[发明专利]带储能撞击装置的塑壳式机电一体化三相交流电动机保护器

权利要求书

1.一种带储能撞击装置的塑壳式机电一体化三相交流电动机保护器，包括机壳(1)，安装在机壳(1)上部的A、B、C三相供电上接线(2)、断路器动触头(3)、安装在机壳(1)中部的断路器杠杆(5)、断路器脱扣杆(6)、过流保护元件(7)，安装在机壳(1)下部的三相向电动机送电的下接线(9)；其特征在于，还包括延时器(20)、失压脱扣器(30)、储能撞击装置(40)、电流检测互感器(10)、零序电流互感器(8)；还包括中央处理器(CPU)及相关保护电路、显示器、报警器、记录仪；所述的延时器(20)通过上支架(26)和下支架(26-1)安装在机壳(1)的某相槽中部；所述的断路器杠杆(5)通过断路器杠杆接合件(4)，与延时器(20)的活塞杆(28)上的接合件(28-1)为单向接合；所述的失压脱扣器(30)安装在延时器(20)下方的机壳(1)上；所述的活塞杆(28)下部安装的缓冲件(25)，与失压脱扣器(30)上部的动衔铁(31)为单向接合；所述的动衔铁(31)上的撞击件(33)，与断路器脱扣杆(6)为单向撞击接合；所述的储能撞击装置(40)安装在所述的延时器(20)的一侧。

2.根据权利要求1所述的带储能撞击装置的塑壳式机电一体化三相交流电动机保护器，其特征在于：所述的延时器(20)为气缸式延时器，它包括气缸(27)、活塞(22)、密封圈(23)、固定在活塞杆(28)上的接合件(28-1)、压簧(29)及缓冲件(25)；所述的气缸(27)上端通过上支架(26)与机壳(1)连接；所述的活塞(22)安装在气缸(27)内腔，活塞(22)上制作的沟槽中安装密封圈(23)；所述的活塞杆(28)滑配合安装在下支架(26-1)的孔中，下支架(26-1)安装在机壳(1)上；所述的压簧(29)安装在接合件(28-1)与下支架(26-1)之间的活塞杆(28)上；所述的缓冲件(25)固定在活塞杆(28)的下端。

3.根据权利要求1所述的带储能撞击装置的塑壳式机电一体化三相交流电动机保护器，其特征在于：所述的失压脱扣器(30)，包括支架(36)、电磁线圈(32)、静衔铁(34)、动衔铁(31)、拉簧(35)；所述的支架(36)，其底板上固定电磁线圈(32)，电磁线圈(32)与静衔铁(34)连接；所述的动衔铁(31)安装在支架(36)的上端，动衔铁(31)的一侧与撞击件(33)、锁钩(37)连接，另一侧通过拉簧(35)与支架(36)的底板连接；所述的撞击件(33)中心位于延时器(20)上的缓冲件(25)的下方；所述的锁钩(33)与储能撞击装置(40)上的锁钩(45)连接。

4.根据权利要求1所述的带储能撞击装置的塑壳式机电一体化三相交流电动机保护器，其特征在于：所述的储能撞击装置(40)为弹簧储能撞击器元件，它包括储能撞击杆(41)、脱扣撞击件(42)、压簧(43)、接合件(44)、锁钩(45)；所述的圆柱形储能撞击杆(41)滑配合安装在上支架(26)和下支架(26-1)的孔中；所述的接合件(44)、脱扣撞击件(42)分别固定在储能撞击杆(41)上；所述的压簧(43)安装在脱扣撞击件(42)与下支架(26-1)之间的储能撞击杆(41)上；所述的储能撞击杆(41)下端制作锁钩(45)。

5.根据权利要求1所述的带储能撞击装置的塑壳式机电一体化三相交流电动机保护器，其特征在于：所述的三只电流检测互感器(10)安装在机壳(1)下侧，A、B、C三相电源连线分别穿过三只电流检测互感器。

6.根据权利要求1所述的带储能撞击装置的塑壳式机电一体化三相交流电动机保护器，其特征在于：所述的零序电流互感器(8)安装在机壳(1)下侧，A、B、C三相电源连线穿过零序电流互感器。

7.一种与带储能撞击装置的塑壳式机电一体化三相交流电动机保护器相配合的控制电路的电原理、接线及操作程序，其特征在于：

1)接线方式：

上接线(2)的A、B、C接三相交流电源，下接线(9)的A’、B’、C’接三相交流电动机；

2)辅助电源：

控制电路CPU的辅助电源由A相和C相分别通过限流整流取用，B相为辅助电源中性公用接地线，辅助电源为经净化稳压的直流电源；

3)合闸送电程序：

先将保护器手柄向下扳动一定距离，完成再扣动作，实现空气延时器(20)储能和失压脱扣的预闭合，再将保护器手柄向上扳动一定距离，断路器内K1、K2、K3三个动触头接通；

4)热磁保护元件JR2、JR3工作原理：

热磁保护元件包括双金属过热保护元件和瞬态短路电磁保护元件两部分；在电源电压有故障或CPU有故障的情况下，当电动机的工作电流超过本保护器设定的极限值时，电流经过热磁保护双金属加热元件，双金属片受热而变形，推动断路器脱扣杆(6)由锁定位置移动到脱扣解锁位置，断路器动触头K1、K2、K3自动断开；当瞬间电流超过本保护器设定值时，此时瞬态短路电磁保护元件将断路器脱扣杆(6)由锁定位置迅速推向脱扣解锁位置，K1、K2、K3自动断开；

5)保护器配合电动机正常工作的手动设定程序：

在安装本保护器和电动机后，需按相关说明，根据电动机功率大小，手工拨动本保护器的拨码开关，使之与对应的电动机功率相对应，再按合闸程序合闸送电；

6)保护器配合电动机工作的自动设定程序及工作原理：

自动设定程序：

a、按清除按钮，清除CPU原有数椐；

b、将保护器手柄向下扳动一定距离，完成再扣动作；

c、将保护器手柄向上扳动一定距离，其保护器内部K1、K2、K3三个动触头自动接通；

d、电动机正常负荷工作两分钟后，按记忆纽CPU自动记忆当前的工作电流信号；

7)电动机工作电流轻微连续超载、连续过载保护功能自动设定的原理：

当电动机工作电流超过额定电流1.1倍到1.2倍时(轻微超载)，控制电路不发出停电命令；当超过额定电流的1.3倍并连续过载工作时，控制电路在数秒至数十秒内发出停电命令，切断电源，同时发光二极管自动报警；其工作原理是：此时的电流经L1’、L2’、L3’送至CPU，CPU根据设定数椐进行判断，CPU对轻微连续超载不发出停电命令；对于超过1.3倍的电流经CPU判断后，在一小时内自动向操作继电器(J)发出停电命令，切断失压脱扣器电磁线圈(32)电压和电流，失压脱扣器动衔铁(31)和撞击件(33)在拉簧(35)作用下，将断路器脱扣杆(6)由锁定位置移动到脱扣解锁位置，K1、K2、K3断开；

8)严重过载、堵转的设定及工作原理：

当交流电动机出现严重过载或堵转时，被保护电动机的工作电流超过额定电流的1.5～2.5倍时，三相电流经L1’、L2’、L3’送至CPU，CPU判定并自动发出停电命令；

9)缺相保护功能的设定及工作原理：

a、当A、B相缺相时，设定面板上发光二极管熄灭并报警，此时人工不能操作合闸；其原理是：当A、B缺相时，由于失压脱扣器(30)的电磁线圈(32)通过J接至A’、B’，操作合闸后，A’、B’无电压，失压脱扣器(30)不能闭合，其失压脱扣器动衔铁撞击件(33)推动断路器脱扣杆(6)由锁定位置至脱扣解锁位置，断路器动触头(3)不能闭合；

b、当C相缺相时，控制电路设定，人工操作不能使断路器动触头(3)闭合；即使操作本保护器手柄，保护器闭合，也只能维持0.5秒内随之分断；其工作原理是：当C相缺相，CPU仍能正常工作，当本保护器合闸后，CPU能检测到A、B两相电流成倍骤增的信号，及时发出切断电源命令；

c、当K1、K2、K3接触不良，或A’、B’、C’和电动机三根馈线接触不良时，CPU都能检测到此种异常信号，发出切断电源命令；

10)漏电保护功能工作原理：

本保护器能保护A’、B’、C’所产生的漏电流，其原理是：零序电流互感线圈L7能自动检测到A’、B’、C’因三相电动机电源馈线破损、电动机绝缘老化或受季节变化、潮湿而引起漏电流，即IA+IB+IC≠0，传输给CPU一个漏电信号，经CPU判定发出停电命令；

11)欠压保护的工作原理：

当系统电压接点接触不良引起欠压，或因供电线路不合理引起欠压，当这些电压满足不了失压脱扣器(30)工作电压时，CPU发出指令，失压脱扣器(30)释放，断路器脱扣杆(6)被推至脱扣解锁位置，K1、K2、K3断开；

12)RA、RB、RC、RVA、RVB、RVC的功能：

R为限流元件，RV为电压吸收元件，能有效吸收本保护器断开后，因电动机的惯性运转产生的感应电动势，防止电动机和本保护器在停电后因该电动势对控制电路的损坏。