三相电动机自动保护节电器制造技术

一种三相电动机自动保护节电器，其电流采样的输出经Ｉ／Ｕ转换器分别输入自动保护部分的或门电路和节能自动控制部分的Ｙ－Δ识别，自动保护部分的或门电路将采样结果比较后，经起动延时器和电子开关控制保护执行，Ｙ－Δ识别根据Ｙ／Δ转换基准提供的基准电压，经转换延时和起动延时驱动与门电路，经电子开关控制Ｙ／Δ转换执行。本实用新型专利技术集保护及节能于一体，保护安全可靠，节能效果显著，结构简单，体积小，适用范围广。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
三相电动机自动保护节电器本技术涉及一种三相电动机自动保护节电器。据有关资料统计，在我国现有的电机总数中，非节能型电机占总数的80％～90％，其约70％～80％的时间是工作在间隔、轻载和空载状态，因而能耗大，效率低。三相电动机在起动和运行中常因发生断相、过载、短路或堵转等故障而烧毁电机，其中因断相而烧毁的约占50％甚至80％～90％，例如，“二汽”每年平均烧毁1700多台电机，开滦煤矿每年平均烧毁500多台电机。现有的保护器和节能器仅具单一功能，即只能单纯保护或单纯节电，这种单纯的保护器和节能器也存在有不同程度的缺陷或不足。浙江永宁电器厂的LJ型Y/Δ电机节电器，其Y转Δ性能不佳，只能选低，选择范围小，且仅在空载、轻载时能节电。杭州无线电元件三厂的《LD系列电抗式电机轻载节电器》重量达30公斤；广东兴宁节电器厂的《DJZ-I-30型双向可控硅调压节电器》故障率高；浙江苍南自动化仪器二厂生产的《JD-5-II型集成化电动机轻载节电器》电路结构复杂，由于采用了单转换点，电机起动时因冲击电流过大或其它干扰易误动作；上述节能器均为特定功率电机专用，不能互调，且大多成本高，体积大。化学工业出版社出版的袁天祥编著的《电动机及其节能技术》，其所述的Δ-Y自动切换装置能根据负载大小自动改变电机接线，以达到节能的目的，该装置除具有继电器易误动作和仅适于10KW以下电机的缺陷外，还容易引起Y/Δ转换交界处的频繁切换。浙江苍南自动化仪器二厂生产的《JD-5-I型全集成化电动机综合保护器》适用-->面较宽，但电路结构复杂。1981年第10期电世界中《电动机断相与过流保护》所述的保护器，电机起动时为避免起动电流使继电器误动作，须将起动按钮按下并保持一定时间，至电机起动正常后才能松开按钮，操作、使用不便，且因其无起动延时措施，抗干扰性差。本技术的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种结构简单，体积小，成本低，具有多功能保护和节能双重作用，保护安全可靠，节能效果显著，适用范围广的三相电动机自动保护节电器。本技术的设计方案如下：一种三相电动机自动保护节电器，包括电源，还包括自动保护控制和节能自动控制两部分，其电流采样(3)的输出接I/U转换器(7)，其特殊之处在于，所述自动保护控制部分包括双比较器(6)，其输入端接I/U转换器(7)，其输出依次经起动延时器(5)和电子开关(4)接保护执行(1)；所述节能自动控制部分包括Y-Δ识别(8)，其输入端接I/U转换器(7)，其输出依次经转换延时器(9)、与门电路(10)和电子开关(11)接Y/Δ转换执行(2)，起动延时器(13)的输出接与门电路(10)，Y/Δ转换基准(12)分别与Y/Δ识别(8)和电子开关(11)相接；所述电流采样(3)包括电流互感器LH，其两端并接有二极管D1；所述或门电路(6)包括电压比较器IC1、IC2组成的双比较器，其输出端分别接有二极管D2、D3；所述保护执行(1)包括接于电子开关(4)与电源间的继电器J1，其触点设于电机D的电器控制线路中；所述Y/Δ转换执行(2)包括接于电子开关(11)与电源间的继电器J2，其触点设于电机D的电器控-->制线路中。本技术Y-Δ识别(8)可由比较器IC4构成，其异相端接I/U转换器(7)的输出，其同相输入端接Y/Δ转换基准(12)。本技术与门电路(10)可包括电压比较器IC5、IC6，其输入端分别接转换延时器(9)的输出和起动延时器(13)的输出，其输出端分别接有二极管D5、D6。本技术Y/Δ转换基准(12)可包括电位器W5～W7，电位器W5和W6的一端均接电源，其另一端与电位器W7的一端构成继电器J2的一对触点，电位器W7的另一端接Y/Δ识别(8)中比较器IC4的同相端。附图图面说明如下：图1为本技术的原理框图。图2为本技术一实施例的电路原理图。下面将结合附图对本技术作进一步详述：参见图1，本技术主要由自动保护控制和节能自动控制两部分组成，电流采样3将采集到的电动机D的工作电流信号送至I/U转换器7，转换成直流电压信号，分别控制上述两部分。当电动机D正常运转时，或门电路6无信号送往自动保护控制部分，电动机D维持正常运行。当电流采样一相断开时，采样电流为零，I/U转换器7输出为零；当未采样的其它两相之一断相时，I/U转换器7的输出电压增高，I/U转换器7输出为零或超额定值，其均可使或门电路6输出高电位，通过起动延时器5控制电子开关4导通，驱动保护执行1工作，切断三相电动机D的电源，实现断相保护。当电动机D在运行中出现过载、短路、堵转等故障时，电流采样3-->采集到的电流信号大大超过正常值，I/U转换器7将输出较高的电压，使或门电路6输出高电位，经起动延时器5延时后送入电子开关4，电子开关4导通，控制保护执行1工作，切断电动机D的电源。起动延时器5可避免电机起动时瞬时大电流引起的误动作，保证电机正常起动。本技术的节能自动控制是通过电动机在间隔、轻载或空载时由Δ接法改为Y接法，以降低电动机功耗来实现的。由电流采样3采集的电动机D的工作电流信号，经I/U转换器7送入Y-Δ识别8，Y-Δ识别8的转换基准由Y/Δ转换基准12提供，由Y-Δ识别8输出的信号经转换延时器9延时后，送入与门电路10，通过电子开关11可控制Y/Δ转换执行2在要求的转换点上进行Y/Δ转换。当三相电动机D起动时，瞬间电流很大，为降低起动电流和避免因电流冲击引起转换继电器的误动作，设置了可控制与门电路10的起动延时器13。在电子开关11控制Y/Δ转换执行2动作时，同时控制Y/Δ转换基准12，使之转换为Y转Δ的基准值或Δ转Y的基准值。当电动机D工作于Y接状态时，Y接指示14的指示灯亮。参见图2，本技术的电流采样3主要由环形电流互感器LH组成，与之并联的二极管D1和电阻R1起限幅作用，用于防止电流互感器LH产生过高的电压和各种大幅度干扰信号对后级控制电路的影响。限幅也可只采用二极管D1，电流采样也可采用磁环式、玻膜合金环及C、E型夕钢片式的或其它霍尔元件。I/U转换器7由桥式整流电路D0、电容C1～C3及电阻R2组成的滤波电路组成，其输出电压由电位器W1调节。I/U转换器7输出的直流电压信号与输入的电流信号成正比，其整流电路也可用半波整流、全波整流或-->桥堆模块等。自动保护控制部分，其或门电路6主要由IC1、IC2组成的双比较器和二极管D2、D3构成的或门电路组成，采用双电压比较器，无论采样信号为零或超额定值，电压比较器IC1或IC2必输出高电平，再经二极管D2或D3输出高电平。当电动机D正常运行时，二极管D2、D3不导通，无控制信号输出。起动延时器5由上拉电阻R3～R4、二极管D2～D4、电位器W2和充电电容C4构成，其延时时间可由电位器W2进行调节。起动延时器5也可采用简单的RC延时电路或电子延时器等。电子开关4主要由电压比较器IC3和三极管BG1构成，电动机D正常运行时，或门电路6无输出，比较器IC3输出低电平，BG1截止，保护执行1中的继电器J1不工作，其触点J1-1处于常闭状态，保证电机正常运转。当电动机D断相或过载时，或门电路6输出高电平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相电动机自动保护节电器，包括电源，还包括自动保护控制和节能自动控制两部分，其电流采样（３）的输出接Ｉ／Ｕ转换器（７），其特征在于：所述自动保护控制部分包括双比较器（６），其输入端接Ｉ／Ｕ转换器（７），其输出依次经起动延时器（５）和电子开关（４）接保护执行（１）；所述节能自动控制部分包括Ｙ－△识别（８），其输入端接Ｉ／Ｕ转换器（７），其输出依次经转换延时器（９）、与门电路（１０）和电子开关（１１）接Ｙ／△转换执行（２），起动延时器（１３）的输出接与门电路（１０），Ｙ／△转换基准（１２）分别与Ｙ／△识别（８）和电子开关（１１）相接；所述电流采样（３）包括电流互感器ＬＨ，其两端并接有二极管Ｄ１；所述或门电路（６）包括电压比较器ＩＣ１、ＩＣ２组成的双比较器，其输出端分别接有二极管Ｄ２、Ｄ３；所述保护执行（１）包括接于电子开关（４）与电源间的继电器Ｊ１，其触点设于电机Ｄ的电器控制线路中；所述Ｙ／△转换执行（２）包括接于电子开关（１１）与电源间的继电器Ｊ２，其触点设于电机Ｄ的电器控制线路中。

【技术特征摘要】
1、一种三相电动机自动保护节电器，包括电源，还包括自动保护控制和节能自动控制两部分，其电流采样(3)的输出接I/U转换器(7)，其特征在于：所述自动保护控制部分包括双比较器(6)，其输入端接I/U转换器(7)，其输出依次经起动延时器(5)和电子开关(4)接保护执行(1)；所述节能自动控制部分包括Y-Δ识别(8)，其输入端接I/U转换器(7)，其输出依次经转换延时器(9)、与门电路(10)和电子开关(11)接Y/Δ转换执行(2)，起动延时器(13)的输出接与门电路(10)，Y/Δ转换基准(12)分别与Y/Δ识别(8)和电子开关(11)相接；所述电流采样(3)包括电流互感器LH，其两端并接有二极管D1；所述或门电路(6)包括电压比较器IC1、IC2组成的双比较器，其输出端分别接有二极管D2、D3；所述保护执行(1)包括接于电子开关(4)与电源间的继电器J1，其触...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛建忠，惠田公，
申请(专利权)人：毛建忠，惠田公，
类型：实用新型
国别省市：61[中国|陕西]