[实用新型]一种三相异步机保护装置

说明书

本实用新型属于电工产品中的三相异步机保护装置，尤其是对电动机由于过载和断相的保护。

三相异步机的绝缘已由过去的A级绝缘提高到现在的E级绝缘。因此，国际电工委员会（IEC）修订了电机保护电器的标准：1、允许的过负载保护特性要求降低；2、增加了断相保护要求。已有技术中带断相保护的热继器具有下列缺点：1、它的动作信号不直接取自电动机的电流，而是先将电能转变为热能；2、热继电器安装在远离电动机的控制箱（柜）内，其热状态与电动机中也已迥然不同；3、带断相保护的热继电器的保护特性分散性大，因此选用和调整十分困难。

本实用新型针对上述缺点，加以改进，提出一种新的保护装置，其特征是信号源采用一只既反映过载电流又能反映断相过电流的三相四柱式电流变换器。整个装置不仅具有1、能使电机正常起动；2、能充分发挥电机的过载能力等功能，而且与带断相保护的热继电器相比较有下列突出优点：1、结构简单可靠；2、选用和调整方便；3、成本低；4、热继电器每只三极额定电耗约9瓦，采用本实用新型每只可节电50％以上；5、安装尺寸可与热继电器相同，是热继电器的更新换代产品。

附图1虚线框中是这种保护装置的一种电气原理图。信号源是一只三相四柱式电流变换器。初级绕组串在电机主回路中，次级绕组A－X，B－y，C－Z全波整流后並联加C₁滤波后作为开关电路的直流电源。三相电流变换器的铁芯采用三相四柱式，有两个心柱和两个旁轭。旁轭和上、下轭铁芯截面积是心柱截面积的1／2。两个旁轭上有绕组，匝数与心柱上的绕组匝数相等。两个旁轭上的绕组相串联后作为三相绕组中的一相。

由下列实测数据可知，不论是电机三相对称运行或有一相断相，只要电机定子电流基本上相同，电流变换器输出的直流电压也是基本上相同的。例如定子电流3安时，不论三相对称或断相，变换器输出直流电压为36伏左右。

其中I_A、I_B、I_C为电机三相定子电流；

U₂a、U₂b、U₂c为变换器次级绕组输出交流电压；

U₀为输出C₁端直流电压。

利用变换器的上述特性，我们可以整定当电机定子侧电流达到整定值（例如120％I_N）时，继电器J动作，对电机起保护作用。

具体工作情况如下：

1、正常时，开关电路的输入电压U₀不超过整定值，稳压管CW不击穿，三极管BG无基极电流而截止，继电器J不动作。

2、过载或断相情况下电流如超过整定值，开关电路的输入电压U₀超过整定值，稳压管CW击穿，三极管BG饱和导通，继电器J动作。

电容器C₂充电延时时间的作用主要是使电动机能正常起动。

电位W₁的主要作用是调整动作电流整定值，以充份发挥电机的过载能力。

本实用新型还可以单独作为三相异步机的断相保护器或三相电流继电器，其特征是信号源是三相四柱式电流变换器。