专利名称：一种缺相、相序保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及保护电路技术领域，特别涉及ー种缺相、相序保护器。
背景技术：
目前，绝大部分电动机在使中要求防止三相电源的相序、缺相、三相电压不平衡，而现有的XJ3 XJ5系列断相、相序保护器存在应用电压范围窄(只适用于単一电压下)、频率单一(只能在50 Hz下使用)、三相不平衡保护不灵敏、体积和功耗大。
实用新型内容为了克服现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型的目的在于提供ー种缺相、相序保护器，它能控制器使用电压范围宽(180 690V)和多频率(50 60Hz)兼容，体 积小、能耗低，三相不平衡保护可靠，而且能区分缺相保护与相序保护。为了达到上述之目的，本实用新型采用如下具体技术方案ー种缺相、相序保护器，包括电源电路、相序检测电路、断相检测电路、控制输出电路和状态指示电路，所述电源电路分别连接相序检测电路和断相检测电路，相序检测电路和断相检测电路又分别与控制输出电路相连接，所述状态指示电路与控制输出电路连接。所述电源部分为三相电源分别经抗浪涌电阻(Rl、R2、R3)、降压电容(C3、C4、C5)到三相全桥整流(D1、D2，D3、D4，D5、D6)组成降压AC-DC变换，再由滤波电容(Cl)和稳压ニ极管(Z2)电阻(R35、R36)三极管(Q2)组成稳压滤波电路，产生稳定的直流电压，经限流电阻(R20)稳压ニ极管(Zl)滤波电容(C9)降压为IC(Ul)供电。降压电容(C3、C4、C5)分别经电阻(R4、R5)、(R6、R7)、(R8、R9)放电。
所述相序检测部分为三相电源经抗浪涌电阻(R2、R3)与移相电容(Cl)、电阻(RIO、Rll ;R12、R13)组成移相电路，移相输出分别经衰减电阻(R14、R15)到整流ニ极管(DlUDlO)进行半波整流，再经电阻(R16、R18)限压，电容(Cll、C12)去纹波，再经耦合电阻(R19、R17)送至控制IC(Ul-I)的+ -输入端进行比较。只有在正确的相位连接才使整流ニ极管(Dll)整流后的电压恒高于整流ニ极管(DlO)整流后的电压，控制IC(Ul-I)输出高电平。所述断相检测电路三相电源分别经电阻分压网络(R4、R5)、(R6、R7)、(R8、R9)再经整流ニ极管(D7、D8、D9)半波整流至滤波电容(C8、C7、C6)，得到三相取样低压直流电，此电压一路直接送入控制IC(U1-4、U1-3、U1_2)的+相端；另一路分别经分压电阻(R22、R21 ； R28、R27 ;R25、R24)送入控制IC(U1-2、U1_4、U1_3)的-相端。比较器从一相取样分压后与另ー相取样进行比校，在正常的输入情况下+相端恒高于-相端，输出高电平，当其中一相，或二相电压下降(三相电压不平衡)时比较器的+相端电压下降，当降低于比较器的-相端分压电压(没有电压下降的那相)后输出低电平，并经(D16、R23 ;D17、R26 ；D18、R29 ;)进行单向差动锁定，适当设置分压电阻(R22、R21 ; R28、R27; R25、R25)的值可设定三相电压不平衡的电压值；当其中一相，或二相断电时比较器的+相端电压下降，当降低于比较器的-相端分压电压(没有电压下降的那相)后输出低电平；三相全无时保护器无电，输出继电器(KI)无动作。所述控制输出电路为当发生相序不对时控制IC(Ul-I)输出低电平，一路经发光ニ极管(LED2)到限流电阻(R34)到电源(VCC);另一路经单通ニ极管(D21)至控制点(10)，致使输出三极管(Ql)截止；当发生缺相或三相不平衡时，控制IC(U1-2、U1-3、U1_4)中一个或两个输出低电平，经或门ニ极管(D13、D14、D15)后分三路，一路经发光二极管(LED3)到限流电阻(R30)到电源(VCC);另一路经单通ニ极管(D20)至控制点(10)，致使输出三极管(Ql)截止；还有一路经单通ニ极管(D19)至发光二极管(LED2)的+极，阻断其发光，也就是说缺相或三相不平衡故障显示优先。输出由输出继电器(Kl)与其保护ニ极管(D12)组 成，电源(VCC)经限流电阻(R33)，钳位ニ极管(Z3)和单通ニ极管(D22)至缓冲电容(ClO)经限流电阻(R31)至输出三极管(Ql)，控制输出继电器(Kl)输出，输出三极管(Ql)在无故障的导通控制输出继电器(Kl)闭合输出。所述状态指示电路为由发光二极管(LEDl)和限流电阻(R32)组成正常状态指示；由发光二极管(LED2)和限流电阻(R34)组成相序故障指示；由发光二极管(LED3)和限流电阻(R30)组成缺相故障指示。与现有的技术相比，本实用新型具有以下突出优点和效果使用电压范围宽(180 690V)和多频率(50 60Hz)兼容、保护控制稳定可靠。可以实现目前大部分电动机的缺相、相序、三相不平衡保护功能，满足绝大多数用户的要求，整个保护器由电子元件组成，可靠性高、功耗低、体积小、性价比高。
图I为本实用新型的原理框图。图2为本实用新型的电路图。
以下结合附图对本实用新型作进ー步的详细说明。
具体实施方式
如图I、图2所示，ー种缺相、相序保护器，包括电源电路、相序检测电路、断相检测电路、控制输出电路和状态指示电路，所述电源电路分别连接相序检测电路和断相检测电路，相序检测电路和断相检测电路又分别与控制输出电路相连接，所述状态指示电路与控制输出电路连接。所述电源部分为三相电源分别经抗浪涌电阻(Rl、R2、R3)、降压电容(C3、C4、C5)到三相全桥整流(D1、D2，D3、D4，D5、D6)组成降压AC-DC变换，再由滤波电容(Cl)和稳压ニ极管(Z2)电阻(R35、R36)三极管(Q2)组成稳压滤波电路，产生稳定的直流电压，经限流电阻(R20)稳压ニ极管(Zl)滤波电容(C9)降压为IC(Ul)供电。降压电容(C3、C4、C5)分别经电阻(R4、R5)、(R6、R7)、(R8、R9)放电。所述相序检测部分为三相电源经抗浪涌电阻(R2、R3)与移相电容(Cl)、电阻(RIO、Rll ;R12、R13)组成移相电路，移相输出分别经衰减电阻(R14、R15)到整流ニ极管(DlUDlO)进行半波整流，再经电阻(R16、R18)限压，电容(Cll、C12)去纹波，再经耦合电阻(R19、R17)送至控制IC(Ul-I)的+ -输入端进行比较。只有在正确的相位连接才使整流ニ极管(Dll)整流后的电压恒高于整流ニ极管(DlO)整流后的电压，控制IC(Ul-I)输出高电平。所述断相检测电路三相电源分别经电阻分压网络(R4、R5)、(R6、R7)、(R8、R9)再经整流ニ极管(D7、D8、D9)半波整流至滤波电容(C8、C7、C6)，得到三相取样低压直流电，此电压一路直接送入控制IC(U1-4、U1-3、U1_2)的+相端；另一路分别经分压电阻(R22、R21 ； R28、R27 ;R25、R24)送入控制IC(U1-2、U1_4、U1_3)的-相端。比较器从一相取样分压后与另ー相取样进行比校，在正常的输入情况下+相端恒高于-相端，输出高电平，当其中一相，或二相电压下降(三相电压不平衡)时比较器的+相端电压下降，当降低于比较器的-相端分压电压(没有电压下降的那相)后输出低电平，并经(D16、R23 ;D17、R26 ；D18、R29 ;)进行单向差动锁定，适当设置分压电阻(R22、R21 ; R28、R27; R25、R25)的值可设定三相电压不平衡的电压值；当其中一相，或二相断电时比较器的+相端电压下降，当降低于比较器的-相端分压电压(没有电压下降的那相)后输出低电平；三相全无时保护器无电，输出继电器(Kl)无动作。所述控制输出电路为当发生相序不对时控制IC(Ul-I)输出低电平，一路经发光 ニ极管(LED2)到限流电阻(R34)到电源(VCC);另一路经单通ニ极管(D21)至控制点(10)，致使输出三极管(Ql)截止；当发生缺相或三相不平衡时，控制IC(U1-2、U1-3、U1_4)中一个或两个输出低电平，经或门ニ极管(D13、D14、D15)后分三路，一路经发光二极管(LED3)到限流电阻(R30)到电源(VCC);另一路经单通ニ极管(D20)至控制点(10)，致使输出三极管(Ql)截止；还有一路经单通ニ极管(D19)至发光二极管(LED2)的+极，阻断其发光，也就是说缺相或三相不平衡故障显示优先。输出由输出继电器(Kl)与其保护ニ极管(D12)组成，电源(VCC)经限流电阻(R33)，钳位ニ极管(Z3)和单通ニ极管(D22)至缓冲电容(ClO)经限流电阻(R31)至输出三极管(Ql)，控制输出继电器(Kl)输出，输出三极管(Ql)在无故障的导通控制输出继电器(Kl)闭合输出。所述状态指示电路为由发光二极管(LEDl)和限流电阻(R32)组成正常状态指示；由发光二极管(LED2)和限流电阻(R34)组成相序故障指示；由发光二极管(LED3)和限流电阻(R30)组成缺相故障指示。本实用新型采用电容降压、三相全桥式整流、三极管稳压来产生稳定电源电压，省略了エ频变压器及复杂的开关稳压器，拓宽了输入电压，并减少该器的体积和制造成本，采用缺相保护与相序保护分别检测与控制，使相序保护检测控制独立工作，使其频率兼容性好，缺相保护与相序保护分别指示(由于采用缺相保护与相序保护分别检测与控制)，有效防故障的错误判断，缺相保护与三相不平衡保护电路采用三相环路比较，保护动作稳定可靠。
权利要求1.ー种缺相、相序保护器，包括电源电路、相序检测电路、断相检测电路、控制输出电路和状态指示电路，其特征在于所述电源电路分别连接相序检测电路和断相检测电路，相序检测电路和断相检测电路又分别与控制输出电路相连接，所述状态指示电路与控制输出电路连接。
2.根据权利要求I所述ー种缺相、相序保护器，其特征在于所述电源部分为三相电源分别经抗浪涌电阻(R1、R2、R3)、降压电容(C3、C4、C5)到三相全桥整流(D1、D2，D3、D4，D5、D6)组成降压AC-DC变换，再由滤波电容(Cl)和稳压ニ极管(Z2)电阻(R35、R36)三极管(Q2)组成稳压滤波电路，产生稳定的直流电压，经限流电阻(R20)稳压ニ极管(Zl)滤波电容(C9)降压为IC(Ul)供电；降压电容(C3、C4、C5)分别经电阻(R4、R5)、(R6、R7)、(R8、R9)放电。
3.根据权利要求I所述ー种缺相、相序保护器，其特征在于所述相序检测部分为三相电源经抗浪涌电阻(R2、R3)与移相电容(Cl)、电阻(R10、R11 ;R12、R13)组成移相电路，移相输出分别经衰减电阻(R14、R15)到整流ニ极管(D11、D10)进行半波整流，再经电阻(R16、R18)限压，电容(Cll、C12)去纹波，再经耦合电阻(R19、R17)送至控制IC(Ul-I)的+ -输入端进行比较；只有在正确的相位连接才使整流ニ极管(Dll)整流后的电压恒高于整流ニ极管(DlO)整流后的电压，控制IC(Ul-I)输出高电平。
4.根据权利要求I所述ー种缺相、相序保护器，其特征在于所述断相检测电路三相电源分别经电阻分压网络(R4、R5)、(R6、R7)、(R8、R9)再经整流ニ极管(D7、D8、D9)半波整流至滤波电容(C8、C7、C6)，得到三相取样低压直流电，此电压一路直接送入控制IC(Ul-4、Ul-3、Ul-2)的+相端；另一路分别经分压电阻(R22、R21 ； R28、R27 ;R25、R24)送入控制IC(U1-2、U1-4、U1_3)的-相端；比较器从一相取样分压后与另ー相取样进行比校，在正常的输入情况下+相端恒高于-相端，输出高电平，当其中一相，或二相电压下降(三相电压不平衡)时比较器的+相端电压下降，当降低于比较器的-相端分压电压(没有电压下降的那相)后输出低电平，并经(D16、R23 ;D17、R26 ;D18、R29 ;)进行单向差动锁定，适当设置分压电阻(R22、R21 ; R28、R27; R25、R25)的值可设定三相电压不平衡的电压值；当其中一相，或二相断电时比较器的+相端电压下降，当降低于比较器的-相端分压电压(没有电压下降的那相)后输出低电平；三相全无时保护器无电，输出继电器(Kl)无动作。
5.根据权利要求I所述ー种缺相、相序保护器，其特征在于所述控制输出电路为当发生相序不对时控制IC(Ul-I)输出低电平，一路经发光二极管(LED2)到限流电阻(R34)到电源(VCC);另一路经单通ニ极管(D21)至控制点(10)，致使输出三极管(Ql)截止；当发生缺相或三相不平衡时，控制IC(Ul-2、Ul-3、U1-4)中ー个或两个输出低电平，经或门ニ极管(D13、D14、D15)后分三路，一路经发光二极管(LED3)到限流电阻(R30)到电源(VCC);另一路经单通ニ极管(D20)至控制点(10)，致使输出三极管(Ql)截止；还有一路经单通ニ极管(D19)至发光二极管(LED2)的+极，阻断其发光，也就是说缺相或三相不平衡故障显示优先；输出由输出继电器(Kl)与其保护ニ极管(D12)组成，电源(VCC)经限流电阻(R33)，钳位ニ极管(Z3)和单通ニ极管(D22)至缓冲电容(ClO)经限流电阻(R31)至输出三极管(Ql)，控制输出继电器(Kl)输出，输出三极管(Ql)在无故障的导通控制输出继电器(Kl)闭合输出。
6.根据权利要求I所述ー种缺相、相序保护器，其特征在于所述状态指示电路为由发光二极管(LEDl)和限流电阻(R32)组成正常状态指示；由发光二极管(LED2)和限流电阻(R34)组成相序故障指示；由发光二极管(LED3)和限流电阻(R30)组成缺相故障指示。
专利摘要本实用新型涉及保护电路技术领域，特别涉及一种缺相、相序保护器，包括电源电路、相序检测电路、断相检测电路、控制输出电路和状态指示电路，所述电源电路分别连接相序检测电路和断相检测电路，相序检测电路和断相检测电路又分别与控制输出电路相连接，所述状态指示电路与控制输出电路连接，使用电压范围宽(180～690V)和多频率(50～60Hz)兼容、保护控制稳定可靠。可以实现目前大部分电动机的缺相、相序、三相不平衡保护功能，满足绝大多数用户的要求，整个保护器由电子元件组成，可靠性高、功耗低、体积小、性价比高。
文档编号G01R25/00GK202455036SQ20112047725
公开日2012年9月26日 申请日期2011年11月26日 优先权日2011年11月26日
发明者刘喜龙 申请人:乐清市科林电气有限公司