[发明专利]电动机数字式保护器

说明书

技术领域

本发明属低压电器领域，涉及电动机保护器，特别是涉及一种电动机数字式保护器。

背景技术

电动机是消耗电能比例最高的用电电器，量大面广。由于电动机面对的负载变化多样，因此电动机保护面对的情况复杂。常见的是模拟电路的电动机保护器，一般信号检测元件为电流互感器。需要保护的故障主要是过流和缺相运行，常用的手段是阈值保护，当电流大到设定保护值时，开始进入保护，可以延时断开电源，实施保护电动机。对于模拟电路的电动机保护器来说，进行缺相保护或称为断相保护是困难的。因为三相电机缺相运行时，在电流保护方面表现为低倍过流故障，很难区别，为此一般的电动机保护器缺相保护是设计难点。同时此时的抗干扰也是一个很棘手的难题。

发明内容

本发明的技术问题在于：提出一种电动机数字式保护器，同时解决电流保护和缺相保护和抗干扰的难题。

本发明的技术方案是：一种电动机保护器，有电流有效值检测电路、信号处理电路、跳扣电路、其特征在于：电流有效值检测电路具有分离电流脉冲的频率信号的电流有效值检测电路。将三相电流信号转换成数字时序电路的脉冲信号，由于工频电网的额定频率是50赫兹，全波整流后单相脉动频率为100赫兹；三相时各相的相位差为120度，故正常时三相整流叠加脉动频率为300赫兹。断相故障时，一相断开，其余两相则同相运行，整流后脉动频率为100赫兹。因此从脉动频率方面来看，特征明显。

电流信号转换成数字时序电路的脉冲信号电路为：先将交流的电流信号整流为脉动的直流信号，经过隔直电路将直流部分去掉，经过施密特电路整形后转换成数字时序电路的脉冲信号。有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹，也可直接用交流的电流信号来转换成数字时序电路的脉冲信号。有效脉冲信号为50赫兹和150赫兹。两者等效，下同；以下电路叙述以有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹为例。

电流信号转换成的数字时序电路的脉冲信号需要频率锁定在断相频率100赫兹和过流频率300赫兹以解决数字时序电路最为恼火的假脉冲信号的干扰。可用锁相环技术将特定的断相频率100赫兹取出，进入下一步处理；而过流频率300赫兹的处理原则相同，不再重复。同样对有效脉冲信号为50赫兹和150赫兹的处理与有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹的处理相同。

频敏处理电路是为了决定断相故障的检出，它在输入的100赫兹或300赫兹脉冲中过滤掉300赫兹信号，仅允许100赫兹信号通过。

自校正电路：是为了进一步分离出连续的有效断相脉冲系列，将离散的个别独立的脉冲信号消除，从而有效地提高抗干扰性能。

延时电路是在确立断相故障成立时，进行延时分断。

按照本发明一个实施例：所述电流信号转换成数字时序电路的脉冲信号电路为：先将交流的电流信号整流为脉动的直流信号，经过隔直电路将直流部分去掉，经过施密特电路整形后转换成数字时序电路的脉冲信号。有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹，也可直接用交流的电流信号来转换成数字时序电路的脉冲信号。有效脉冲信号为50赫兹和150赫兹。两者等效，下同；以下电路叙述以有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹为例。

电流信号转换成的数字时序电路的脉冲信号需要频率锁定在断相频率100赫兹和过流频率300赫兹以解决数字时序电路最为恼火的假脉冲信号的干扰。可用锁相环技术将特定的断相频率100赫兹取出，进入下一步处理；而过流频率300赫兹的处理原则相同，不再重复。同样对有效脉冲信号为50赫兹和150赫兹的处理与有效脉冲信号为100赫兹和300赫兹的处理相同。

频敏处理电路是为了决定断相故障的检出，它在输入的100赫兹或300赫兹脉冲中过滤掉300赫兹信号，仅允许100赫兹信号通过。

自校正电路：是为了进一步分离出连续的有效断相脉冲系列，将离散的个别独立的脉冲信号消除，从而有效地提高抗干扰性能。

延时电路是在确立断相故障成立时，进行延时分断。

本发明的优点在于采用了一种实用的基于数字时序电路的自校正电动机保护器，解决缺相保护和抗干扰的难题，从而达到本发明的目的。

本发明的技术方案是：将三相电流信号转换成数字时序电路的脉冲信号，由于工频电网的额定频率是50赫兹，单相整流后脉动频率为100赫兹；三相相位差为120度，故正常时三相整流叠加脉动频率为300赫兹。当断相时，一相断开，其余两相同相运行，整流后脉动频率为100赫兹。因此从脉动频率方面来看，特征明显。