三相电机断相保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种自动断开紧急保护电路装置，为解决中小电机因断相烧毁这一问题而设计。其结构是由电流信号拾取电路、信号处理电路、跳闸信号形成电路和跳闸执行电路连接组成。本装置利用断相后形成的单相桥式整流波交流分量比常态的三相桥式整流波约大十倍的原理，将此分量整流蓄存后作为跳闸所需的触发电源。由于采用非线性电流互感器作信号采样和触发电源双重功能，且不需中线，使体积成本较小，适于各类三相电机的断相保护。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种对偏离正常电工作情况的不希望有的变化直接起反应的自动断开紧急保护电路装置，具体地说是一种断相保护器。因断相烧毁三相电机，目前占电机电气故障的50％以上，每年为此支出的费用相当可观，而由此造成的经济损失则更大。断相保护因而引起了广大科技工作者的重视。现有的断相保护装置按信号采集的方式分为两大类一类是电压型，一类是电流型。电压型是从三相电路中直接引线连接保护装置。当出现断相时，因缺失相间电压，使保护装置动作，断开主回路。但在实际工作中，由于三相电机绕组的存在，当出现断相时，相间还有较高的感生电压存在，造成保护装置根本不动作，电机仍被烧毁。电流型断相保护装置，一般是由电流信号拾取电路、信号处理电路、跳闸信号形成电路和跳闸执行电路连接组成。其电流信号的拾取，均是采用线性电流互感器或者功率电阻等元件，跳闸信号形成电路和执行电路中需有专用配套电源供电。采用线性电流互感器，为了克服铁芯的磁饱和性，需选用较大体积的铁芯，并配备去饱和装置。采用功率电阻，使用中发热也比较严重。专用电源的配置，也同时造成价格提高，无法与中小电机相配套。上述电流型断相保护装置中所存在的问题，严重阻碍了断相保护装置的推广使用。本技术的目的就是提供一种结构简单、体积小、成本低、可做为各类三相电闸附件并适用于各种三相电机的断相保护装置，以使其得以真正普及推广。本技术是这样实现的断相保护装置仍由电流信号拾取电路、信号处理电路、跳闸信号形成电路和跳闸执行电路连接组成。电流信号拾取电路是将三个非线性电流互感器(CT1～CT3)的原边绕在三相电源主回路上，三互感器付边为Y或△形联接，*端接于三相桥式整流器(D1～D6)的输入端。信号处理电路为在三相桥式整流器(D1～D6)输出端并联的电阻R1支路。跳闸信号形成电路将串联的电容C1和二极管D7支路与电阻R1支路并联，在电容C1和二极管D7之间的节点上连接触发电路。跳闸执行电路是从三相电源主回路引线接三相桥式整流器(D11～D10)的输入端，整流器输出端接脱扣器或继电器的电磁线圈L和晶闸管SCR，晶闸管的门极与跳闸信号形成电路中的触发电路相接。本技术的特点之一是电流取样元件为非性电流互感器，当穿过互感器的主回路导线中有电流通过时，付边便有交流电平U2感生，反之电平为0。由于不需再考虑付边电压与原边电流的线性关系，互感器铁芯磁通可以饱和，这就使得互感器体积可大为减小，以至小于晶体管收音机上的输入变压器，从而可方便地将其装于印刷电路板上。本技术的特点之二是电流互感器兼做信号采样和触发电源双重功能，从而省去了专用电源配置。且因无发热元件，整机体积可进一步缩小，从而可制成与空气开关、刀闸或接触器等三相电闸配合使用的专门附件，方便了安装和使用。本技术的特点之三是利用断相后单向桥式整流波比常态时三相桥式整流波的交流分量绝对值大近十倍的原理，将交流分量提出蓄存，在其电量足够时，利用负阻元件尽数放出，形成跳闸脉冲，使电路动作，切断主回路电源，同时自身也脱离电源。以下结合附图对本技术做进一步详述。附图说明图1是本技术的电路原理图。图2是本技术的较佳实施例电路原理图。如图1所示，在三相交流电源主回路的每一相线上均缠绕一非线性电流互感器(CT1～CT3)，三互感器付边可为Y或△形联接，*端接于三相桥式整流器(D1～D6)的输入端，这一部分构成电流信号拾取电路。在三相桥式整流器(D1～D6)的输出端并联有电阻R1支路，此支路为信号处理电路。在该支路旁还并联有由电容C1和二极管D7串联构成的支路，在电容C1和二极管D7之间的节点上连接触发电路，这部分构成跳闸信号形成电路。触发电路是从电容C1和二极管D7之间的节点串接二极管D8、电阻R2、双向二极管D9和电阻R4后接晶闸管SCR的门极。在电阻R2和双向二极管D9之间的节点上并联有电容C2和电阻R3，C2和R3的另一端接地线。在晶闸管的门极和地线之间并联有电容C3和电阻R5。将晶闸管的阴阳极与脱扣器或继电器的电磁线圈L和地线相连接，电磁线圈上并接保护二极管D10。晶闸管和电磁线圈L跨接在三相桥式整流器(D11～D16)的输出端，整流器输入端接在三相电源主回路上。晶闸管、电磁线圈和整流器构成了跳闸执行电路。本技术的工作过程是三相常态时，CT1、CT2、CT3的原边均有工作电流，付边所感生的电压U2经整流器整流后输出三相桥式整流波Ud。因电容C1的隔直作用，Ud的直流分量全部被阻，所通过的仅是占Ud百分之几的纹波部分，其数值远小于双向二极管D9的转折电压，跳闸信号自不能成。合闸过渡时，尽管涌流通过C1，却因所选R2C2值远大于过渡时间，C2上的电压尚未积到D9的转折电压，过渡便告结束。此后C2上的电量通过电阻R3尽数释放，跳闸信号亦不能成。三相缺二时，主回路不通，于电机M无碍，跳闸信号也不必成。三相缺一时，不论合闸时还是在运行中，电机M均受威协。此时三非线性互感器中有一个不能输出感生电压，整流器的输出电压Ud只能是单相桥式整流波。此波的交流分量绝对值比同等条件下的三相桥式整流波的交流分量绝对值大约十倍。此分量经C1耦合，D7、D8整流，再经R2积聚于C2。当C2端电压大于D9的转折电压时，D9导通。由于D9的负阻特性，储于C2的电荷迅速冲过R4，形成跳闸脉冲信号。适当选取C2，使之积有足量电荷，以使SCR可靠导通。SCR导通后，电磁线圈L得电，使脱扣器或者继电器执行跳闸动作，切断电机和自身电源。图3给出的是一种较好实施例的电路原理图，其中的电流信号拾取电路、信号处理电路和跳闸执行电路均未改变，仅是跳闸信号形成电路中的触发电路做一变动，即用三极管11、T2连接组成模拟单结晶体管作为负阻元件。具体结构是触发电路从电容C1和二极管D7之间的节点串接二极管D8和电阻R2后，接于由三极管T1、T2接成的模拟单结晶体管中T1的发射极上。在该发射极和地线之间并联有电容C2和电阻R3，在电容C1的一端接二极管D9和由电阻R6、R7组成的分压电路。电容C4与分压电路并联，分压电路的中间节点接三极管T2的集电极，T2的发射极经电阻R4接晶闸管SCR门极，在晶闸管门极和地线之间并联有电容C3和电阻R5。本实施侧中的负阻元件T1、T2接成了一个正反馈放大电路，对于经C1耦合过来的单相整流波，当其电压值超过分压电路的分压值时，就可触发导通T1，并使T2饱和导通，从而形成跳闸脉冲，并使SCR可靠导通，保护器动作，切断电源。将本方案与上例相比较，由于调整分压电路R6/R7的值，即可方便地整定模拟单结晶体管的分压比，从而适应更宽参数范围的非线性电流互感器，使本装置从体积与成本上进一步下降，可更适合与中小电机配套。用UJT、PUT、SUS、SBS等负阻元件取代图1中的双向二极管，并适当更替外围元件，可形成本技术诸多的实施例。本技术由于采用了非线性电流互感器作采样元件并兼做触发电源，且不需中线，因而使得整个装置结构简单，体积小，成本低，且工作可靠。由于体积小，可做为空气开关、刀闸、接触器等三相电闸的附件，用于各种型号三相电机的断相保护，以节约费用开支，减小经济损失。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相电机断相保护装置，由电流信号拾取电路、信号处理电路、跳闸信号形成电路和跳闸执行电路连接组成，其特征在于：ａ．电流信号拾取电路是将三个非线性电流互感器（ＣＴ１～ＣＴ３）的原边绕在三相电源主回路上，三互感器付边为Ｙ或Δ形联接，＊端接 于三相桥式整流器（Ｄ１～Ｄ６）的输入端，ｂ．信号处理电路为在三相桥式整流器（Ｄ１～Ｄ６）的输出端并联的电阻Ｒ１支路，ｃ．跳闸信号形成电路将串联的电容Ｃ１和二极管Ｄ７支路与电阻Ｒ１支路并联，在电容Ｃ１和二极管Ｄ７之间的节点上连接触发电 路，ｄ．跳闸执行电路是从三相电源主回路引线接三相桥式整流器（Ｄ１１～Ｄ１６）的输入端，整流器输出端接脱扣器或继电器的电磁线圈Ｌ和晶闸管ＳＣＲ，晶闸管的门极与跳闸信号形成电路中的触发电路相接。

【技术特征摘要】
1.一种三相电机断相保护装置，由电流信号拾取电路、信号处理电路、跳闸信号形成电路和跳闸执行电路连接组成，其特征在于a.电流信号拾取电路是将三个非线性电流互感器(CT1～CT3)的原边绕在三相电源主回路上，三互感器付边为Y或△形联接，*端接于三相桥式整流器(D1～D6)的输入端，b.信号处理电路为在三相桥式整流器(D1～D6)的输出端并联的电阻R1支路，c.跳闸信号形成电路将串联的电容C1和二极管D7支路与电阻R1支路并联，在电容C1和二极管D7之间的节点上连接触发电路，d.跳闸执行电路是从三相电源主回路引线接三相桥式整流器(D11～D16)的输入端，整流器输出端接脱扣器或继电器的电磁线圈L和晶闸管SCR，晶闸管的门极与跳闸信号形成电路中的触发电路相接。2.根据权利要求1所述的断相保护装置，其特征在于跳闸信号形...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭秋丰，
申请(专利权)人：郭秋丰，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]