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电子式电动机保护器实物接线图(电动机保护器电路原理图)

电子式电动机保护器实物接线图(电动机保护器电路原理图)当电动机过载时,电动机工作电流就会增加,同时L4产生的感应电压也增加,C4两端的电压也随之增加。该电压经RP1的滑动触点、R7、R9对C6进行充电,当C6两端电压大于稳压管DZ的稳压值4。7V时,NE556的TH2端获复位信号,Q2端输出低电平,运行指示灯LED3熄灭,过载指示灯LED2亮。这时,13脚D2端导通接地,C6通过R9开始放电。当C6两端电压低于DZ稳压值时。TL2端又获置位信号。Q2端又输出高电平,D2端又截止,C6再次充电。当C6两端电压高于DZ稳压值时,TH2端再次获得复位信号,Q2端再次输出低电平。这样,D2、TL2、TH2、C6、R9等构成一个多谐振荡器,使运行指示灯LED3和过载指示灯LED2交替闪亮。给出过载指示。与此同时,C5通过D7、R8、RP2、NE556的Q2端进行断续充电。随着充电电流的减小,C5负端的电压逐渐降低。当低于保护器工作电压时,NE556的T

电动机保护器是经典的电机星三角启动方式,由三相电流互感器、检测、放大、延时、调整电路和执行继电器组成。检测电路检测到电流互感器应的电流缺相或大于设定值时,经放大器放大,使继电器动作。继电器触头串接于接触器线器供电回路中,继电器动作后使接触器断电,起到保护电机作用。延时电路用于避开电机起动电流其时长可调。调整电路用于根据被保护电机工作电流精确设置动作电流。

一、电动机保护器电路原理图一

1、工作原理

在图1中,按下SB2,保护器得电工作,接触器KM线圈得电吸合。电动机M得电开始工作,通过KM辅助触点和保护器内继电器常闭触点K继续给KM线圈和保护器供电,实现电路自锁。电动机工作后,保护器内的电感线圈L1~L3产生感应电,分别经图2中D1~D3半波整流、C1~C3滤波后变成直流电压信号,通过电阻R1~R3加到三极管V1~V3的基极,V1~V3导通。断相指示灯LED1灭,R5上端电压等于保护器工作电压,使D6处于反偏截止状态,双时基集成电路NE556的⑥脚TL1端和②脚TH1端均为高电位,处于复位状态,⑤脚Q1端输出低电平。继电器K不动作。L4产生的感应电经D4半波整流,C4滤波后通过RP1滑动触点、R7、R9、C6加到NE556的⑧脚TL2端和12脚TH2端。由于电容器两端电压不能突变。通电瞬间C6两端电压为0V(只要低于K2端所接稳压二极管DZ稳压值的1/2即2。35V),TL2端获置位信号,Q2端输出高电平,运行指示灯LED3亮。如果电动机工作电流正常,L4产生的感应电就会很小,C6的充电电流也就很小,C6两端的电压就始终低于DZ的稳压值4。7V,确保TH2端不会获得复位信号。

电子式电动机保护器实物接线图(电动机保护器电路原理图)(1)

电子式电动机保护器实物接线图(电动机保护器电路原理图)(2)

2、保护原理:

1、断相保护

当三相交流电源中任意一相断(缺)相时,相应的电感线圈失去感应电压。V1~V3中相应的三极管截止,此时断相指示灯LED1亮。给出断相指示。由于R5的阻值较小,其电压降低于保护器工作电压的1/3,所以NE556的TL1端获置位信号,Q1端输出高电平,继电器线圈K得电吸合,其常闭触点断开,切断图1中自锁回路,KM、保护器失电停止工作。由于V1、V2、V3的集电极与发射极串联连接,构成一个三输入端的与门电路,只要三个输入端中有一个输入电平为低,输出就截止。

2、过载保护

当电动机过载时,电动机工作电流就会增加,同时L4产生的感应电压也增加,C4两端的电压也随之增加。该电压经RP1的滑动触点、R7、R9对C6进行充电,当C6两端电压大于稳压管DZ的稳压值4。7V时,NE556的TH2端获复位信号,Q2端输出低电平,运行指示灯LED3熄灭,过载指示灯LED2亮。这时,13脚D2端导通接地,C6通过R9开始放电。当C6两端电压低于DZ稳压值时。TL2端又获置位信号。Q2端又输出高电平,D2端又截止,C6再次充电。当C6两端电压高于DZ稳压值时,TH2端再次获得复位信号,Q2端再次输出低电平。这样,D2、TL2、TH2、C6、R9等构成一个多谐振荡器,使运行指示灯LED3和过载指示灯LED2交替闪亮。给出过载指示。与此同时,C5通过D7、R8、RP2、NE556的Q2端进行断续充电。随着充电电流的减小,C5负端的电压逐渐降低。当低于保护器工作电压时,NE556的TL1端获置位信号,Q1端输出高电平,K得电吸合,其常闭触点断开,KM、保护器失电停止工作。

3、过压保护

当电网电压升高时,电动机工作电流随之增加,于是L4产生的感应电压也同时增加,随后的保护过程与过载保护过程相同。使用电动机保护器时必须注意控制线路的接线问题,以确保机器的正常运行,根据电动机保护器原理来它可以代替断路器、接触器、热继电器、熔断器等低压电器的一项产品。

二、电动机保护器电路原理图二

电子式电动机保护器实物接线图(电动机保护器电路原理图)(3)

热继电器FR1串接于主电路中,FR1的常闭触点串接于控制回路,过载故障发生时,FR1控制触点断开,交流接触器KM1线圈失电,KM1开断,起到过载停机保护作用。

1、电动机在起动和运行过程中可能发生的故障和保护特点:

a、电动机的过载

电动机的一个重要工作参数即额定工作电流,在定额电流以内运行,为安全工作区。机械负载或供电电压变化,都会引起工作电流的变化,出现异常情况时使电动机过载,转速下降,电动机绕组中的电流增大,超过额定工作电流,绕组温度升高。过载运行,会导致电动机绕组绝缘老化、缩短电机使用寿命,严重时使绕组绝缘击穿造成短路,绕组起火烧毁等故障。电动机的过载运行,指转差率增大由过流引起绕组异常温升,所以又称为过流运行。

电动机的过电流大小与过电流时间之间的关系称为过载特性。在实际运行中,电机短时过载和较低程度的过载,是难以避免的,也是可以允许的,过电流大小和过电流允许时间呈反比,称为反时限保护特性,见下图。

电子式电动机保护器实物接线图(电动机保护器电路原理图)(4)

图1、用热继电器组成的电动机过载保护电路

热继电器FR1串接于主电路中,FR1的常闭触点串接于控制回路,过载故障发生时,FR1控制触点断开,交流接触器KM1线圈失电,KM1开断,起到过载停机保护作用。

1、电动机在起动和运行过程中可能发生的故障和保护特点:

a、电动机的过载

电动机的一个重要工作参数即额定工作电流,在定额电流以内运行,为安全工作区。机械负载或供电电压变化,都会引起工作电流的变化,出现异常情况时使电动机过载,转速下降,电动机绕组中的电流增大,超过额定工作电流,绕组温度升高。过载运行,会导致电动机绕组绝缘老化、缩短电机使用寿命,严重时使绕组绝缘击穿造成短路,绕组起火烧毁等故障。电动机的过载运行,指转差率增大由过流引起绕组异常温升,所以又称为过流运行。

电动机的过电流大小与过电流时间之间的关系称为过载特性。在实际运行中,电机短时过载和较低程度的过载,是难以避免的,也是可以允许的,过电流大小和过电流允许时间呈反比,称为反时限保护特性,见下图。

电子式电动机保护器实物接线图(电动机保护器电路原理图)(5)

从上图可以看到,3只电流互感器LH1~LH3,将电动机的三相运行电流信号取出,分别送入后级过载、短路信号采样处理电路和断相信号采样处理电路,处理成开关量信号再送入信号输出电路和故障信号指示电路,输出电路的形式也有多种,一般为继电器接点信号输出,或晶闸管器件开关信号输出,或晶体管开路集电极信号输出等。

需要说明的是:部分电动机保护器,采用微控制器处理电流采样和电压采样信号(但电流信号采样电路的前级电路同本章所述电路相似),可从操作显示面板设置故障动作电流值,并可以监看运行电流值、电压电压值等,其功能更为强大,智能化程度更高,但应用面不够广泛。另外有的产品,如变频器,软起动器等产品,其过载、短路及断相保护电路作为控制电路的一个有机组成部分。本章所述电动机保护器,系全部采用模拟或数字电路硬件电路的,作为一个独立部件被应用的保护装置(产品)。

本节内容将这两种型号的保护器电路放在一起,一是因为其电路结构与原理近似,二是多家低压电器生产厂家生产此类产品,其它型号如JD-5、JDB-80,电路结构也与本文电路相似或相同,这类保护器在电动机起动柜的生产和组装中得到了广泛的应用。但缺点是该类产品的控制接线稍嫌复杂。在停机状态,显示断相故障,处于断相保护中。输出控制接点为常闭型触点,过载或断相故障发生时动作,触点开断,送出停机信号。

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