基于电流与最高温度检测的异步电动机保护器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于电流与最高温度检测的异步电动机保护器，包括温度传感器Ｂ１，温度信号转换电路Ｃ２，电流传感器Ａ１，电流传感器Ａ２，电流传感器Ａ３，电流信号转换电路Ｃ１，单片机控制系统Ｄ，故障类型指示Ｅ，输出控制信号电路Ｆ，报警电路Ｇ，所述温度传感器Ｂ１紧贴靠近接线盒Ｋ半圆弧形三相绕组，具有安全，可靠，准确的热保护与成本低，安装方便等特点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于电流与最高温度检测的异步电动机保护器，属异步电动 机热保护

技术介绍
由于堵转、过载、断相、三相不平衡、过电压、欠电压、风扇损坏等故障将造成电动 机热损坏，实现异步电动机准确的热保护最重要的是必须有准确的热保护特性，目前，大 部分电子式或智能型电动机保护器都是采用检测三相电流量后转化为定子绕组平均温度 的原理进行异步电动机热保护，其中包括经常应用的反时限保护特性，大批已发表的关于 异步电动机保护论文与公开的专利技术都是按照这个原理，比如，耿大勇在《电测与仪表》 2009年第7期发表的论文“一种新型的异步电动机智能保护器”，迟长春在《低压电器》2007 年第5期发表的论文“电动机过载保护算法”等等。但是由于电机热特性的复杂性，无法将电机电流量准确地反映为温度量，更何况 从电流量转换的温度量是电动机的平均温度，而实际真正影响电动机可靠运行的是电动机 绕组的最高温度，导致现有电动机保护器无法实现准确超温保护。显然，电动机热保护的实质是定子绕组运行最高温度部位的超温保护。如果以 定子绕组的平均温度作为热保护的判据，即使其平均温度的算法与检测是准确且未超温， 但是最高温度可能超温或者说定子绕组局部可能已经超温，从而造成定子绕组绝缘局部损 坏，造成电动机损坏，因此异步电动机热保护首先应该确定异步电动机定子绕组最高温度 区域，并对该区域运行温度进行监测与保护控制。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于电流与最高温度检测的异步电动机保护器，其 以异步电动机电流与定子绕组最高温度区域的温度为判据进行异步电动机堵转、过载、断 相、三相不平衡、过电压、欠电压、风扇损坏等故障保护，具有安全，可靠，准确的热保护与成 本低，安装方便等特点。在大量实测异步电动机定子绕组在各种负载条件下温度分布与分析电动机定子 温度分布特点的基础上，确定异步电动机最高温度区域位于异步电动机定子绕组的电动机 传动侧端部靠近接线盒的半圆弧形三相绕组和异步电动机定子绕组的电动机风扇侧端部 靠近接线盒的半圆弧形三相绕组，在此基础上提出以定子电流和传动侧定子绕组端部的最 高温度区域温度为保护依据的电动机综合保护方案，该方案可在确保电机安全的同时最大 限度发挥电机的作用，减少甚至避免生产过程中断带来的损失。本技术的目的是这样实现的，一种基于电流与最高温度检测的异步电动机 保护器，包括第一温度传感器Bi，温度信号转换电路C2，第一电流传感器Al，第二电流传感 器A2，第三电流传感器A3，电流信号转换电路Cl，单片机控制系统D，故障类型指示E，输 出控制信号电路F，报警电路G，其特征在于所述第一温度传感器Bl紧贴靠近接线盒K半圆弧形三相绕组；所述第一温度传感器Bl的输出端接到温度信号转换电路C2的输入端； 所述第一电流传感器Al、第二电流传感器A2、第三电流传感器A3的输出端分别接电流信号 转换电路Cl的输入端；所述电流信号转换电路Cl与温度信号转换电路C2的输出端分别 接到单片机控制系统D的输入端；所述单片机控制系统D的输出端分别与故障类型指示E、 输出控制信号电路F、报警电路G的输入端连接。本技术的有益效果是当电流传感器Al、电流传感器A2、电流传感器A3采集 电流信号经单片机控制系统D判断是否发生故障，如果有故障单片机控制系统D根据故障 类型输出信号，故障类型指示E显示故障类型，如果属于堵转故障，输出控制信号电路F输 出控制信号切断电源，如果属于过载、断相、三相不平衡、过电压、欠电压、风扇损坏等故障 暂时不采取保护措施，单片机控制系统D经温度信号转换电路C2检测第一温度传感器Bl 采集的最高温度信号，判定温度是否超限，如温度没有超过允许值，报警电路G给出报警信 号，输出控制信号电路F不输出控制信号，以最大程度地发挥电机的作用，减少甚至避免生 产过程中断带来的经济损失，一旦最高温度超温，输出控制信号电路F立即输出控制信号 切断电动机电源。附图说明图1为本技术实施例一的结构示意图。图2为本技术实施例一传动侧的结构示意图。图3为本技术绕组的结构示意图。图4为本技术实施例二风扇侧绕组的结构示意图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术做进一步描述。如图1所示，一种基于电流与最高温度检测的异步电动机保护器，包括第一温度 传感器Bl，温度信号转换电路C2，第一电流传感器Al，第二电流传感器A2，第三电流传感器 A3，电流信号转换电路Cl，单片机控制系统D，故障类型指示E，输出控制信号电路F，报警 电路G，其特征在于所述第一温度传感器Bl紧贴靠近接线盒K半圆弧形三相绕组；所述第 一温度传感器Bl的输出端接到温度信号转换电路C2的输入端；所述第一电流传感器Al、 第二电流传感器A2、第三电流传感器A3的输出端分别接电流信号转换电路Cl的输入端； 所述电流信号转换电路Cl与温度信号转换电路C2的输出端分别接到单片机控制系统D的 输入端；所述单片机控制系统D的输出端分别与故障类型指示E、输出控制信号电路F、报警 电路G的输入端连接。当电流传感器Al、电流传感器A2、电流传感器A3采集电流信号经单片机控制系 统D判断是否发生故障，如果有故障单片机控制系统D根据故障类型输出信号，故障类型指 示E显示故障类型，如果属于堵转故障，输出控制信号电路F输出控制信号切断电源，如果 属于过载、断相、三相不平衡、过电压、欠电压等故障暂时不采取保护措施，单片机控制系统 D经温度信号转换电路C2检测第一温度传感器Bl采集的最高温度信号，判定温度是否超 限，如温度没有超过允许值，报警电路G给出报警信号，输出控制信号电路F不输出控制信 号，以最大程度地发挥电机的作用，减少甚至避免生产过程中断带来的经济损失，一旦最高4温度超温，输出控制信号电路F立即输出控制信号切断电动机电源。请继续参见图2，图2是本技术实施例一传动侧绕组的结构示意框图，图中 M为异步电动机机座，H为定子绕组，K为接线盒，L是接线盒中心线，J为电动机传动侧，N 为定子绕组H的电动机传动侧J靠近接线盒K部分以接线盒中心线L为基准的半圆弧形三 相绕组，在本技术较佳的实施例子中，所述的第一温度传感器Bl紧贴异步电动机定子 绕组H的电动机传动侧J端部靠近接线盒K半圆弧形三相绕组N。为了增加测量控制的精 度，这里我们还可以增加输出端与温度信号转换电路C2的输入端相连接的第二温度传感 器B2和第三温度传感器B3分别紧贴异步电动机定子绕组H的电动机传动侧J端部靠近接 线盒K半圆弧形三相绕组N。请参考图3和图4，图3为本技术实绕组的结构示意图，图中H为定子绕组， J为电动机传动侧，I为电动机风扇侧，Kl为对应接线盒的绕组区域，Ll是对应的接线盒中 心线，N为定子绕组H的电动机传动侧J靠近Kl的部分以接线盒中心线Ll为基准的半圆弧 形三相绕组，V为定子绕组H的电动机风扇侧I靠近Kl的部分以接线盒中心线Ll为基准 的半圆弧形三相绕组。图4是本技术实施例二风扇侧绕组的结构示意框图，从图中可 知，M为异步电动机机座，H为定子绕组，L是接线盒中心线，I为电动机风扇侧，V为定子绕 组H的电动机风扇侧I靠近接线盒K部分以接线盒中心线L为基准的半圆弧形三相绕组。 在本实施二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电流与最高温度检测的异步电动机保护器，包括第一温度传感器（Ｂ１），温度信号转换电路（Ｃ２），第一电流传感器（Ａ１），第二电流传感器（Ａ２），第三电流传感器（Ａ３），电流信号转换电路（Ｃ１），单片机控制系统（Ｄ），故障类型指示（Ｅ），输出控制信号电路（Ｆ），报警电路（Ｇ），其特征在于：所述第一温度传感器（Ｂ１）紧贴靠近接线盒（Ｋ）半圆弧形三相绕组；所述第一温度传感器（Ｂ１）的输出端接到温度信号转换电路（Ｃ２）的输入端；所述第一电流传感器（Ａ１）、第二电流传感器（Ａ２）、第三电流传感器（Ａ３）的输出端分别接电流信号转换电路（Ｃ１）的输入端；所述电流信号转换电路（Ｃ１）与温度信号转换电路（Ｃ２）的输出端分别接到单片机控制系统（Ｄ）的输入端；所述单片机控制系统（Ｄ）的输出端分别与故障类型指示（Ｅ）、输出控制信号电路（Ｆ）、报警电路（Ｇ）的输入端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明发，鲍光海，吴功祥，张培铭，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：实用新型
国别省市：35[中国|福建]