專利名稱：三相異步電動(dòng)機(jī)斷相過載保護(hù)繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種全電子結(jié)構(gòu)的三相異步電動(dòng)機(jī)斷相、過載保護(hù)的繼電裝置。
目前，使用的此類繼電器，一般需外接電源，這就造成了使用不便、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、成本高，并額外耗能等缺點(diǎn)。而且執(zhí)行元件一般采用電磁機(jī)構(gòu)，存在機(jī)械位移和磨損，電火花燒蝕等缺點(diǎn)，影響了整個(gè)裝置的靈敏度和可靠性。尤其是目前使用的此類繼電器的控制端需串入交流接觸器的自鎖回路，使用不便。
本發(fā)明的目的是制造一種不需外接電源，執(zhí)行元件采用交流電子開關(guān)，并能使保護(hù)繼電器的控制端直接串入接觸器二次回路的一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、使用方便的電動(dòng)機(jī)保護(hù)繼電器。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案整機(jī)由電流檢測(cè)環(huán)節(jié)、整流濾波、電流設(shè)定、延時(shí)電路、比較電路、故障處理電路、起動(dòng)電路及交流電子開關(guān)等功能電路構(gòu)成。其特征是電流互感器的輸出信號(hào)經(jīng)整流濾波后，分別輸給電流設(shè)定電路的電位器RP(用作過電流檢測(cè)信號(hào))、故障處理電路的三極管V2的基極(用作斷相檢測(cè)信號(hào))、比較電路的三極管V1的集電極(相當(dāng)于裝置的工作電源)。其中，電流檢測(cè)環(huán)節(jié)，既可由三只開口三角形連接的電流互感器組成，也可由串在任一相的一只電流互感器組成。
起動(dòng)電路由電阻R3、R4三極管V3電容C3組成。
交流電子開關(guān)由單向可控硅T及整流橋D壓敏電阻組成。
另一特征檢測(cè)信號(hào)的整流電路，既可采用橋式整流，又可用一只二極管的半波整流。
各功能電路的連接關(guān)系是這樣的，由電流互感器檢測(cè)出來的電流信號(hào)經(jīng)整流濾波電路后，分別輸給電流設(shè)定電路、故障處理電路的三極管V2的基極及比較電路的三極管V1的集電極。電流設(shè)定電路的輸出經(jīng)過由電阻R2電容C2構(gòu)成的延時(shí)電路同比較電路的V1的基極連接。故障處理電路的三極管V2的集電極及發(fā)射極分別并接于起動(dòng)電路的電容C3兩端，利用三極管V2的飽和導(dǎo)通或截止來控制交流電子開關(guān)的斷或通。
以下結(jié)合附圖
描述了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
電動(dòng)機(jī)起動(dòng)前，保護(hù)繼電器兩控制端無電壓，用來檢測(cè)電流的互感器也無輸出信號(hào)。此時(shí)，繼電器內(nèi)部的電容C1、C2、C3兩端均無電壓。當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，保護(hù)繼電器兩控制端加有電壓，經(jīng)過交流電子開關(guān)中整流橋D的整流，可控硅陽、陰極之間有直流電壓產(chǎn)生。而此時(shí)電容C3兩端的電壓為零，又電容C3并接于起動(dòng)電路中的三極管V3的基極及發(fā)射極間，故此時(shí)三極管V3仍處于截止?fàn)顟B(tài)。所以可控硅的控制端通過電阻R4提供的控制信號(hào)而導(dǎo)通，這樣，交流電子開關(guān)開通，接觸器吸合，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。起動(dòng)后，保護(hù)繼電器中的電流互感器有感應(yīng)信號(hào)輸出，該信號(hào)經(jīng)過整流濾波后，輸給故障處理電路的三極管V3的基極，使V2飽和導(dǎo)通，鎖住了三極管V3的截止?fàn)顟B(tài)，維持了可控硅T的導(dǎo)通，使電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)地描述電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)過載、斷相故障時(shí)的動(dòng)作過程。
一、過載保護(hù)的動(dòng)作過程檢測(cè)回路采用一只電流互感器還是三只開口三角形連接的電流互感器過載保護(hù)的動(dòng)作過程均一樣。
由于三相電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，工作電流小于保護(hù)繼電器的電流設(shè)定值，也就是電流設(shè)定電位器RP輸出到比較電路中的三極管V1的基極電壓小于0.7V，三極管V1處于截止?fàn)顟B(tài)。而當(dāng)工作電流大于保護(hù)繼電器的電流設(shè)定值時(shí)，RP輸出的電壓會(huì)大于0.7V，經(jīng)過R2、C2構(gòu)成的延時(shí)電路，使比較電路的三極管V1翻轉(zhuǎn)，由截止轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡蛯?dǎo)通。接著V2翻轉(zhuǎn)，由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?。V2截止后，電容C3通過電阻R3充電，當(dāng)電容兩端電壓充至一定值，起動(dòng)電路中的三極管V3翻轉(zhuǎn)，由截止變?yōu)轱柡蛯?dǎo)通，這樣交流電子開關(guān)中的可控硅T因控制端被短接，在電壓過零點(diǎn)時(shí)自然關(guān)斷，使接觸器二次回路斷電釋放，以達(dá)到三相電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)的目的。
二、斷相保護(hù)的工作過程1、檢測(cè)回路采用三只開口三角形連接的電流互感器時(shí)的工作過程由于三相電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，檢測(cè)回路的電流互感器的兩端有感應(yīng)電壓，經(jīng)整流濾波后，使故障處理電路的三極管V2飽和導(dǎo)通，維持了可控硅T的導(dǎo)通。當(dāng)三相電動(dòng)機(jī)的任一相發(fā)生斷相，這樣其中的一相電流為零，另兩相電流大小相等，方向相反。由于三只電流互感器連接成開口三角形，故斷相時(shí)電流互感器兩端無感應(yīng)電壓產(chǎn)生，電容C1兩端的電壓為零，使故障處理電路中的三極管V2翻轉(zhuǎn)，由飽和導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，這樣引起V3翻轉(zhuǎn)，由截止變?yōu)閷?dǎo)通，可控硅T翻轉(zhuǎn)，由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)斷，從而使三相電動(dòng)機(jī)的斷相故障得到了保護(hù)。
2、檢測(cè)回路采用一只電流互感器時(shí)的工作過程當(dāng)三相電動(dòng)機(jī)的串互感器的一相發(fā)生斷相時(shí)，保護(hù)繼電器的動(dòng)作過程同檢測(cè)回路采用三只電流互感器的方案一樣。而當(dāng)非串電流互感器的兩相中任一相斷相時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)斷相時(shí)負(fù)載不變，這樣必定會(huì)使串電流互感器的一相的電流增大，此時(shí)保護(hù)繼電器的動(dòng)作過程，同過載保護(hù)的動(dòng)作特性一樣。
權(quán)利要求1.一種三相異步電動(dòng)機(jī)斷相、過載保護(hù)繼電器，由電流檢測(cè)環(huán)節(jié)，整流濾波、電流設(shè)定、延時(shí)電流、比較電路、故障處理電路、起動(dòng)電路以及交流電子開關(guān)組成；其特征是檢測(cè)電流的互感器輸出信號(hào)，經(jīng)整流濾波后，分別輸給電流設(shè)定電路的電位器RP(用作過電流檢測(cè)信號(hào))，故障處理電路的三極管V2的基極(用作斷相檢測(cè)信號(hào))及比較電路的三極管V1的集電極(相當(dāng)于裝置的工作電源)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)繼電器，其特征是電流檢測(cè)環(huán)節(jié)中的電流互感器既可由三只開口三角形連接的電流互感器組成，也可由串在任一相的一只電流互感器組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)繼電器，其特征是起動(dòng)電路由電阻R3、R4三極管V3電容C3組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)繼電器，其特征是交流電子開關(guān)是由單向可控硅T及整流橋D、壓敏電阻等組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)繼電器，其特征是整流電路既可采用橋式整流，也可采用一只二極管的半波整流。
專利摘要一種三相異步電動(dòng)機(jī)保護(hù)類繼電器，主要解決了過電流信號(hào)，斷相故障信號(hào)及工作電源三者共用的問題，其次解決了保護(hù)裝置的控制開關(guān)可直接串接于接觸器的二次回路的問題。本實(shí)用新型的主要特征是采用了全電子結(jié)構(gòu)，信號(hào)檢測(cè)采用了電流檢測(cè)技術(shù)，并用可控硅交流電子開關(guān)代替有觸點(diǎn)的電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)等方案，可實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)的斷相、過載等故障時(shí)的保護(hù)。
文檔編號(hào)H02H7/085GK2208285SQ9420165
公開日1995年9月20日 申請(qǐng)日期1994年1月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月18日
發(fā)明者張雪峰 申請(qǐng)人:張雪峰