專利名稱：采用rc移相電路的電機相序缺相保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種保護器，具體地說是一種三相三線制電機的相序、缺相、不平衡電 壓、過流和漏電的采用RC移相電路的電機相序缺相保護器。
背景技術(shù)：
三相電動機的保護主要包括相序、缺相、不平衡電壓、過流和漏電保護。市場上應 用的最少的就是缺相保護，缺相保護是電動機保護的難點，也是現(xiàn)有技術(shù)不成熟的一項。有 的三相電動機保護器標明有缺相保護功能，可實地操作中卻不起作用，現(xiàn)有技術(shù)的缺相保 護器都存在不同的缺點，下面作進一步分析。三相電動機缺相分為運行前缺相和運行中缺相，運行中缺相又分為實缺相和虛缺 相。運行前的缺相保護比較容易實現(xiàn)，這里就不多敘述。運行中的缺相保護就相對比較難， 三相電動機在運行中缺相后，由于電動機的自身感應作用，在缺相端還有相電壓存在，經(jīng)實 地檢測此相電壓為原相電壓的92 %，也就是說在接觸器線圈的兩端還有92 %的相電壓存 在，一般情況下接觸器不會斷開，這就是運行中的實缺相。動行中虛缺相是指，在電動機供 電線路中的單相某接點因長期工作過熱而出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象，電動機在起動后中小電流都 可以正常工作，大電流時就會在接觸不良的接點產(chǎn)生電壓降，從而引起三相電壓不平衡，導 致電動機燒毀。這種現(xiàn)象在停機檢查時三相電壓均正常，不容易被發(fā)現(xiàn)，因而在實踐中出現(xiàn) 屢換屢燒的現(xiàn)象?，F(xiàn)有缺相保護電路能起到保護作用的有兩種，一種是帶零線的缺相保護電路，沒 有零就不能工作。實地操作中接零線也比較麻繁，在安全系數(shù)要求高變壓器中性點不接地 的供電系統(tǒng)中干脆就不能使用。另一種是利用檢測三相電流的方法實現(xiàn)缺相保護，這種缺 相保護器結(jié)構(gòu)比較復雜，在運行中的實缺相時能起到保護作用，但是在運行中的虛缺相時 就起不到保護作用了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服背景技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單靈敏度高、能在各種缺 相情況下起到保護作用的采用RC移相電路的電機相序缺相保護器。本發(fā)明包括外殼和電子電路，電子電路包括變壓控制輸出電路、雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測 電路、過流漏電保護電路，變壓控制輸出電路與雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測電路、過流漏電保護電路三 者之間連接有低壓直流電源供電正負極和控制端三根線，三相交流電與變壓控制輸出電路 相連接有A、B兩相，與雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測電路相連接有A、B、C三相，變壓控制輸出電路有兩 個輸出端ΚΙ、K2，過流漏電保護電路有五個輸入端Tl、T2、T3、T4、TO ；KU K2為開關(guān)量控制 輸出端，T1、T2、T3為三相電流檢測輸入端，Τ4為漏電電流檢測輸入端，TO為三相電流和漏 電電流的公用輸入端。變壓控制輸出電路包括電源變壓器TB，整流二極管D6、D7、D8、D9，電源濾波電容 C3、C4，電源三端穩(wěn)壓塊IC2，控制輸出三極管Q2，Q2的基極供電電阻R7、R8，控制輸出繼電器J，保護控制可控硅Q1，Q1的控制極限流電阻R9 ；變壓器TB的輸入端接三相交流電的A、 B相，二極管D6、D7、D8、D9組成橋式整流電路，BT的輸出端接由D6、D7、D8、D9組成的橋式 整流電路的交流輸入端，由D6、D7、D8、D9組成的橋式整流電路的直流輸出端的正極接電容 C3的正極和三端穩(wěn)壓塊IC2的輸入端，由D6、D7、D8、D9組成的橋式整流電路的直流輸出端 的負極接電容C3的負極、三端穩(wěn)壓塊IC2的接地極、電容C4的負極、可控硅Ql的陰極和三 極管Q2的發(fā)射極，IC2的輸出端接電容C4的正極、電阻R7的一端和繼電器J線圈的一端， R7的另一端接Ql的陽極和電阻R8的一端，R8的另一端接Q2的基極，Q2的集電極接J線 圈的另一端，電阻R9的一端接Ql的控制極，另一端與雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測電路和過流漏電保護 電路相接。雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測電路包括第一星型網(wǎng)絡(luò)的電容Cl，電阻附、1 2、1 3，第二星型網(wǎng)絡(luò) 的電阻R4、R5、R6，兩星點電壓的整流二極管Dl、D2、D3、D4，濾波電容C2，電壓檢測穩(wěn)壓二 極管D5，電壓檢測輸出光耦I(lǐng)Cl ；電阻R1、R2、R3的一端分別接三相交流電的A、B、C三相， R1、R2、R3另一端互接為第一星點，電容Cl與Rl并聯(lián)，電阻R4、R5、R6的一端分別接三相交 流電的A、B、C三相，R4、R5、R6的另一端互接為第二星點，二極管Dl、D2、D3、D4組成橋式整 流電路，兩星點分別接由D1、D2、D3、D4組成的橋式整流電路的兩個交流輸入端，由D1、D2、 D3、D4組成的橋式整流電路直流輸出端的正極接電容C2的正極和D5的正極，由D1、D2、D3、 D4組成的橋式整流電路直流輸出端的負極接C2的負極和ICl輸入端的負極，ICl輸入端的 正極與D5的負極相接，ICl輸出端的正極與變壓控制輸出電路C4的正極相接，ICl輸出端 的負極與變壓控制輸出電路的R9另一端相接。過流漏電保護電路GAL采用現(xiàn)有的過流漏電保護電路，過流漏電保護電路與變壓 控制輸出電路相連有電源供電正負極和控制端三根線。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較有如下優(yōu)點本發(fā)明的保護器采用雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測電路，通過檢測雙星型網(wǎng)絡(luò)電路兩星點間的 電位差來驅(qū)動保護電路。第一星型網(wǎng)絡(luò)電路采用RC移相原理得到星點電位，第二星型網(wǎng)絡(luò) 電路采用純電阻的三相星型平衡網(wǎng)絡(luò)。當三相電源相序正確同時三相電源電壓平衡時，兩 星點之間沒有電位差，驅(qū)動保護電路不動作。當三相電源相序不正確，或三相電源電壓本身 不平衡和因缺相而引起的三相電源電壓不平衡時，兩星點之間均有電位差產(chǎn)生，從而驅(qū)動 保護電路動作。所以本雙星型檢測保護電路同時具有相序保護、缺相保護和三相電壓不平 衡保護的功能。


圖1為雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測電路，其中；圖Ia為采用RC移相電路的星型網(wǎng)絡(luò)電路，圖 Ib為純電阻的星型平衡網(wǎng)絡(luò)電路，圖2為本發(fā)明的電路連接示意圖，圖3為本發(fā)明的應用時的電路連接示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明。圖1為雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測電路，也是本發(fā)明的核心部分，圖Ia為采用RC移相電路的星型網(wǎng)絡(luò)電路，圖中電阻R1、R2、R3的阻值互不相同，R1、R2、R3的阻值和電容Cl的容量要 求精確穩(wěn)定。在三相電源相序正確和三相電壓平衡的情況下，A、B、C三點與星點E之間的 電壓值是相同的。圖Ib為純電阻的星型平衡網(wǎng)絡(luò)電路，電阻R4、R5、R6的阻值相同，R4、R5、 R6的阻值也要求精確穩(wěn)定。在三相電源電壓平衡的情況下，A、B、C三點與星點F之間的電 壓是相同的。在三相電源相序正確和三相電壓平衡的情況下，兩星點E、F之間沒有電壓，當 三相電源相序不正確，或三相電源電壓本身不平衡和因缺相而引起的三相電源電壓不平衡 時，兩星點E、F之間均有電壓產(chǎn)生。圖2給出了本發(fā)明的最佳實施例。本發(fā)明包括外殼和電子電路，電子電路包括變 壓控制輸出電路、雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測電路、過流漏電保護電路。變壓控制輸出電路與雙星型 網(wǎng)絡(luò)檢測電路、過流漏電保護電路三者之間連接有低壓直流電源供電正負極和控制端三根 線，三相交流電與變壓控制輸出電路相連接有A、B兩相，與雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測電路相連接有 A、B、C三相。變壓控制輸出電路有兩個輸出端K1、K2，過流漏電保護電路有五個輸入端Tl、 Τ2、Τ3、Τ4、Τ0。Κ1、Κ2為開關(guān)量控制輸出端，Τ1、Τ2、Τ3為三相電流檢測輸入端，Τ4為漏電 電流檢測輸入端，TO為三相電流和漏電電流的公用輸入端。變壓控制輸出電路包括電源變壓器TB，整流二極管D6、D7、D8、D9，電源濾波電容 C3、C4，電源三端穩(wěn)壓塊IC2，控制輸出三極管Q2，Q2的基極供電電阻R7、R8，控制輸出繼電 器J，保護控制可控硅Q1，Q1的控制極限流電阻R9 ；變壓器TB的輸入端接三相交流電的A、 B相，二極管D6、D7、D8、D9組成橋式整流電路，BT的輸出端接由D6、D7、D8、D9組成的橋式 整流電路的交流輸入端，由D6、D7、D8、D9組成的橋式整流電路的直流輸出端的正極接電容 C3的正極和三端穩(wěn)壓塊IC2的輸入端，由D6、D7、D8、D9組成的橋式整流電路的直流輸出端 的負極接電容C3的負極、三端穩(wěn)壓塊IC2的接地極、電容C4的負極、可控硅Ql的陰極和三 極管Q2的發(fā)射極，IC2的輸出端接電容C4的正極、電阻R7的一端和繼電器J線圈的一端， R7的另一端接Ql的陽極和電阻R8的一端，R8的另一端接Q2的基極，Q2的集電極接J線 圈的另一端，電阻R9的一端接Ql的控制極，另一端與雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測電路和過流漏電保護 電路相接。正常工作時，三相電源A、B間的相電壓經(jīng)TB變壓，D6、D7、D8、D9整流，C3濾波， IC2穩(wěn)壓，在C4上形成供電路工作的低壓直流電壓。Q2通過R7、R8得到基極電壓開始導 通，于是繼電器J吸合，由ΚΙ、K2輸出閉合的開關(guān)量。雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測電路包括第一星型網(wǎng)絡(luò)的電容Cl，電阻附、1 2、1 3，第二星型網(wǎng)絡(luò) 的電阻R4、R5、R6，兩星點電壓的整流二極管Dl、D2、D3、D4，濾波電容C2，電壓檢測穩(wěn)壓二 極管D5，電壓檢測輸出光耦I(lǐng)Cl ；電阻R1、R2、R3的一端分別接三相交流電的A、B、C三相， R1、R2、R3另一端互接為第一星點，電容Cl與Rl并聯(lián)，電阻R4、R5、R6的一端分別接三相交 流電的A、B、C三相，R4、R5、R6的另一端互接為第二星點，二極管Dl、D2、D3、D4組成橋式整 流電路，兩星點分別接由D1、D2、D3、D4組成的橋式整流電路的兩個交流輸入端，由D1、D2、 D3、D4組成的橋式整流電路直流輸出端的正極接電容C2的正極和D5的正極，由D1、D2、D3、 D4組成的橋式整流電路直流輸出端的負極接C2的負極和ICl輸入端的負極，ICl輸入端的 正極與D5的負極相接，ICl輸出端的正極與變壓控制輸出電路C4的正極相接，ICl輸出端 的負極與變壓控制輸出電路的R9另一端相接。正常工作時，三相電源相序正確同時三相電源電壓平衡時，兩星點之間沒有電壓產(chǎn)生，對后面的電路也就沒有影響。當三相電源相序不正確，或三相電源電壓本身不平衡和 因缺相而引起的三相電源電壓不平衡時，兩星點之間均有電壓產(chǎn)生，此電壓經(jīng)D1、D2、D3、D4 整流C2濾波變成一個直流電壓，再經(jīng)D5加到ICl的輸入端，ICl的輸出端開始導通。于是 可控硅Ql得到觸發(fā)電壓開始導通，短路了三極管Q2的基極電壓，Q2截止，繼電器J斷開， 由ΚΙ、K2輸出斷開的開關(guān)量。在這個電路中，改變D5的穩(wěn)壓值，就可以改變需要保護的三 相電源不平衡電壓值。圖2中的GAL為過流漏電保護部分，因為過流漏電保護的現(xiàn)有技術(shù)都很成熟，所以 過流漏電保護電路GAL采用現(xiàn)有的過流漏電保護電路，過流漏電保護電路與變壓控制輸出 電路相連有電源供電正負極和控制端三根線。本發(fā)明有10個接線端，A、B、C三相交流電源輸入端，K1、K2為開關(guān)量控制輸出端， KU Κ2為常開狀態(tài)，串接于交流電機二次起?？刂苹芈分校糜趯崿F(xiàn)保護控制，Tl、Τ2、Τ3、 Τ4、TO分別用于連接三相電流互感器、漏電電流互感器。圖3給出了本發(fā)明的電機保護器與電源及電機的連接方式。圖中DK為總開關(guān)， RDl為三相總保險，RD2為控制回路保險，ZC為主接觸器，TA為停止按鈕，QA為起動按鈕， BHQ為本發(fā)明電動機保護器，Τ1、Τ2、Τ3為三相電流互感器，Τ4為漏電電流互感器，M為三相 電動機。由于開關(guān)量控制端ΚΙ、Κ2串接在電動機M的起動控制回路中，當三相電源相序正 確三相電源電壓平衡沒有過流漏電現(xiàn)象時，Kl、Κ2之間呈顯導通狀態(tài)，對電動機的運行沒有 影響，電動機保持正常運行。當電動機出現(xiàn)相序不正確、缺相、供電電壓不平衡、過流和漏電 等故障時，均可由本電動機保護器控制ΚΙ、Κ2斷開，切斷電動機的控制回路，斷開電動機的 供電，及時保護電動機的安全。
權(quán)利要求
1.一種采用RC移相電路的電機相序缺相保護器，包括外殼和電子電路，其特征是電子 電路包括變壓控制輸出電路、雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測電路、過流漏電保護電路，變壓控制輸出電路 與雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測電路、過流漏電保護電路三者之間連接有低壓直流電源供電正負極和控 制端三根線，三相交流電與變壓控制輸出電路相連接有A、B兩相，與雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測電路 相連接有A、B、C三相，變壓控制輸出電路有兩個輸出端K1、K2，過流漏電保護電路有五個輸 入端Τ1、Τ2、Τ3、Τ4、Τ0 ；Κ1、Κ2為開關(guān)量控制輸出端，Tl、Τ2、Τ3為三相電流檢測輸入端，Τ4 為漏電電流檢測輸入端，TO為三相電流和漏電電流的公用輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的采用RC移相電路的電機相序缺相保護器，其特征是變壓控制 輸出電路包括電源變壓器TB，整流二極管D6、D7、D8、D9，電源濾波電容C3、C4，電源三端穩(wěn) 壓塊IC2，控制輸出三極管Q2，Q2的基極供電電阻R7、R8，控制輸出繼電器J，保護控制可 控硅Q1，Q1的控制極限流電阻R9 ；變壓器TB的輸入端接三相交流電的A、B相，二極管D6、 D7、D8、D9組成橋式整流電路，BT的輸出端接由D6、D7、D8、D9組成的橋式整流電路的交流 輸入端，由D6、D7、D8、D9組成的橋式整流電路的直流輸出端的正極接電容C3的正極和三 端穩(wěn)壓塊IC2的輸入端，由D6、D7、D8、D9組成的橋式整流電路的直流輸出端的負極接電容 C3的負極、三端穩(wěn)壓塊IC2的接地極、電容C4的負極、可控硅Ql的陰極和三極管Q2的發(fā)射 極，IC2的輸出端接電容C4的正極、電阻R7的一端和繼電器J線圈的一端，R7的另一端接 Ql的陽極和電阻R8的一端，R8的另一端接Q2的基極，Q2的集電極接J線圈的另一端，電 阻R9的一端接Ql的控制極，另一端與雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測電路和過流漏電保護電路相接。
3.如權(quán)利要求1所述的采用RC移相電路的電機相序缺相保護器，其特征是雙星型網(wǎng)絡(luò) 檢測電路包括第一星型網(wǎng)絡(luò)的電容Cl，電阻Rl、R2、R3，第二星型網(wǎng)絡(luò)的電阻R4、R5、R6，兩 星點電壓的整流二極管D1、D2、D3、D4，濾波電容C2，電壓檢測穩(wěn)壓二極管D5，電壓檢測輸出 光耦I(lǐng)Cl ；電阻Rl、R2、R3的一端分別接三相交流電的A、B、C三相，RU R2、R3另一端互接 為第一星點，電容Cl與Rl并聯(lián)，電阻R4、R5、R6的一端分別接三相交流電的A、B、C三相， R4、R5、R6的另一端互接為第二星點，二極管Dl、D2、D3、D4組成橋式整流電路，兩星點分別 接由D1、D2、D3、D4組成的橋式整流電路的兩個交流輸入端，由D1、D2、D3、D4組成的橋式整 流電路直流輸出端的正極接電容C2的正極和D5的正極，由D1、D2、D3、D4組成的橋式整流 電路直流輸出端的負極接C2的負極和ICl輸入端的負極，ICl輸入端的正極與D5的負極 相接，ICl輸出端的正極與變壓控制輸出電路C4的正極相接，ICl輸出端的負極與變壓控制 輸出電路的R9另一端相接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種保護器，具體地說是一種采用RC移相電路的電機相序缺相保護器。本發(fā)明包括外殼和電子電路，電子電路包括變壓控制輸出電路、雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測電路、過流漏電保護電路，變壓控制輸出電路與雙星型網(wǎng)絡(luò)檢測電路、過流漏電保護電路三者之間連接有低壓直流電源供電正負極和控制端三根線，變壓控制輸出電路有兩個輸出端K1、K2，過流漏電保護電路有五個輸入端T1、T2、T3、T4、T0。通過檢測雙星型網(wǎng)絡(luò)電路兩星點間的電位差來驅(qū)動保護電路，當三相電源相序不正確，或三相電源電壓本身不平衡和因缺相而引起的三相電源電壓不平衡時，兩星點之間均有電位差產(chǎn)生，從而驅(qū)動保護電路動作，所以同時具有相序保護、缺相保護和三相電壓不平衡保護的功能。
文檔編號H02H7/09GK102097787SQ201110065529
公開日2011年6月15日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者衛(wèi)斌鵬 申請人:衛(wèi)斌鵬