[发明专利]异步电机断相过载短路保护器

说明书

本发明是一种监测控制异步电机运行的电子式电流型保护器，特别是一种用于单相、二相和三相的异步电机断相、过载、短路保护器。

目前，市场上销售的各种各样的电子式电流型保护器（比如上海国光仪表厂生产的保护器），由于存在以下的几个问题：一是需要在标准的380伏电源下对电机进行加载调试确定过载整定电流值;二是元件多，仅磁环（即电流互感器）就有3个以上，成本较高;三是体积大，不便安装，所以，尽管电热型IR热继电器的工作原理、保护精度不如前者科学，机电设备中还是在广泛使用后者，致使电机因断相、过载、短路烧毁的现象仍然没有得到有效地解决。

本发明的目的针对上述不足之处，提供一种改进的电子式电流型异步电机断相、过载、短路保护器，它不仅能有效地在断相、过载、短路情况下保护电机不烧毁，而且用户不需要调试，是一种便于安装的替代电热型JR热继电器的产品。

本发明的目的是这样实现的：其外壳内装有一个按照本人先前申请的中国专利90103753.2号公布的过载整定电流值等于工作电流乘以电流倍数方法所设计的保护电路。该保护电路包括电流互感器（即磁环L）、短路电阻R_N、V/I变换、电流选择电路、起动控制电路、放大控制电路及执行电路部分，它采用单磁环L直接监测电机的电流信号，L的次级端并联有R_N及电位器R_W，它的V/I变换电路是由线性检波放大器K1K2、电解电容C1和电阻R3组成。

上述的V/I变换电路中：K1负极，由R1和R_W的中心接点，由R2接R3、二极管D2负极、C1和K2的正极。D2正极接D1负极、K1输出端。D1正极接K1负极。K1正极、C1负极和R3的另一端并接于地。K2负极通过R4接地，通过R5接R6及K2输出端。

上述的外壳上，可以装有电流基值（即工作电流）选择开关的工作电流倍率开关。前者开关周围，可以有0.3、0.6、1.2、2.4、4.8A的电流基值数字。后者开关的周围，可以有1.1、1.2、1.3、…、1.9、2.0的工作电流倍率数字。上述两种数字的范围，也可以依据实际情况而定。每个电流基值与每个电流倍率相乘，则可以得到相应的保护值（即过载整定电流值）。例如，设定电流基值为0.3A，它依次与各个电流倍率相乘，则可以得到0.33、0.36、0.39、…、0.57、0.6A的保护值。

上述的外壳，可以制成95×55×75毫米，以便能方便替换JR热继电器。此外壳的表面上，还可以装有一个故障信号灯，以显示电机出现断相、过载、短路情况，以及装有一个显示电机正常运行的信号灯。

本发明的工作原理是：假定电机a、b、c三相中的a相被监测，由于a相中的电流信号受到过载、断相、短路的保护控制电路直接监测，那么，毫无疑问地a相将受到保护。同时，它对于没有受到监测和控制的b、c两相中的电流信号，间接起到这两相的断相保护作用，也就是说，当b、c两相中只要有一相出现断相（即电流趋于零）时，则引起a相电流超过预先选定的过载整定电流值，随之继电器工作，切断电源，使单相或二相或三相异步电机停止转动不致烧毁。

本发明的优点是：由于只采用了一个磁环的保护电机的控制电路，所以不仅电路简单、元件少和成本低廉，而且各项质量性能指标远优于JR热继电器和市售的其它类型的电子式电流型保护器，比如，它的控制过载保护的电流值误差小于10%，而后者误差50%左右。再由于其电路简化后，可以将其外形结构的体积和安装尺寸设计得与对应的JR热继电器兼容，以及不需要现场通电加载调试，像使用JR热继电器那样，只要根据电机功 率大小，通过电流基值选择开关和工作电流倍率开关选定过载整定电流值，即可对电机实行保护，所以使用方便，用户易于接受和乐于淘汰JR热继电器，也就是市场销售和社会经济效益见好。

图1是本发明的外形结构示意图;

图2是本发明的电路原理方框图;

图3是图2的具体电路原理图。

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步说明：