[发明专利]一种新型低压电机断相保护装置

说明书

本发明属于一种用于三相低压异步电机断相运行保护的新型保护装置，它与各种系列的接触器和热继电器配套可组成各种类型的磁力启动器。

一般公知的三相低压异步电机保护装置，按获取断相信号的不同，可分为：电压信号断相保护、电流信号断相保护、热信号断相保护及相位变化信号断相保护等类型。这些类型的保护装置有许多不足之处，如：

电压信号断相保护由于在主回路中取电压的部位不同，相应出现不同的保护死区，导致保护装置灵敏度大大降低;

电流信号断相保护和热信号断相保护受外界各种干扰因素影响，经常动作失灵;

相位变化信号断相保护，如实用新型专利CN86205712U《三相电机断相保护》，其电流线互感器反相电势被二极管D1、D2、D3所隔离，相当于开路，在电动机启动或大负荷时，较高的谐波电势有害于二极管和电流互感器二次绕组匝间绝缘。特别是对小容量电机也得配备体积较大的互感器，增大了设备安装空间。

上述几种类型的断相保护器采用的元件较多，结构也较复杂，调整麻烦，可靠性较差，且造价较高。

本发明的目的在于提供一种新型低压电机断相保护装置，使之结构简单，可靠性好，调整容易，造价低，耗能少，并可弥补一般公知的几种类型断相保护器在使用功能上的不足。

本发明的目的是采用如下方法来实现的：

采用三只微型饱和电流互感器分别串入三相主回路，当其铁芯过激磁而饱和时，在二次开口三角绕组中产生三次谐波电势控制可控硅触发回路，使之接触器保持或跳闸。

以下将结合附图对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明的原理结线图。

图2是三相电机A相断线时，B相与C相的波形图。

图3是可改变可控硅导角的结线方式之一。

图4是可改变可控硅导角的结线方式之二。

参照图1-4，详细说明本发明的具体结构和工作情况。该装置由跳闸按钮TQ、合闸按钮HQ、限流电阻R′、二极管CZ1、接触器线圈CJ及热继电器接点RJ组成启动回路，三相饱和电流互感器CT分别串入电机D的A、B、C三相主回路中，并安装于接触器CJ和热继电器RJ之间狭小空间中，其二次绕阻不同极性串接成开口三角形，其输出端分别接于可控硅KZ触发极和负极，为可控硅KZ提供触发电流信号。跳闸按钮TQ、经济电阻R、可控硅KZ、接触器线圈CJ及热继电器接点RJ构成自保持回路。接触器线圈CJ两端并联二极管CZ2，使其磁能回输。可改善电流波形，消除噪声。图1中的RD是熔断器。

本发明的工作原理如下：

当按下启动按钮HQ时，电流经跳闸按钮TQ、启动按钮HQ、限流电阻R′、二极管CZ1、接触器线圈CJ及热继电器接点RJ使接触器CJ吸合，电机D启动。三相对称电流经饱和电流互感器CT，在其二次开口三角绕组中产生三次谐波触发信号触发可控硅KZ，其电流由A相经跳闸按钮TQ、经济电阻R、可控硅KZ、接触器线圈CJ、热继电器接点RJ，使接触器CJ自保持，电机D正常运行。

当电机D处于断相运行时，如A相断线，参照图2，B、C相电流相位差180°，饱和电流互感器CT的二次开口三角绕组内感应基波电势E_1B、E_1D相位差180°而相互抵消，三次谐波电势E_3B、E_3C也相差180°而相互抵消，故可控硅KZ无触发信号而关断，致使接触器CJ失磁而跳闸，达到保护电机的目的。

为达到节能效果，可采用图3与图4所示的结线方式来改变可控硅导电角。R为自保持电阻（经济电阻），实现节能，限值大小由各类型接触器线圈CJ直流返回电压而定。CJ为交流接触自带380伏或220伏线圈，不需更换为直流线圈。二极管CZ2系续流管，用来改善线圈回路电流波形和磁能返馈作用。

本发明由于采用了上述结线与工作原理，具有如下特点：

采用价格低廉的电磁元件直接控制可控硅，简化整机系统，性能可靠，元件少，维护方便，造价低;

三相电机电路中有一相断线（无电流），即可跳闸，依据电机空载电流调整饱和电流互感器一次安匝数，可用于75千瓦以下各种规格电机;

交流接触器改用直流供电，并加经济电阻，可节省能耗，并可消除电磁噪声，实现无声运行。