[实用新型]带数字显示器的多功能电动机保护器

说明书

本实用新型涉及三相异步电动机保护器的改进。

三相异步电动机广泛应用于工矿企业，其在工作过程中因电流过大而烧坏的比例也很高，往往因此而影响生产。目前，对电动机通常采用热继电器来保护。热继电器是根据在热作用下金属会发生变形这一原理来保护电动机的，但由于金属的热惯性和电动机本身起动电流及运行电流存在很大的差距，因此使用热继电器保护时其动作往往失灵，调整不易做到精确，误差较大，对电动机保护的可靠性较低，不能够对电动机提供有效保护。除了上述的热继电器保护器外，还有一种电子式的电动机保护器，它由输入检测、模拟电路、数字比较电路组成。这种保护器每台只能保护单台电动机，造价较高，性能价格比低，功能单一，使用时同样存在调整不易做到精确，误差较大，对电动机保护的可靠性低等缺点。迄今为止，尚未见有上述两种类型之外的保护器见诸使用和报道。

本实用新型的目的是对三相异步电动机保护器做一改进，设计一种带有数字显示器的，能够对电动机提供有效保护，调整精确，可靠性高，并具有电流显示、故障显示、故障记忆以及群体保护，即一台保护器同时保护多台电动机等多种功能，生产成本低，性能价格比高的保护器。

本实用新型提出的技术方案是：利用单片微型计算机所具有的多种判断、计时、通讯等功能，在编程软件的支持下将其与AD转换器、数字显示器、开关、输入电路组成一个集检测、显示、报警、控制等功能于一体的装置，由输入电路将被保护的多台电动机的运行参数进行量程变换，经过AD转换器在微机控制下分时进行采样、滤波等计算，然后与设定值进行比较，并由显示器自动显示各被检测参数值。当某一参数达到或超过设定值时，即由显示器发出报警信号并显示该参数值，同时微机输出控制信号，由继电器切断电动机的接触器电源达到保护目的。

本实用新型的具体结构见说明书附图。图中只画出了保护二台电动机时的电路。当被保护的电动机在二台以上时，保护器内只需扩充相应的输入设定开关、控制继电器、输入网络、参数设定电位器、缺相检测电路即可，如图中虚线所示。图中1为单片微型计算机，本实用新型选用8749单片机。2-1、2-2分别为二台被保护电动机的输入设定开关。3-1、3-2分别为二台被保护电动机的控制继电器。4为反相器，本实用新型选用74LS06反相器。5为数字显示器。6为锁存器，本实用新型选用74LS373锁存器。7为ADC0809转换器。8-1、8-2为输入网络，分别外接二台被保护电动机的电流互感器。9-1、9-2分别为二台被保护电动机的保护参数设定电位器。10-1、10-2分别为二台被保护电动机的缺相检测电路。单片机1的P1口接输入设定开关2-1、2-2，BUS口接AD转换器7并经锁存器6接显示器5，P2口接缺相检测电路10-1、10-2并作为地址选送信号。控制继电器3-1、3-2分别由三极管驱动，并接单片机1的P2口。输入网络8-1、8-2和电位器9-1、9-2分别接到AD转换器7的8个输入端。为了清楚起见，图中用箭头表示了信号的输入输出关系。

本实用新型是这样工作的。

将被保护的多台电动机的线电流分别经电流互感器与本实用新型的输入网络连接，再将各台电动机的端电压分别经过缺相检测电路输入到本实用新型单片机的P₂口，同时接通本实用新型的输入电源。

当电动机工作正常时，本实用新型的输出继电器3-1、3-2断电，各台电动机的电流值分别经过本实用新型的输入网络8-1、8-2，由AD转换器7分时进行变换并输入到单片机1，在单片机1的控制下交替在显示器5上予以显示。此时缺相检测电路10-1、10-2的输出均为″1″。显示器左起第一位数字表示电动机的序号，左起第2～4位数字表示该台电动机的电流值。此时本实用新型即可作为一台数字电流表使用。

当某台电动机电源出现缺相时，本实用新型中与该台电动机相连的缺相检测电路输出为″0″，单片机1据此检测为缺相故障，并由显示器5显示出该台电动机的序号，同时本实用新型中与该台电动机相连的继电器在单片机1的控制下带电闭合，切断该电动机的接触器电源，从而实现对电动机的缺相保护。

当某台电动机发生过载或过流时，则本实用新型中单片机1的P2口低位输出″1″电平，驱动三极管，使与该故障电动机相连的继电器闭合，切断该电动机的接触器电源，实现对电动机的过载或过流保护。同时，显示器5显示该故障电动机的过载或过流故障标志，并记忆和显示故障时的电流值。

本实用新型与现有的各类保护器相比，不仅具有调整精确，可靠性较高，能够对电动机提供有效保护等优点，而且还具有现有的各类保护器所不具备的多种功能，如电流显示，故障显示，故障记忆以及对电动机的群体保护，即一台保护器同时保护多台电动机等功能。本实用新型集检测、显示、报警、控制保护等功能于一体，且在电动机工作正常时可作为数字电流表使用，性能价格比高，生产成本较低，具有广泛的应用前景。