專利名稱：一種感應(yīng)電動(dòng)機(jī)斷相故障在線監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種感應(yīng)電動(dòng)機(jī)斷相故障在線監(jiān)測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種感應(yīng)電動(dòng)機(jī)斷相保護(hù)控制裝置，屬檢測(cè)儀器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景[0002]感應(yīng)電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行是造成電動(dòng)機(jī)燒損故障的重要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，因?yàn)閿嘞噙\(yùn)行而燒毀的電動(dòng)機(jī)占損壞電動(dòng)機(jī)總數(shù)的80%以上，造成感應(yīng)電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行的原因很多，如熔斷器一相熔斷、電源線一相斷線、電動(dòng)機(jī)繞組引出線與接線端子之間松脫等，當(dāng)故障一旦發(fā)生，則必須迅速而有效的切除故障，這是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的最有效的方法之一。[0003]通常當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子繞組力連接當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，若U相斷開，對(duì)應(yīng)著定子繞組電路有4=0。假設(shè)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)著額定負(fù)載，這時(shí)其它兩相電流增大。當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子繞組為Δ連接，三相繞組中一相(設(shè)為U相)斷路時(shí)，三相線電流呈現(xiàn)不對(duì)稱。因此，針對(duì)電動(dòng)機(jī)定子繞組的不同接法以及各種斷相狀況，目前采用的方法如下[0004](1)以繞組溫度變化為原則的斷相保護(hù)[0005]影響電動(dòng)機(jī)繞組壽命的是其過高的溫升。因此在電動(dòng)機(jī)繞組中安置溫度傳感器， 適時(shí)測(cè)量電動(dòng)機(jī)的溫度，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的溫升超過絕緣等級(jí)所規(guī)定的溫升時(shí)，實(shí)施切斷電源等保護(hù)措施。這種保護(hù)除了能夠保護(hù)斷相運(yùn)行外，還可以進(jìn)行過載、繞組絕緣損壞等電機(jī)故障進(jìn)行保護(hù)。這種保護(hù)需要在電機(jī)制造時(shí)安裝溫度檢測(cè)元件，常用于大型電機(jī)的保護(hù)；[0006](2)以三相線電流為原則的斷相保護(hù)[0007]當(dāng)電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行時(shí)，三相線出現(xiàn)嚴(yán)重的不對(duì)稱，因此可以通過檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的三相電流信號(hào)進(jìn)行故障的診斷，檢測(cè)電路將斷相電流信號(hào)，經(jīng)過整流、濾波電阻分壓后送入鑒幅器進(jìn)行比較，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)繼電器，使主電路斷開。這種方法能夠?qū)Ω鞣N接法的三相電動(dòng)機(jī)的供電線路和電動(dòng)機(jī)定子繞組斷相進(jìn)行保護(hù)，對(duì)電流檢測(cè)的準(zhǔn)確度較高，電流互感器最好采用線性度較好的空心電流互感器；[0008](3)以線電流為零為原則的斷相保護(hù)[0009]對(duì)三相電動(dòng)機(jī)的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，當(dāng)其中一相電流為零時(shí)，判別為電動(dòng)機(jī)滿足斷相運(yùn)行條件，該電路每相均有獨(dú)立的變換器和檢波器，各相信號(hào)經(jīng)過晶體管反相器或二極管門電路送到輸出電路，三相中任意一相電流為零時(shí)，輸出繼電器 均動(dòng)作。由于斷相信號(hào)取自線電流為零時(shí)，顯然這種方法對(duì)三角形接法的電動(dòng)機(jī)的繞組斷相不能有效識(shí)別， 具有一定的局限性；[0010](4)以三相電壓為原則的斷相保護(hù)[0011]電壓檢測(cè)是利用電動(dòng)機(jī)斷相后三相電壓的對(duì)稱性原理。檢測(cè)電路由電阻、整流電路和光電耦合電路組成，當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)斷相運(yùn)行，造成三相電路的不對(duì)稱，F(xiàn)點(diǎn)之間的電位發(fā)生變化，存在電位差，這時(shí)繼電器動(dòng)作斷開主電路。[0012]上述方法雖然能夠?qū)Ω袘?yīng)電動(dòng)機(jī)斷相故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但均有一定的局限性。方法 (1)不易實(shí)現(xiàn)，方法(2)僅用于三相不對(duì)稱，方法(3)適合于定子繞組為Y連接，方法(4)用于定子繞組為u 實(shí)用新型內(nèi)容[0013]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種對(duì)于定子繞組三角形和星形接法都能適用、具有完成電動(dòng)機(jī)零電流保護(hù)、過電流保護(hù)和三相負(fù)載不對(duì)稱保護(hù)等多項(xiàng)功能的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)斷相故障在線監(jiān)測(cè)裝置。[0014]解決技術(shù)上述問題的技術(shù)方案是[0015]一種感應(yīng)電動(dòng)機(jī)斷相故障在線監(jiān)測(cè)裝置，它由控制電路、電流檢測(cè)電路和電壓檢測(cè)電路組成，控制電路的信號(hào)輸出控制端與電動(dòng)機(jī)的主電路啟動(dòng)和停止控制端相連接，控制電路的信號(hào)輸入端分別與電流檢測(cè)電路和電壓檢測(cè)電路的信號(hào)輸出端相連接，電流檢測(cè)電路的電流互感器跨接在三相電路上，電壓檢測(cè)電路的三相輸入端分別并聯(lián)在三相電路上。[0016]上述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)斷相故障在線監(jiān)測(cè)裝置，所述控制電路包括接觸器KM線圈、繼電器KAl常開觸點(diǎn)KA1-1、繼電器KA2常閉觸點(diǎn)KA2-1、時(shí)間繼電器KT1、時(shí)間繼電器KT2、蜂鳴器HA，繼電器KAl線圈和繼電器KA2線圈分別連接在電壓檢測(cè)電路和電流檢測(cè)電路中，繼電器KA2常閉觸點(diǎn)KA2-1與接觸器KM線圈串聯(lián)相接，接觸器KM主觸頭接在控制電動(dòng)機(jī)的啟停電路中，繼電器KAl常開觸點(diǎn)KAl-I與時(shí)間繼電器KT2串聯(lián)后并聯(lián)在接觸器KM線圈兩端，時(shí)間繼電器KT2觸點(diǎn)KT2-1串聯(lián)在繼電器KA2常閉觸點(diǎn)KA2-1與接觸器KM線圈之間。[0017]上述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)斷相故障在線監(jiān)測(cè)裝置，所述電流檢測(cè)電路由電流測(cè)量電路、鑒幅電路和繼電器KA2組成，電流測(cè)量電路、鑒幅電路和繼電器KA2依次連接，繼電器KA2常閉觸點(diǎn)KA2-1連接在控制電路中。[0018]上述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)斷相故障在線監(jiān)測(cè)裝置，所述電壓檢測(cè)電路由電壓測(cè)量電路、比較電路和繼電器KAl組成，電壓測(cè)量電路、比較電路和繼電器KAl依次連接，繼電器KAl常開觸點(diǎn)KAl-I連接在控制電路中。[0019]本實(shí)用新型對(duì)于定子繞組三角形和星形接法都能適用，電流檢測(cè)電路主要用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)斷相零電流故障，電壓檢測(cè)電路用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)斷相三相不對(duì)稱故障，能夠完成電動(dòng)機(jī)零電流保護(hù)、過電流保護(hù)和三相負(fù)載不對(duì)稱保護(hù)等，設(shè)有延時(shí)功能以防止因電源不對(duì)稱引起的系統(tǒng)誤動(dòng)作，故障報(bào)警。本實(shí)用新型能夠提高感應(yīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的安全可靠性，這種電路結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，調(diào)試方便，易于實(shí)現(xiàn)。


[0020]圖1是本實(shí)用新型的電原理方框圖；[0021]圖2是控制電路原理圖。[0022]圖中標(biāo)記如下控制電路1、電流檢測(cè)電路2、電壓檢測(cè)電路3、按鈕SB1、按鈕SB2、 接觸器KM、接觸器KM常開觸點(diǎn)KM-I、接觸器KM常開觸點(diǎn)KM-2、接觸器KM常閉觸點(diǎn)KM-3、繼電器KA1、繼電器KAl常開觸點(diǎn)KAl-I、繼電器KA2、繼電器KA2常閉觸點(diǎn)KA2-1、時(shí)間繼電器 KT1、時(shí)間繼電器KTl觸點(diǎn)KT1-1、時(shí)間繼電器KT2、時(shí)間繼電器KT2觸點(diǎn)KT2-1、蜂鳴器HA。
具體實(shí)施方式
[0023]圖1為本實(shí)用新型的電原理方框圖。圖中顯示，電動(dòng)機(jī)主電路分別與控制電路1、 電流檢測(cè)電路2和電壓檢測(cè)電路3相連接?？刂齐娐?由接觸器KM、時(shí)間繼電器KT1、時(shí)間繼電器KT2、蜂鳴器HA等電器元件組成，用于控制電動(dòng)機(jī)的啟停。電流檢測(cè)電路2由電流測(cè)量電路、鑒幅電路和繼電器KA2組成，電流檢測(cè)電路2主要用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)斷相零電流故障，使控制電路瞬時(shí)動(dòng)作。電壓檢測(cè)電路3由電壓測(cè)量電路、比較電路和繼電器KAl組成， 電壓檢測(cè)電路3用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)斷相三相電流不對(duì)稱故障(三相電流均大于零)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)延時(shí)斷開。[0024]圖2是控制電路1原理圖。控制電路1包括按鈕SB1、按鈕SB2、接觸器KM線圈、 接觸器KM常開觸點(diǎn)KM-1、接觸器KM常開觸點(diǎn)KM-2、接觸器KM常閉觸點(diǎn)KM-3、繼電器KAl 常開觸點(diǎn)KA1-1、繼電器KA2常閉觸點(diǎn)KA2-1、時(shí)間繼電器KTl線圈、時(shí)間繼電器KTl觸點(diǎn) KT1 -1、時(shí)間繼電器KT2線圈、時(shí)間繼電器KT2觸點(diǎn)KT2-1、蜂鳴器HA。[0025]繼電器KA2常閉觸點(diǎn)KA2-1與接觸器KM線圈串聯(lián)相接，接觸器KM主觸頭接在控制電動(dòng)機(jī)的啟停電路中。當(dāng)電動(dòng)機(jī)斷相零電流時(shí)，電流檢測(cè)電路2的繼電器KA2動(dòng)作，控制電路1的繼電器KA2常閉觸點(diǎn)KA2-1斷開，接觸器KM線圈斷電，接在電動(dòng)機(jī)控制電路中的接觸器KM主觸頭動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，同時(shí)蜂鳴器HA報(bào)警。[0026]繼電器KAl常開觸點(diǎn)KAl-I與時(shí)間繼電器KT2線圈串聯(lián)后并聯(lián)在接觸器KM線圈兩端，時(shí)間繼電器KT2延時(shí)觸點(diǎn)KT2-1串聯(lián)在繼電器KA2常閉觸點(diǎn)KA2-1與接觸器KM線圈之間。當(dāng)電動(dòng)機(jī)斷相呈現(xiàn)三相電流不對(duì)稱時(shí)，電壓檢測(cè)電路3的繼電器KAl動(dòng)作，控制電路 1的繼電器KAl常開觸頭KAl-I閉合，與之串聯(lián)的時(shí)間繼電器KT2線圈得電，串聯(lián)在繼電器 KA2常閉觸點(diǎn)KA2-1和接觸器KM線圈之間的時(shí)間繼電器KT2延時(shí)觸點(diǎn)KT2-1延時(shí)后斷開， 接觸器KM線圈斷電，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。[0027]接觸器KM有三個(gè)觸點(diǎn)，接觸器KM常開觸點(diǎn)KM-I與按鈕SB2相并聯(lián)，接觸器KM常開觸點(diǎn)KM-2與時(shí)間繼電器KTl線圈相串聯(lián)，接觸器KM常閉觸點(diǎn)KM-3與時(shí)間繼電器KTl觸點(diǎn)KTl-I和蜂鳴器HA相串聯(lián)。[0028]在本實(shí)用新型中，電流檢測(cè)電路2的電流測(cè)量電路、鑒幅電路檢測(cè)到電動(dòng)機(jī)有斷相零電流故障后，繼電器KA2線圈接通，連接在控制電路1中的繼電器KA2常閉觸點(diǎn)KA2-1 動(dòng)作，啟動(dòng)控制電路1。[0029]同理，電壓檢測(cè)電路3中的電壓測(cè)量電路、比較電路檢測(cè)到電動(dòng)機(jī)有斷相三相電流不對(duì)稱故障(三相電流均大于零)后，繼電器KAl線圈接通，連接在控制電路1中的繼電器 KAl常開觸點(diǎn)KAl-I、時(shí)間繼電器KTl、時(shí)間繼電器KTl觸點(diǎn)KTl-I、時(shí)間繼電器KT2、時(shí)間繼電器KT2觸點(diǎn)KT2-1動(dòng)作，啟動(dòng)控制電路1，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的延時(shí)斷開。
權(quán)利要求1.一種感應(yīng)電動(dòng)機(jī)斷相故障在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于它由控制電路(1)、電流檢測(cè)電路(2)和電壓檢測(cè)電路(3)組成，控制電路(1)的信號(hào)輸出控制端與電動(dòng)機(jī)的主電路啟動(dòng)和停止控制端相連接，控制電路(1)的信號(hào)輸入端分別與電流檢測(cè)電路(2 )和電壓檢測(cè)電路(3)的信號(hào)輸出端相連接，電流檢測(cè)電路(2)的電流互感器跨接在三相電路上，電壓檢測(cè)電路(3)的三相輸入端分別并聯(lián)在三相電路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)斷相故障在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述控制電路(1)包括接觸器KM、繼電器KAl常開觸點(diǎn)KA1-1、繼電器KA2常閉觸點(diǎn)KA2-1、時(shí)間繼電器KT1、時(shí)間繼電器KT2、蜂鳴器HA，繼電器KAl線圈和繼電器KA2線圈分別連接在電壓檢測(cè)電路(3)和電流檢測(cè)電路(2)中，繼電器KA2常閉觸點(diǎn)KA2-1與接觸器KM線圈串聯(lián)相接， 接觸器KM主觸頭接在控制電動(dòng)機(jī)的啟停電路中，繼電器KAl常開觸點(diǎn)KAl-I與時(shí)間繼電器 KT2串聯(lián)后并聯(lián)在接觸器KM線圈兩端，時(shí)間繼電器KT2觸點(diǎn)KT2-1串聯(lián)在繼電器KA2常閉觸點(diǎn)KA2-1與接觸器KM線圈之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)斷相故障在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述電流檢測(cè)電路(2)由電流測(cè)量電路、鑒幅電路和繼電器KA2組成，電流測(cè)量電路、鑒幅電路和繼電器KA2依次連接，繼電器KA2常閉觸點(diǎn)KA2-1連接在控制電路(1)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)斷相故障在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述電壓檢測(cè)電路(3)由電壓測(cè)量電路、比較電路和繼電器KAl組成，電壓測(cè)量電路、比較電路和繼電器KAl依次連接，繼電器KAl常開觸點(diǎn)KAl-I連接在控制電路(1)中。
專利摘要一種感應(yīng)電動(dòng)機(jī)斷相故障在線監(jiān)測(cè)裝置，屬檢測(cè)儀器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，用于對(duì)電動(dòng)機(jī)因斷相引起的故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)和保護(hù)，其技術(shù)方案是它由控制電路、電流檢測(cè)電路和電壓檢測(cè)電路組成，控制電路的信號(hào)輸出控制端與電動(dòng)機(jī)的主電路啟動(dòng)和停止控制端相連接，控制電路的信號(hào)輸入端分別與電流檢測(cè)電路和電壓檢測(cè)電路的信號(hào)輸出端相連接，電流檢測(cè)電路的電流互感器跨接在三相電路上，電壓檢測(cè)電路的三相輸入端分別并聯(lián)在三相電路上。本實(shí)用新型對(duì)于定子繞組三角形和星形接法都能適用，能夠完成電動(dòng)機(jī)零電流保護(hù)、過電流保護(hù)和三相負(fù)載不對(duì)稱保護(hù)等，提高了感應(yīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的安全可靠性，具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，調(diào)試方便，易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02H7/09GK202282604SQ201120357770
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者呂鋒, 李淑娥, 杜文霞, 杜海蓮 申請(qǐng)人:河北師范大學(xué)