单相整流桥的输入端，输出端经稳压电路对小型继电器线圈供电。小型继电器的接点接在电动机起动器的控制回路中。本专利技术是这样实现的电动机正常运行时，三只电容器施以三相平衡电压，零序分量电压为零，中线回路无电流，小型继电器不动作。当电机一相断电时，断相电压反馈至一相电容器，该电压与其余两相电压构成的非对称三相电压含有零序分量电压，中线回路中产生电流，小型继电器动作，其接点断开电机起动器的线圈回路，起动器切断电源，从而保护了电动机。本专利技术与其他类型的断相保护器相比，不仅具有结构简单、动作迅速、不需任何附件，不同容量及接法的三相异步电动机只要工作电压相同均可通用、容易制造、接点无振动、性能稳定可靠等优点，而且不消耗电网无功功率，并向电网输送一定的无功功率，有利于提高电网功率因数。由于取消了较笨重的铁芯、线圈等部件，使贵重金属材料的消耗量大为降低。以下结合附图对本专利技术作进一步的详细描述。附图说明图1是本专利技术的内部结线图。图2是本专利技术的控制结线图。参照图1及图2，本专利技术以RDJ表示，三只参数一致的电容器(1)星形接线，三相出线分别与三条电机线相接，中线与电源零线接在单相整流桥(2)的输入端。电动机(D)正常运行时，星接三只电容器(1)施以三相平衡电压，无零序分量电压，中线回路无电流，整流桥(2)及稳压电路均无输出，小型继电器不动作，电机(D)保持正常运行。由于某种原因电动机(D)一相断电时，电机的断相电压反馈至一相电容器，此电压与其余两相电压构成了非对称三相电压，此三相电压可分解为正序、负序及零序分量电压之和。正序及负序分量均为三相平衡电压，在中线回路中无电流产生；三相零序分量电压大小相等、方向相同，分别经三只电容器(1)、整流桥(2)、稳压电阻(4)及小型继电器的线圈(6)构成回路，在整流桥(2)的输入端产生正比于零序电压的交流电流，此电流经整流桥(2)、滤波电容(3)、稳压电阻(4)及稳压二极管(5)变为较平稳的直流电流，流经小型继电器的线圈(6)，当电流达到动作电流值时，小型继电器动作，其闭接点(7)断开磁力起动器(QC)的线圈回路，磁力起动器(QC)切断三相电源，防止烧毁电动机。开接点(8)可作用于信号回路。三相异步电动机运行中一相断电后，非对称的三相电压其零序分量的大小，在电动机运行区间内与电机的负荷有关，负荷愈大其值愈高。如前所述，零序分量电压值等于断丝电压的三分之一，测量断丝电压可以确定380伏电动机空载断相时，零序电压约为15伏；满载断相时，零序电压可达40伏以上；电动机缺相起动或运行中断相堵转时其零序电压值最大，为110伏，此时流过小型继电器线圈(6)的电流增大，线圈(6)两端电压升高，当此电压高于稳压二极管(5)的反相击穿电压时，稳压二极管(5)反相导通，对线圈(6)起分流作用，并使线圈(6)两端电压不大于稳压二极管(5)的稳定电压，则保护了小型继电器不被毁坏。电机轻载断相时，为了使保护器可靠动作，其零序电压动作值整定在20伏为宜，对应电动机的负荷为额定值的20％，此负荷以下断相时，虽然保护器不动作，但由于电机电流小不会烧毁电动机，当负荷上升至动作值时，保护器会立即动作。零序电压动作值的改变是通过改变电容器(1)的电容值及稳压电阻(4)的阻值实现的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机断相保护装置，其特征是它由三只电容器、整流稳压电路及小型继电器组成。

【技术特征摘要】
1.一种电动机断相保护装置，其特征是它由三只电容器、整流稳压电路及小型继电器组成。2.按权利要求1所述的装置，其特征是三只电容器(1)采用星形接线，三只出线分别与三条电机线相接，中线与电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱玉琢，
申请(专利权)人：邱玉琢，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]