专利名称：双星型网络检测的电机综合保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种保护器，具体地说是一种三相三线制电机的相序、缺相、不平衡电压、过流和漏电的双星型网络检测的电机综合保护器。
背景技术：
三相电动机的保护主要包括相序、缺相、不平衡电压、过流和漏电保护。市场上应用的最少的就是缺相保护，缺相保护是电动机保护的难点，也是现有技术不成熟的一项。有的三相电动机保护器标明有缺相保护功能，可实地操作中却不起作用，现有技术的缺相保护器都存在不同的缺点，下面作进一步分析。三相电动机缺相分为运行前缺相和运行中缺相，运行中缺相又分为实缺相和虚缺相。运行前的缺相保护比较容易实现，这里就不多叙述。运行中的缺相保护就相对比较难， 三相电动机在运行中缺相后，由于电动机的自身感应作用，在缺相端还有相电压存在，经实地检测此相电压为原相电压的92 %，也就是说在接触器线圈的两端还有92 %的相电压存在，一般情况下接触器不会断开，这就是运行中的实缺相。动行中虚缺相是指，在电动机供电线路中的单相某接点因长期工作过热而出现接触不良现象，电动机在起动后中小电流都可以正常工作，大电流时就会在接触不良的接点产生电压降，从而引起三相电压不平衡，导致电动机烧毁。这种现象在停机检查时三相电压均正常，不容易被发现，因而在实践中出现屡换屡烧的现象。现有缺相保护电路能起到保护作用的有两种，一种是带零线的缺相保护电路，没有零就不能工作。实地操作中接零线也比较麻繁，在安全系数要求高变压器中性点不接地的供电系统中干脆就不能使用。另一种是利用检测三相电流的方法实现缺相保护，这种缺相保护器结构比较复杂，在运行中的实缺相时能起到保护作用，但是在运行中的虚缺相时就起不到保护作用了。
发明内容本实用新型的目的是克服背景技术的不足，提供一种结构简单灵敏度高、能在各种缺相情况下起到保护作用的双星型网络检测的电机综合保护器。本实用新型包括外壳和电子电路，电子电路包括变压控制输出电路、双星型网络检测电路、过流漏电保护电路，变压控制输出电路与双星型网络检测电路、过流漏电保护电路三者之间连接有低压直流电源供电正负极和控制端三根线，三相交流电与变压控制输出电路相连接有A、B两相，与双星型网络检测电路相连接有A、B、C三相，变压控制输出电路有两个输出端ΚΙ、K2，过流漏电保护电路有五个输入端Tl、T2、T3、T4、TO ；KU K2为开关量控制输出端，T1、T2、T3为三相电流检测输入端，Τ4为漏电电流检测输入端，TO为三相电流和漏电电流的公用输入端。变压控制输出电路包括电源变压器TB，整流二极管D6、D7、D8、D9，电源滤波电容 C3、C4，电源三端稳压块IC2，控制输出三极管Q2，Q2的基极供电电阻R7、R8，控制输出继电器J，保护控制可控硅Q1，Q1的控制极限流电阻R9 ；变压器TB的输入端接三相交流电的A、 B相，二极管D6、D7、D8、D9组成桥式整流电路，BT的输出端接由D6、D7、D8、D9组成的桥式整流电路的交流输入端，由D6、D7、D8、D9组成的桥式整流电路的直流输出端的正极接电容 C3的正极和三端稳压块IC2的输入端，由D6、D7、D8、D9组成的桥式整流电路的直流输出端的负极接电容C3的负极、三端稳压块IC2的接地极、电容C4的负极、可控硅Ql的阴极和三极管Q2的发射极，IC2的输出端接电容C4的正极、电阻R7的一端和继电器J线圈的一端， R7的另一端接Ql的阳极和电阻R8的一端，R8的另一端接Q2的基极，Q2的集电极接J线圈的另一端，电阻R9的一端接Ql的控制极，另一端与双星型网络检测电路和过流漏电保护电路相接。
双星型网络检测电路包括第一星型网络的电容Cl，电阻附、1 2、1 3，第二星型网络的电阻R4、R5、R6，两星点电压的整流二极管Dl、D2、D3、D4，滤波电容C2，电压检测稳压二极管D5，电压检测输出光耦ICl ；电阻R1、R2、R3的一端分别接三相交流电的A、B、C三相， R1、R2、R3另一端互接为第一星点，电容Cl与Rl并联，电阻R4、R5、R6的一端分别接三相交流电的A、B、C三相，R4、R5、R6的另一端互接为第二星点，二极管Dl、D2、D3、D4组成桥式整流电路，两星点分别接由D1、D2、D3、D4组成的桥式整流电路的两个交流输入端，由D1、D2、 D3、D4组成的桥式整流电路直流输出端的正极接电容C2的正极和D5的正极，由D1、D2、D3、 D4组成的桥式整流电路直流输出端的负极接C2的负极和ICl输入端的负极，ICl输入端的正极与D5的负极相接，ICl输出端的正极与变压控制输出电路C4的正极相接，ICl输出端的负极与变压控制输出电路的R9另一端相接。过流漏电保护电路GAL采用现有的过流漏电保护电路，过流漏电保护电路与变压控制输出电路相连有电源供电正负极和控制端三根线。本实用新型与现有技术相比较有如下优点 本保护器采用双星型网络检测电路，通过检测双星型网络电路两星点间的电位差来驱动保护电路。第一星型网络电路采用RC移相原理得到星点电位，第二星型网络电路采用纯电阻的三相星型平衡网络。当三相电源相序正确同时三相电源电压平衡时，两星点之间没有电位差，驱动保护电路不动作。当三相电源相序不正确，或三相电源电压本身不平衡和因缺相而引起的三相电源电压不平衡时，两星点之间均有电位差产生，从而驱动保护电路动作。所以本双星型检测保护电路同时具有相序保护、缺相保护和三相电压不平衡保护的功能。

图1为双星型网络检测电路，其中；图Ia为采用RC移相电路的星型网络电路，图 Ib为纯电阻的星型平衡网络电路，图2为本实用新型的电路连接示意图，图3为本实用新型的应用时的电路连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型。图1为双星型网络检测电路，也是本实用新型的核心部分，图Ia为采用RC移相电路的星型网络电路，图中电阻R1、R2、R3的阻值互不相同，R1、R2、R3的阻值和电容Cl的容量要求精确稳定。在三相电源相序正确和三相电压平衡的情况下，A、B、C三点与星点E之间的电压值是相同的。图Ib为纯电阻的星型平衡网络电路，电阻R4、R5、R6的阻值相同， R4、R5、R6的阻值也要求精确稳定。在三相电源电压平衡的情况下，A、B、C三点与星点F之间的电压是相同的。在三相电源相序正确和三相电压平衡的情况下，两星点E、F之间没有电压，当三相电源相序不正确，或三相电源电压本身不平衡和因缺相而引起的三相电源电压不平衡时，两星点E、F之间均有电压产生。图2给出了本实用新型的最佳实施例。本实用新型包括外壳和电子电路，电子电路包括变压控制输出电路、双星型网络检测电路、过流漏电保护电路。变压控制输出电路与双星型网络检测电路、过流漏电保护电路三者之间连接有低压直流电源供电正负极和控制端三根线，三相交流电与变压控制输出电路相连接有A、B两相，与双星型网络检测电路相连接有A、B、C三相。变压控制输出电路有两个输出端ΚΙ、K2，过流漏电保护电路有五个输入端Tl、T2、T3、T4、TO。KU K2为开关量控制输出端，Tl、T2、T3为三相电流检测输入端， T4为漏电电流检测输入端，TO为三相电流和漏电电流的公用输入端。变压控制输出电路包括电源变压器TB，整流二极管D6、D7、D8、D9，电源滤波电容 C3、C4，电源三端稳压块IC2，控制输出三极管Q2，Q2的基极供电电阻R7、R8，控制输出继电器J，保护控制可控硅Q1，Q1的控制极限流电阻R9 ；变压器TB的输入端接三相交流电的A、 B相，二极管D6、D7、D8、D9组成桥式整流电路，BT的输出端接由D6、D7、D8、D9组成的桥式整流电路的交流输入端，由D6、D7、D8、D9组成的桥式整流电路的直流输出端的正极接电容 C3的正极和三端稳压块IC2的输入端，由D6、D7、D8、D9组成的桥式整流电路的直流输出端的负极接电容C3的负极、三端稳压块IC2的接地极、电容C4的负极、可控硅Ql的阴极和三极管Q2的发射极，IC2的输出端接电容C4的正极、电阻R7的一端和继电器J线圈的一端， R7的另一端接Ql的阳极和电阻R8的一端，R8的另一端接Q2的基极，Q2的集电极接J线圈的另一端，电阻R9的一端接Ql的控制极，另一端与双星型网络检测电路和过流漏电保护电路相接。正常工作时，三相电源A、B间的相电压经TB变压，D6、D7、D8、D9整流，C3滤波， IC2稳压，在C4上形成供电路工作的低压直流电压。Q2通过R7、R8得到基极电压开始导通，于是继电器J吸合，由ΚΙ、K2输出闭合的开关量。双星型网络检测电路包括第一星型网络的电容Cl，电阻附、1 2、1 3，第二星型网络的电阻R4、R5、R6，两星点电压的整流二极管Dl、D2、D3、D4，滤波电容C2，电压检测稳压二极管D5，电压检测输出光耦ICl ；电阻R1、R2、R3的一端分别接三相交流电的A、B、C三相， R1、R2、R3另一端互接为第一星点，电容Cl与Rl并联，电阻R4、R5、R6的一端分别接三相交流电的A、B、C三相，R4、R5、R6的另一端互接为第二星点，二极管Dl、D2、D3、D4组成桥式整流电路，两星点分别接由D1、D2、D3、D4组成的桥式整流电路的两个交流输入端，由D1、D2、 D3、D4组成的桥式整流电路直流输出端的正极接电容C2的正极和D5的正极，由D1、D2、D3、 D4组成的桥式整流电路直流输出端的负极接C2的负极和ICl输入端的负极，ICl输入端的正极与D5的负极相接，ICl输出端的正极与变压控制输出电路C4的正极相接，ICl输出端的负极与变压控制输出电路的R9另一端相接。正常工作时，三相电源相序正确同时三相电源电压平衡时，两星点之间没有电压产生，对后面的电路也就没有影响。当三相电源相序不正确，或三相电源电压本身不平衡和因缺相而引起的三相电源电压不平衡时，两星点之间均有电压产生，此电压经D1、D2、D3、D4 整流C2滤波变成一个直流电压，再经D5加到ICl的输入端，ICl的输出端开始导通。于是可控硅Ql得到触发电压开始导通，短路了三极管Q2的基极电压，Q2截止，继电器J断开， 由ΚΙ、K2输出断开的开关量。在这个电路中，改变D5的稳压值，就可以改变需要保护的三相电源不平衡电压值。图2中的GAL为过流漏电保护部分，因为过流漏电保护的现有技术都很成熟，所以过流漏电保护电路GAL采用现有的过流漏电保护电路，过流漏电保护电路与变压控制输出电路相连有电源供电正负极和控制端三根线。本实用新型 有10个接线端，A、B、C三相交流电源输入端，ΚΙ、K2为开关量控制输出端，K1、K2为常开状态，串接于交流电机二次起停控制回路中，用于实现保护控制，T1、T2、 Τ3、Τ4、TO分别用于连接三相电流互感器、漏电电流互感器。图3给出了本实用新型的电机保护器与电源及电机的连接方式。图中DK为总开关，RDl为三相总保险，RD2为控制回路保险，ZC为主接触器，TA为停止按钮，QA为起动按钮，BHQ为本实用新型电动机保护器，Τ1、Τ2、Τ3为三相电流互感器，Τ4为漏电电流互感器， M为三相电动机。由于开关量控制端ΚΙ、Κ2串接在电动机M的起动控制回路中，当三相电源相序正确三相电源电压平衡没有过流漏电现象时，Kl、Κ2之间呈显导通状态，对电动机的运行没有影响，电动机保持正常运行。当电动机出现相序不正确、缺相、供电电压不平衡、过流和漏电等故障时，均可由本电动机保护器控制ΚΙ、Κ2断开，切断电动机的控制回路，断开电动机的供电，及时保护电动机的安全。
权利要求1.一种双星型网络检测的电机综合保护器，包括外壳和电子电路，其特征是电子电路包括变压控制输出电路、双星型网络检测电路、过流漏电保护电路，变压控制输出电路与双星型网络检测电路、过流漏电保护电路三者之间连接有低压直流电源供电正负极和控制端三根线，三相交流电与变压控制输出电路相连接有A、B两相，与双星型网络检测电路相连接有A、B、C三相，变压控制输出电路有两个输出端K1、K2，过流漏电保护电路有五个输入端 Tl、Τ2、Τ3、Τ4、TO ；KUK2为开关量控制输出端，Tl、Τ2、Τ3为三相电流检测输入端，Τ4为漏电电流检测输入端，TO为三相电流和漏电电流的公用输入端。
2.如权利要求1所述的双星型网络检测的电机综合保护器，其特征是变压控制输出电路包括电源变压器TB，整流二极管D6、D7、D8、D9，电源滤波电容C3、C4，电源三端稳压块 IC2，控制输出三极管Q2，Q2的基极供电电阻R7、R8，控制输出继电器J，保护控制可控硅Q1， Ql的控制极限流电阻R9 ；变压器TB的输入端接三相交流电的A、B相，二极管D6、D7、D8、D9 组成桥式整流电路，BT的输出端接由D6、D7、D8、D9组成的桥式整流电路的交流输入端，由 D6、D7、D8、D9组成的桥式整流电路的直流输出端的正极接电容C3的正极和三端稳压块IC2 的输入端，由D6、D7、D8、D9组成的桥式整流电路的直流输出端的负极接电容C3的负极、三端稳压块IC2的接地极、电容C4的负极、可控硅Ql的阴极和三极管Q2的发射极，IC2的输出端接电容C4的正极、电阻R7的一端和继电器J线圈的一端，R7的另一端接Ql的阳极和电阻R8的一端，R8的另一端接Q2的基极，Q2的集电极接J线圈的另一端，电阻R9的一端接Ql的控制极，另一端与双星型网络检测电路和过流漏电保护电路相接。
3.如权利要求1所述的双星型网络检测的电机综合保护器，其特征是双星型网络检测电路包括第一星型网络的电容Cl，电阻Rl、R2、R3，第二星型网络的电阻R4、R5、R6，两星点电压的整流二极管Dl、D2、D3、D4，滤波电容C2，电压检测稳压二极管D5，电压检测输出光耦ICl ；电阻Rl、R2、R3的一端分别接三相交流电的A、B、C三相，RU R2、R3另一端互接为第一星点，电容Cl与Rl并联，电阻R4、R5、R6的一端分别接三相交流电的A、B、C三相，R4、 R5、R6的另一端互接为第二星点，二极管D1、D2、D3、D4组成桥式整流电路，两星点分别接由 Dl、D2、D3、D4组成的桥式整流电路的两个交流输入端，由Dl、D2、D3、D4组成的桥式整流电路直流输出端的正极接电容C2的正极和D5的正极，由D1、D2、D3、D4组成的桥式整流电路直流输出端的负极接C2的负极和ICl输入端的负极，ICl输入端的正极与D5的负极相接， ICl输出端的正极与变压控制输出电路C4的正极相接，ICl输出端的负极与变压控制输出电路的R9另一端相接。
专利摘要本实用新型涉及一种保护器，具体地说是一种双星型网络检测的电机综合保护器。它包括外壳和电子电路，电子电路包括变压控制输出电路、双星型网络检测电路、过流漏电保护电路，变压控制输出电路与双星型网络检测电路、过流漏电保护电路三者之间连接有低压直流电源供电正负极和控制端三根线，有两个输出端K1、K2，过流漏电保护电路有五个输入端T1、T2、T3、T4、T0。通过检测双星型网络电路两星点间的电位差来驱动保护电路，当三相电源相序不正确，或三相电源电压本身不平衡和因缺相而引起的三相电源电压不平衡时，两星点之间均有电位差产生，从而驱动保护电路动作，所以同时具有相序保护、缺相保护和三相电压不平衡保护的功能。
文档编号G01R29/18GK201994637SQ20112007230
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月15日 优先权日2011年3月15日
发明者卫斌鹏 申请人:卫斌鹏