[实用新型]三相电动机断相保护器

说明书

本发明的三相电动机断相保护器涉及电动机继电保护器件的一种实用新型。

三相电动机在各行各业中广泛地作为动力源使用。这些电动机一般属于中小型电动机，从经济性和运行条件上来说，这些电动机的保护装置都应力求简单和可靠，在中小容量的电动机上通常采用熔断器，热继电器及自动空气开关的短路脱扣器作相间短路保护，而对电动机则往往起不到保护作用，在实际应用中由于三相电动机烧断一相保险丝或刀闸，交流接触器触头烧毁或接触不良以及供电线路缺相等原因，而使电动机处于缺相运行状态至使定子绕组短时间内烧毁的现象是屡见不鲜的。

目前国内电动机的短相保护有申请号为：86207198的异步电动机断相保护装置，这是由断相检测电路，差分放大电路、整流电路、功放等较复杂的电路组成的电压检测保护装置；有申请号为：85205544的三相电动机断相保护器。这是以电流传感器控制非与门开关电路，当发生断相故障时，立即停止输出电信号，从而实现断相保护；还有一种申请号为：86202410的电动机多功能保护器，由三相电源电压组成的三相半波整流获得的整流电压经调整电阻、稳压管到热继电器而工作的断相保护。该线路虽然简单，但不灵敏，亦不可靠，只能在特定的条件下使用。

本发明是要设计制造一种如附图所示的能对电动机的相间短路，缺相或交流接触器触头接触不良及电动机内部断相等故障都能反应的一种断相保护器。这种电动机断相保护器的关键是在原电动机交流接触器保护线路中增加一个能从电动机三相电源线上感应出谐波零序饱和电势做为信号源的电磁传感件，该信号通过硅整流器、灵敏继电器串接在该电动机交流接触器保护线路中。

该电磁传感件由三只绕以二次线圈的磁环组合而成，电动机三相电源线分别穿过三只磁环作为该电磁传感件的一次线圈。该电磁传感件感应出的非正弦波，根据傅立叶级数分解为各种高次谐波，取出其中的谐波零序电势E_h。

该电磁传感件的磁环由导磁率高的锰锌铁淦氧制成，其具体的外形尺寸可以设计成φ45×φ26×8mm呈园环状。

该电磁传感件的三只二次线圈选用直径是0.2mm的高强度树脂漆苞线绕制450～550匝，并首尾顺序连结成开口三角形接法。

当电动机开启后，电动机的线电流通过磁环即产生磁势F_h，由于锰锌铁淦氧体磁环导磁率很高，在不大的磁势作用下，即能得到一个饱和磁场。在磁环的磁路里为平顶波的磁通φ，该周期性变化的平顶波形的磁通φ在二次线圈中感应出呈周期性变化的非正弦量电势呈尖顶波形。

在将三只磁环上的二次线圈顺次首尾相联作为开口三角形连结的回路中，根据对称三相非正弦电路的特点，每组一·七等正序谐波电势的总和为零

E₁＝E_A1＋E_B1＋E_C1＝0

每组五·十一等负序谐波电势的总和为零

E₅＝E_A5＋E_B5＋E_C5＝0

但是每组三·九等零序谐波电势的总和不为零，而是等于它们之中一相电势的三倍，于是三相非正弦电源电路中总电势。

E h = 3 E 3 2 + E 9 2 + · · · · · · ]]>

将附图所示的二次线圈顺次连结成的开口三角形的A·X端得到电压U_h作为推动断相保护器的信号电压E_h，以此来推动继电器JRX－BF来控制电动机的控制回路的闭合与开断，从而达到保护电动机的目的。