[实用新型]电机全程保护抽水自动控制器

说明书

本实用新型属于控制器，特别是一种电机全程保护抽水自动控制器。

目前市场电机保护的主流产品是热过载继电器。这些产品的实际保护效果极不理想，往往不是不能准确保护，故障依旧，就是反应过早过急，给工作带来麻烦。

本实用新型的目的在于提供一种精确度高，反应敏锐和可操作性强的电机全程保护抽水自动控制器。

本实用新型的技术解决方案是这样的，本控制器采用集成运算放大器的正反相的特性所构成。包括由取样电路、比较电路、延时电路、锁定指示电路、开关锁定电路、水位检测电路、复位电路。

本实用新型的性能特点是不论星形接法、三角形接法，对电源来电一线或绕组一相内断开，或起动前缺相、电机缺相、绕组匝间短路、三相不平衡、过负荷、扫膛等情况分别实施监测。本机对三相电流分别独立检测，任一相电流超出设定值，除时限特性外，都能起到动作速度快、准确无误地实施可靠保护。并具有性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、延长电机使用寿命、造价成本低。适于单相、三相电机保护。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步的说明。

附图为本实用新型的整体电路结构电原理图。

在附图中，互感器L1、二极管D1～D41、电容C1～C20、电阻R1～R88、电位器W1、W2、运算放大器A1～A19、三极管Q1～Q13、按扭S1～S3、继电器J、水位探头B1～B4。

本实用新型的电路构成及工作原理是这样的，取样电路由电流互感器L1、互感I1的电流所得的互感电压经二极管D1～D4整流、电容C1滤波后所得的电压值V4作为控制电压的信号；此信号经电位器W1调整，电容C2滤波后加到运算放大器A1、A2的正相输入端、A3的反相输入端；电位器W2、电阻R1～R3组成串联分压电路，把分出来的过流电压V1、过载电压V2送到运算放大器A1、A2的反相输入端，缺相或欠压V3送到运算放大器A3的正相输入端；若信号电压V4高于V2、V1时，运算放大器A2、A1的输出端会相应输出高电平；经二极管D5、D6、D7耦合到比较电路。比较电路由电阻R8、R9、运算放大器A4、A5、A6构成；运算放大器A4、A5、A6输出端相应输出低电平，分别经限流电阻R10、R11、R12耦合到延时电路。延时电路有三种：第一种过流延时电路由电阻R10、R13、R16、R19、R23、R22、三极管Q1、电容C5、运算放大器A7构成；第二种过载延时电路由电阻R11、R14、R17、R20、R23、R22、三极管Q2、电容C4、运算放大器A8构成；第三种缺相或欠压延时电路由电阻R12、R15、R18、R21、R23、R22、三极管Q3、电容C3、运算放大器A9构成；工作原理是运算放大器A4的反相输入端耦合二极管D5的高电平，运算放大器A4的输出端输出低电平，三极管Q1载止导通经电阻R16缓慢向电容C5充电，运算放大器A7的正相端此时由低电平随着时间单位，正相端的电位渐渐上升，同相端高于反相端电位，放大器A7输出高电平经二极管D8耦合到锁定指示电路。锁定指示电路由电阻R31、R29、R27、R32、R35、发光二极管D20、D14、电容C6、运算放大器A10构成；其原理是由二极管D8耦合过来的高电平送到运算放大器A10正相端，正相端高于反相端电位，运算放大器A10输出高电平，发光二极管经过电阻R35限流降压后点亮代表过流指示；又由于运算放大器A10输出的高电平被限流电阻R32、二极管D14反馈到运算放大器A10的正相输入端，正相端高于反相端电位因而运算放大器A10永远输出高电平，发光管D21长期被点亮作出过流指示；经距阵二极管D17、电阻R38加至开关锁定电路。开关锁定电路的按扭S3按下，电流经电阻R43限流加到运算放大器A13的正相输入端，正相端高于反相端电位，运算放大器A13的正极输出高电平，经限流电阻R45加到三极管Q8的基极Q8由截止导通，三极管Q9、Q10的基极电流通过三极管Q8的集电极电流，由截止导通，三极管Q9、Q10的集电极电流通过继电器J，常开触点J1-1吸合电机工作电流被接通；由于，运算放大器A13输出高电平被限流电阻R47钳位二极管反馈到运算放大器A13的正相输入端，正相端高于反相电位，运算放大器A13永远输出高电平；此时运算放大器A10输出高电平经距阵二极管D17和限流电阻R38加到三极管Q5的基极，Q5截止导通，运算放大器A13的正相端的电位下降，放大器A13正相端低于反相端电位，运算放大器输出低电平，三极管Q8导通截止，继电器释放，触点J1-1断开，电机运行停止。复位电路由距阵二极管D11、D12、D13、D33、D40、三极管Q4、电阻R24、R25构成；按扭S1按下时，高电平通过偏置电阻R24加到三极管基极，三极管Q4截止导通，所有锁定指示电路的运算放大器的正相端电位低于反相端电位，所以所有的锁定指示电路的运算放大器输出都是低电平，指示灯释灭；整机电路的功能恢复正常。水位检测电路由运算放大器A14、A15、A19、A18处于待机静止状态，检测电路输出低电平；若水位探头B1与水位分开时，运算放大器A15的正相端的电位升高，高于反相端电位，放大器A15输出高电平经二极管D30、限流电阻R62耦合到运算放大器A13的正相输入端，正相端高于反相端电位；运算放大器A13输出高电平，因而开关锁定电路正常工作。若水位探头B1长时间与水位分开时，运算放大器A15长时间输出高电平，经延时电路的三极管Q11、Q12、运算放大器A16输出高电平经二极管D32、限流电阻R73加到运算放大器A17的正相输入端，正相端高于反相端电位，因而运算放大器A17输出高电平经距阵二极管D34及限流电阻R76加到三极管Q5的基极，Q5截止导通，运算放大器A13的正相端低于反相端电位，输出低电平，开关锁定电路停止工作，J1-1释放，电机运行停止。水位检测运算放大器A18、A19的原理与放大器A14、A15相同。不同之处是运算放大器A20的工作受运算放大器A18、A19控制，运算放大器A20输出的电压信号控制三极管Q5，因而又作用于运算放大器A13的锁定复位，而电路工作停止。运算放大器A1、A2、A3的工作电源由三极管Q6延时、Q7提供，具有三秒钟的延时电源。此时间与运算放大器A7的延时时间相加就是电机起动的避让时间。

安装使用时，主要把电动机的三根主电源线穿过本控制器的电流互感器L1、L2、L3就可实现对电机运行情况进行电流监测，然后对电机作出安全保护指令强制停机，从而实现了电机全程自动保护。