CN207021664U - 一种电机保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机保护器，包括接线盒、保护器壳、控制电路和脱扣机构，接线盒安装在电机上，保护器壳位于接线盒内，保护器壳内设有控制电路，控制电路包括电流检测电路、缺相检测电路、电流保护调节电路、温度保护电路、脱扣电路、电源电路和脱扣机构，所述电流检测电路和电机引出线、缺相检测电路、电流保护调节电路相连，缺相检测电路、电流保护调节电路连接脱扣电路，温度保护电路与脱扣电路相连，电源电路与脱扣电路连接，脱扣电路与脱扣机构相连。电机保护器根据电流检测电路检测的电流对电机进行智能判断，当判断电机出现非安全运行的工况时，电机保护器给脱扣机构通电，进行脱扣，切断电机电源，从而保护电机。

Description

一种电机保护器

技术领域

本实用新型涉及电机领域，特别涉及一种电机保护器。

背景技术

三相异步电动机被广泛应用于工农业生产生活中，大量作为风机、水泵、压缩机等主要机械驱动的动力源，是一种产、销量都非常大的机电产品，对国民经济、节能和环保等各个领域有着极其密切的关系和重要的影响，发挥了不可或缺和不可替代的作用。在异步电动机的使用过程中，由于环境温度、湿度、粉尘等多重原因，可能导致电机绕组绝缘老化甚至击穿等故障，影响设备的正常运行。另外当电机负载的工况发生变化时，可能产生严重过负载甚至堵转等情况，进而引起电机或者线路烧毁等。通过测量电机运行电流可以判断电机处于何种运行情况。

目前常见的电机保护器为热保护器或过载保护器，其热保护器原理是：热保护器通过感应电机的介质温度达到热保护器内部双金属元件的额定起跳温度值时，双金属元件动作，切断经过电机线圈的电流，使电机停止工作；当保护器周围介质温度下降到双金属元件的额定复位温度值时，双金属元件复位动作，再次接通电机电流使其工作，如此电机处于发热/断开→降温/接通的循环中。过载保护器的原理是：通过保护器的电流异常变大使其双金属元件发热动作，切断经过电机的输入电源，使电机停止工作。

以上而知，热保护器属于感应温度保护电机，对电机堵转或缺相时电流瞬间变大产生的损伤不能够灵敏保护器；而过载保护器通常是外置式，不仅体积大、安装成本高，而且不能对电机温升缓慢升高进行保护。

故现有电机生产厂家为了电机有更高的安全性，不得不同时将热保护器和过载保护器串联使用，虽然承受着安装复杂、成本高的现实痛苦，但仍不能彻底解决电机的安全性问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、工作稳定可靠的电机保护器。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种电机保护器，其特征在于：包括接线盒、保护器壳、控制电路和脱扣机构，所述接线盒安装在电机上，保护器壳位于接线盒内，保护器壳内设有控制电路，电机引出线伸入保护器壳内，控制电路与电机引出线电连接，所述控制电路包括电流检测电路、缺相检测电路、电流保护调节电路、温度保护电路、脱扣电路、电源电路和脱扣机构，所述电流检测电路的输入端和电机引出线相连，电流检测电路的输出端分别与缺相检测电路的输入端、电流保护调节电路的输入端相连，缺相检测电路的输出端、电流保护调节电路的输出端连接脱扣电路，温度保护电路与脱扣电路相连，所述电源电路与脱扣电路连接，脱扣电路与脱扣机构相连，脱扣电路控制电源电路的通断，从而控制脱扣机构的工作状态。

上述电机保护器，所述电流检测电路包括第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第三二极管、第七二极管、第十二极管、第四电容、第五电容和第七电容，第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器分别安装在电机三相绕组出线端，第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器的信号输出端分别与第三二极管、第七二极管、第十二极管的正极相连，第四电容、第五电容、第七电容的一端分别与第三二极管、第七二极管、第十二极管的负极相连，第三二极管、第七二极管、第十二极管的另一端均接地。

上述电机保护器，所述缺相检测电路包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十四电阻、第十七电阻、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第二二极管，所述第二三极管的基极经第十一电阻后接至第三二极管的负极，第二三极管的集电极经第十电阻后接至第二二极管的正极，第十二电阻的一端连接第二二极管的正极，第二三极管的发射极与第三三极管的集电极相连，第三三极管的基极经第十四电阻后接至第七二极管的负极，第三三极管的发射极与第四三极管的集电极相连，第四三极管的基极经第十七电阻后接至第十二极管的负极，第四三极管的发射极接地。

上述电机保护器，所述温度保护电路包括第三电阻、第四电阻、第七电阻、第二电容、温度开关，所述第三电阻的一端接高电平，第三电阻的另一端依次经温度开关、第四电阻后接至第二二极管的负极，第七电阻的一端接在第四电阻与第二二极管的负极之间，第七电阻的另一端接地，第二电容并接在第七电阻两端。

上述电机保护器，所述电流保护调节电路包括第四二极管、第五二极管、第十三电阻、第十六电阻、第十八电阻、第十九电阻、压敏电阻、第六电容、第六二极管、第八二极管和第九二极管，第四二极管的正极与第三二极管的负极相连，第五二极管的正极与第七二极管的负极相连，第四二极管的负极与第五二极管的负极连接在一起并接至第十二电阻的另一端，第十二电阻的另一端依次经第十三电阻、压敏电阻、第十九电阻后接地，第九二极管的正极接至压敏电阻的控制端，第九二极管的负极经第十六电阻、第十八电阻后接地，第六电容并接在第十八电阻两端，第八二极管的负极接在第十六电阻与第十八电阻之间，第八二极管的正极与第六二极管的正极相连，第六二极管的负极接至第二二极管的负极。

上述电机保护器，所述脱扣电路包括第一二极管、继电器和第一三极管，所述第一三极管的发射极接地，第一三极管的基极接在第四电阻与第七电阻之间，第一三极管的集电极接在第三电阻与温度开关之间，第一二极管的正极与第一三极管的集电极相连，第一二极管的负极接高电平，继电器的线圈并接在第一二极管两端，继电器的常开触点串接在电源电路中，脱扣机构的供电线圈串接在电源电路中。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的控制电路根据电流检测电路检测的电流对电机进行智能判断，当判断电机出现非安全运行的工况时，控制电路给脱扣机构通电，进行脱扣，切断电机电源，从而保护电机，具有三相电流检测、缺相检测、预定过载、过热保护功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中控制电路的结构框图。

图3为图1中控制电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一种电机保护器，包括接线盒、保护器壳、控制电路和脱扣机构，接线盒包括接线盒顶盖1和接线盒底座5，所述接线盒安装在电机7上，保护器壳包括保护器顶盖2和保护器底座4，保护器壳位于接线盒内，保护器壳内设有控制电路3，电机引出线6伸入保护器壳内，控制电路与电机引出线6电连接，所述控制电路包括电流检测电路、缺相检测电路、电流保护调节电路、温度保护电路、脱扣电路、电源电路和脱扣机构，所述电流检测电路的输入端和电机引出线相连，电流检测电路的输出端分别与缺相检测电路的输入端、电流保护调节电路的输入端相连，缺相检测电路的输出端、电流保护调节电路的输出端连接脱扣电路，温度保护电路与脱扣电路相连，所述电源电路与脱扣电路连接，脱扣电路与脱扣机构相连，脱扣电路控制电源电路的通断，从而控制脱扣机构的工作状态。

电源电路由R1、C1、R2、Z1、C3、R6、T1、R5、R9组成，R1、C1、R2构成阻容降压电路，Z1整流，R6、T1、R5、R9构成稳压电路，实际VCC为+5V电源。

如图2所示，所述电流检测电路包括第一电流互感器TA1、第二电流互感器TA2、第三电流互感器TA3、第三二极管D3、第七二极管D7、第十二极管D10、第四电容C4、第五电容C5和第七电容C7，第一电流互感器TA1、第二电流互感器TA2、第三电流互感器TA3分别安装在电机M三相绕组出线端，第一电流互感器TA1、第二电流互感器TA2、第三电流互感器TA3的信号输出端分别与第三二极管D3、第七二极管D7、第十二极管D10的正极相连，第四电容C4、第五电容C5、第七电容C7的一端分别与第三二极管D3、第七二极管D7、第十二极管D10的负极相连，第三二极管D3、第七二极管D7、第十二极管D10的另一端均接地。每相电流由互感器检测，经二极管整流，到电容储能滤波，实现电流信号转变为电压信号。

所述缺相检测电路包括第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十四电阻R14、第十七电阻R17、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第二二极管D2，所述第二三极管Q2的基极经第十一电阻R11后接至第三二极管D3的负极，第二三极管Q2的集电极经第十电阻R10后接至第二二极管D2的正极，第十二电阻R12的一端连接第二二极管D2的正极，第二三极管Q2的发射极与第三三极管Q3的集电极相连，第三三极管Q3的基极经第十四电阻R14后接至第七二极管D7的负极，第三三极管Q3的发射极与第四三极管Q4的集电极相连，第四三极管Q4的基极经第十七电阻R17后接至第十二极管D10的负极，第四三极管Q4的发射极接地。没有缺相时第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4全部导通，第十电阻R10、第十二电阻R12、第二二极管D2之间的交点电压很低，不足以使第二二极管D2正向导通，如果出现缺相，则第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4至少有一个不能导通，则第十电阻R10、第十二电阻R12、第二二极管D2之间的交点电压会较高，第二二极管D2可以正向导通，并驱动第一三极管工作，保护动作执行。

所述温度保护电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、第七电阻R7、第二电容C2、温度开关t2，所述第三电阻R3的一端接高电平VCC，第三电阻R3的另一端依次经温度开关t2、第四电阻R4后接至第二二极管D2的负极，第七电阻R7的一端接在第四电阻R4与第二二极管D2的负极之间，第七电阻R7的另一端接地，第二电容C2并接在第七电阻R7两端。如果温度超过保护值，则VCC经第七电阻R7与第三电阻R3、第四电阻R4的串联分压从而驱动第一三极管Q1工作。

所述电流保护调节电路包括第四二极管D4、第五二极管D5、第十三电阻R13、第十六电阻R16、第十八电阻R18、第十九电阻R19、压敏电阻RV1、第六电容C6、第六二极管D6、第八二极管D8和第九二极管D9，第四二极管D4的正极与第三二极管D3的负极相连，第五二极管D5的正极与第七二极管D7的负极相连，第四二极管D4的负极与第五二极管D5的负极连接在一起并接至第十二电阻R12的另一端，第十二电阻R12的另一端依次经第十三电阻R13、压敏电阻RV1、第十九电阻R19后接地，第九二极管D9的正极接至压敏电阻RV1的控制端，第九二极管D9的负极经第十六电阻R16、第十八电阻R18后接地，第六电容C6并接在第十八电阻R18两端，第八二极管D8的负极接在第十六电阻R16与第十八电阻R18之间，第八二极管D8的正极与第六二极管D6的正极相连，第六二极管D6的负极接至第二二极管D2的负极。

所述脱扣电路包括第一二极管D1、继电器K1和第一三极管Q1，所述第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的基极接在第四电阻R4与第七电阻R7之间，第一三极管Q1的集电极接在第三电阻R3与温度开关t2之间，第一二极管D1的正极与第一三极管Q1的集电极相连，第一二极管D1的负极接高电平VCC，继电器K1的线圈并接在第一二极管D1两端，继电器K1的常开触点串接在电源电路中，脱扣机构的供电线圈L1串接在电源电路中。如有信号触发第一三极管Q1，则使继电器K1工作，脱扣机构的供电线圈L1就接通380V电源，脱扣器吸合，脱扣动作。

本实用新型的工作原理如下：通过电流检测电路，把电流信号转换成电压信号后通过D4、D5输出，这两路电流处于并联关系，并联后与R12、 R13相连，电压信号往R12支路方向经过时主要用于缺相保护，往R13支路方向经过时主要用于过载保护。电压信号经R13、RV1、R19到电源参考点。通过调节RV1，就能改变D9阳极电压，该电压经过D9、R16、C6、R18后，得到一个电流整定值，该整定值大于D8、D6与Q1工作阀值电压时，Q1工作，脱扣保护动作执行，其中D8为3.3V的稳压二极管。通过改变RV1上下电阻值的比例，能够使该控制电路适应不同功率、不同工况下的电机保护要求。图3中的C6、C2、C4、C5、C7构成了电机的分段式保护，具体为通过检测三相电流，与设定电机额定电流比较，如检测电流小于电机额定电流则不保护，如检测电流在额定电流的1.2倍以内，只要电机运行温度允许，保护也不动作，检测电流在额定电流的1.2倍至1.5倍内，如果持续时间大于延迟时间，则保护，如果持续时间少于该延迟时间且电机铁芯温度在允许范围内不保护。检测电流大于1.5倍额定电流以上时，如果持续时间大于该过载延迟保护时间，则保护动作，如果持续时间少于该延迟保护时间且电机铁芯温度在允许范围内不保护。检测电流大于2倍额定电流时，延时10S保护。电机出现堵转或短路时，保护动作时间少于3S。通过电流检测判断电源是否出现缺相，缺相保护时间少于1S。任何时刻，如果检测电机的铁芯温度超过电机允许的最大工作温度时，1S内保护机构动作。电路具有自动识别电机启动过电流过程，正常启停电机该保护器不动作。

Claims (6)

1.一种电机保护器，其特征在于：包括接线盒、保护器壳、控制电路和脱扣机构，所述接线盒安装在电机上，保护器壳位于接线盒内，保护器壳内设有控制电路，电机引出线伸入保护器壳内，控制电路与电机引出线电连接，所述控制电路包括电流检测电路、缺相检测电路、电流保护调节电路、温度保护电路、脱扣电路、电源电路和脱扣机构，所述电流检测电路的输入端和电机引出线相连，电流检测电路的输出端分别与缺相检测电路的输入端、电流保护调节电路的输入端相连，缺相检测电路的输出端、电流保护调节电路的输出端连接脱扣电路，温度保护电路与脱扣电路相连，所述电源电路与脱扣电路连接，脱扣电路与脱扣机构相连，脱扣电路控制电源电路的通断，从而控制脱扣机构的工作状态。

2.根据权利要求1所述的电机保护器，其特征在于：所述电流检测电路包括第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第三二极管、第七二极管、第十二极管、第四电容、第五电容和第七电容，第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器分别安装在电机三相绕组出线端，第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器的信号输出端分别与第三二极管、第七二极管、第十二极管的正极相连，第四电容、第五电容、第七电容的一端分别与第三二极管、第七二极管、第十二极管的负极相连，第三二极管、第七二极管、第十二极管的另一端均接地。

3.根据权利要求2所述的电机保护器，其特征在于：所述缺相检测电路包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十四电阻、第十七电阻、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第二二极管，所述第二三极管的基极经第十一电阻后接至第三二极管的负极，第二三极管的集电极经第十电阻后接至第二二极管的正极，第十二电阻的一端连接第二二极管的正极，第二三极管的发射极与第三三极管的集电极相连，第三三极管的基极经第十四电阻后接至第七二极管的负极，第三三极管的发射极与第四三极管的集电极相连，第四三极管的基极经第十七电阻后接至第十二极管的负极，第四三极管的发射极接地。

4.根据权利要求3所述的电机保护器，其特征在于：所述温度保护电路包括第三电阻、第四电阻、第七电阻、第二电容、温度开关，所述第三电阻的一端接高电平，第三电阻的另一端依次经温度开关、第四电阻后接至第二二极管的负极，第七电阻的一端接在第四电阻与第二二极管的负极之间，第七电阻的另一端接地，第二电容并接在第七电阻两端。

5.根据权利要求4所述的电机保护器，其特征在于：所述电流保护调节电路包括第四二极管、第五二极管、第十三电阻、第十六电阻、第十八电阻、第十九电阻、压敏电阻、第六电容、第六二极管、第八二极管和第九二极管，第四二极管的正极与第三二极管的负极相连，第五二极管的正极与第七二极管的负极相连，第四二极管的负极与第五二极管的负极连接在一起并接至第十二电阻的另一端，第十二电阻的另一端依次经第十三电阻、压敏电阻、第十九电阻后接地，第九二极管的正极接至压敏电阻的控制端，第九二极管的负极经第十六电阻、第十八电阻后接地，第六电容并接在第十八电阻两端，第八二极管的负极接在第十六电阻与第十八电阻之间，第八二极管的正极与第六二极管的正极相连，第六二极管的负极接至第二二极管的负极。

6.根据权利要求4所述的电机保护器，其特征在于：所述脱扣电路包括第一二极管、继电器和第一三极管，所述第一三极管的发射极接地，第一三极管的基极接在第四电阻与第七电阻之间，第一三极管的集电极接在第三电阻与温度开关之间，第一二极管的正极与第一三极管的集电极相连，第一二极管的负极接高电平，继电器的线圈并接在第一二极管两端，继电器的常开触点串接在电源电路中，脱扣机构的供电线圈串接在电源电路中。