[实用新型]电动机断相过流保护器

说明书

本实用新颖所属电动机保护领域。

目前使用的电动机断相过流保护装置，一般需外接电源，这造成使用不便，线路复杂，体积大、成本高、并额外耗能。而且执行元件一般采用继电器，存在机械位移和磨损，电火花烧蚀等缺点，影响了整个装置的灵敏度和可靠性。尤其是目前使用的保护装置，保护的电机容量范围小、互换性差，造成了选用合适保护装置的不便。

本实用新型的目的是制造一种结构简单，性能可靠，保护容量大，操作使用方便，维护容易，成本低廉的电动机保护装置。为了达到上述目的，本发明在三相电机各相设置电流互感器检测装置，经过处理的检测信号，再来控制可控硅交流开关，以达到保护目的。

下面结合附图对本发明作详细说明。

图1是保护器的原理图；图2是保护器的安装使用图。图3是一种交流开关原理图。

如图1所示，保护器主要由断相保护、过流保护及交流开关组成。

1、断相保护环节包括断相信号检测装置，整流、限流、限压、滤波，抑制尖峰波电路等组成。

断相信号检测装置采用三个速饱和电流互感器，二次侧联接成开口三角形、检测装置的工作原理是：在电机运行时，互感器处于饱和状态，因此互感器二次绕组中的感应电势除基波外还有三次谐波成份。电动机正常运转时，三个线电流基本上是平衡的，即大小相等，相位差120°因此互感器次级绕组中基波电势大小相等，相位差120°。三个大小相等，相位差120°的基波电势串联后合成为零，但三次谐波串联后的总电势为每个电势的三倍，当电动机任一相断开时，只有其中两个电流互感器次级有电势。如果三个互感器的电性能完全一致，结果互感器得到两个大小相等、方向相反的电势，两电势串联后总电势为零，既不存在基波电势，也不存在三次谐波电势。

断相信号检测装置的输出信号经电阻R₁限流后，由二极管D₁～D₄构成的整流桥整流，电容C₁滤波，二极管D₅～D₈限压后，又经电阻R₃限流后输出，去控制可控硅交流开关。电动机正常运行时，从电阻R₃输出经处理过的电信号，触发可控硅交流开关，保持电动机运行。当电机断相时，从电阻R₃输出的信号极为微小，近似于零，不足以触发可控硅交流开关，使接触器回路断电释放，从而使电动机脱离电源。

2、电流保护环节由过流信号检测装置、整定、整流、限流、积分延时电路电子开关等环节组成。电子开关两端并联于断相保护环节的限压二极管D₅～D₈两端。

电流信号检测装置采用一个线性电流互感器。

当负载电流小于过载保护整定电流时，检测信号经整定电位器分压，二极管D₉整流，电阻R₅限流，电容C₂滤波后，a点的电位小于作为电子开关的可控硅T₁触发电位，此时可控硅处于断开状态，对断相保护环节不起作用。当负载电流大于过流保护整定电流时，检测信号经分压、整流后，又经R₅C₂组成的积分延时后，使a点电位高于可控硅触发电位，使可控硅T₁导通，把断相保护信号短接，使电阻R₃的输出为零，这样使由单向可控硅组成的交流开关过零关断，使电动机脱离电力线路，从而，保护了电动机不致于过电流形式（过载、堵转、欠压、过压）造成的损坏。

3、交流开关由二极管D₁₀～D₁₃组成的整流桥，单向可控硅T₂、泄流电阻R₄及压敏电阻R_mr构成。二极管D₁₀～D₁₃整流桥使交流电经整流成为直流电，从而使交流开关既可控制直流性负载，又可控制交流负载。单向可控硅只需触发信号的存在就可保持导通，触发信号为零时，在自然过零点截止。从而 控制了交流开关的通断。泄流电阻R4用来防止可控硅的误动作。压敏电阻R_mr用来保护交流开关两端有可能出现的过电压。顺便指出，由于交流电子开关的驱动不用外接电源，只需用极微弱的检测信号驱动，因此具有很高的灵敏度，比用继电器线路的灵敏度可高2个数量级。使本发明具有了提高性能的同时，可大幅度降低成本。