[实用新型]自供电记忆式电机保护器

说明书

本实用新型涉及一种用于保护电机不受断相、过流等故障损毁的电子装置。

电机损毁，主要原因在于超载运行、缺相运行或机械阻塞等故障而导致电机绕组电流剧增、温度剧升所致。因此早期的电机保护器大多采用热继电器。但热继电器存在着温度参数不稳定、精度低、误差大等致命弱点，已逐渐被检测精度高、能耗低、调试简便的电子式保护装置所取代。不过目前常用的电子保护装置基本上都采用模拟电路和分立元件，因此产品的稳定性与可靠性普遍较差。而且有的产品功能单一，仅有过流保护或仅有断相保护；有的产品虽两者兼有，但断相保护也是利用非断相绕组电流的变化来实现，与过流保护并无本质区别。此外，大多数产品缺少故障显示与记忆功能，不利于对故障的分析与迅速排除。某些进口产品(如ECOR系列)虽也能笼统显示“断相”或“过流”，却不能警示故障程度与部位，而且必须依据外接电源来维持显示，给用户带来诸多不便，其售价也非一般用户所能承受(见第三届全国电机保护与电工节能技术学术研讨会论文集，1996.9，济南)。

本实用新型的目的，在于提供一种兼具断相保护和过流保护功能、不需依靠外接电源而能可靠保护电机并对故障进行持续警示的电机保护装置。同时该保护装置的电流整定采用一次性调节方式，达到简便易行、普遍适用的效果。

本发明的上述目的是这样实现的：整机电子线路以逻辑电路为主体，以数字集成电路代替模拟电路与分立元件完成对信号的检测与变换，保证整机工作的稳定性和可靠性得到提高，整机电路的工作电源直接由探头感应信号经整流、滤波、稳压后取得。设置了浮充电源，从而实现了对故障现象的记忆与显示，并确保故障排除之前电机不被启动，以策安全。此外，过流保护的电流整定采取“傻瓜”式的单一调节方式，使本实用新型适用于不同功率容量的电机。

具体的技术方案结合附图案1、2、3作以下详细说明：

附图1是该保护器整机电子线路的原理框图。其工作过程简述如下：由三相互感器构成的探头(1)通过与ABC三相电源主回路相耦合而产生感应信号，整流稳压电路(2)将部分探头信号能量转变为稳定的直流电压向电路供电并向浮充电源(3)进行动态充电。当电机发生断相或过流故障时，探头信号所携带的故障信息将分别通过相分离电路(4)或反时限电路(5)使后续的触发记忆电路(7)启动。电路(7)一经启动，一方面驱动继电器J₁使其常闭触点J_1-1跳开以切断三相电源，使电机停转；一方面驱动故障显示电路(8)点亮相应的发光二极管以显示故障现象并警示故障程度。此后由于浮充电源(3)的持续供电，电机继续停转，故障警示灯持续点亮，起到“保护现场”的作用。这不但极大地方便于对故障的分析与排除，而且由于电源关断，电机不会被启动，可防止当某些严重故障未被排除就盲目启动电机而可能引发更大的事故。

以下对部分电路的结构及其作用特点作简要介绍：

浮充电源(3)电路结构见附图3(a)，由可充电池E、二极管D₂和稳压二极管D₁组成。1端接整流稳压电路(2)的输出。电机正常运转期间，由于可充电池处于动态充电即“浮充”状态，其端电压保持在额定值。一当故障发生，由于保护生效，电源切断，电路(2)输出为零，充电停止，电池E即通过2端向记忆、显示电路持续供电，以保护事故“现场”。

相分离(4)  电路见附图3(b)(仅画一相)。断相信号从1端输入，经斯密特触发器S反相后从2端输出以启动记忆、显示电路。由于斯密特电路转换的时间只有50～100ns，可知一旦电机发生断相、其保护功能和故障警示将立即生效。