XJ11型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的原理與使用

　　目前在低壓配電裝置中，大量使用的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器通常僅具有過電流和短路等電流保護(hù)功能，以前《電子報(bào)》刊出的電機(jī)保護(hù)器多為電流保護(hù)型，雖有用兩只接觸器的保護(hù)方案，用于電壓缺相保護(hù)，將接觸器分別接在AB和BC相間，但缺相時(shí)由于電動(dòng)機(jī)繞組三相連接的關(guān)系，缺相導(dǎo)線上電壓并不為0，只是有所降低，保護(hù)可靠性不高，且沒有過欠壓?！o(hù)。這里介紹的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器具有功能完善的電壓保護(hù)功能，包括過電壓、欠電壓、缺相和相序異常等的保護(hù)。對(duì)干一些重要的設(shè)備來(lái)說，如果電動(dòng)機(jī)配置上電流和電壓的雙重保護(hù)，其安全運(yùn)行的可靠性系數(shù)將會(huì)大大提高。

一、工作原理分析

　　XJ11型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的電路原理圖如圖1所示。

　　1.工作電源380V電源經(jīng)變壓器T降壓，二極管VD14-VD17整流，電容器C15濾波，形成約27V的直流電壓（Vcc），作為線圈電壓為DC24V的繼電器KA的驅(qū)動(dòng)電源。再經(jīng)三端穩(wěn)壓器7812穩(wěn)壓，形成12V穩(wěn)定電壓，給其他電路供電。

　　2.相序與缺相保護(hù)三相電源接入電阻R18-R21及電容器C21、C22等元件組成的移相電路，如果相序正確，且沒有缺相現(xiàn)象，則在由二極管VD10-VD13組成的整流器輸人端的矢量電壓較小，整流后的電壓也小，發(fā)光管LED3及光7IC2中的二極管電流較小，LED3不能點(diǎn)亮，IC2中的三極管不導(dǎo)通，這時(shí)三輸入與非門IC4A的(11)、(12)、(13)腳為低電平，⑥腳為高電平，對(duì)其后電路IC4B、IC4C以及繼電器KA不產(chǎn)生影響，保護(hù)器的輸出狀態(tài)不變，電動(dòng)機(jī)可正常運(yùn)行。

　　如果三相電源相序接錯(cuò)，或者出現(xiàn)缺相現(xiàn)象，則上述整流輸出電壓升高，發(fā)光管LED3點(diǎn)亮，指示相序錯(cuò)亂或有缺相；同時(shí)，IC2中的三極管導(dǎo)通，IC4A的(11)、(12)、(13)腳變?yōu)楦唠娖剑弈_變?yōu)榈碗娖?，與⑥腳直接連接的⑧腳電位同時(shí)變低，根據(jù)與非門輸人輸出邏輯關(guān)系，IC4B的⑨腳電位變高IC4C的⑩腳電位變低，三極管Q截止，繼龜器KA釋放，保護(hù)器呈保護(hù)工作狀態(tài)。

　　3．欠壓保護(hù)保護(hù)器接人應(yīng)用電路后（見圖2所示），其A,B,C三相接線端子上即獲得了380V電源，經(jīng)二極管VD1--VD6整流（如圖1所示），電容器C1濾波，在C1兩端生成相應(yīng)的直流電壓。該電壓經(jīng)電阻R6,R7和電位器RPl分壓，并由RPI設(shè)置欠壓保護(hù)值，欠壓保護(hù)設(shè)置范圍為300V -380V，設(shè)置電壓加在運(yùn)算放大器IClA(LM324，這里作電壓比較器用)的⑨腳，與⑩腳電壓（由電阻R8和R9對(duì)IC4A的⑥腳電壓分壓決定）進(jìn)行比較。當(dāng)⑨腳電壓因?yàn)槿嚯娫措妷航档投陀冖饽_電壓時(shí)， IC1A的輸出端⑧腳電位變高，這時(shí)二極管VD7截止，電容器C5經(jīng)電位器RP3和電阻R11充電，充電電壓使IClB的（13）腳電壓高于電阻R12,R13分壓決定的（12）腳電壓時(shí)，IC1B的輸出端（14）腳電位變低，之后經(jīng)IC4B和IC4C使保護(hù)器進(jìn)人保護(hù)工作狀態(tài)。

　　調(diào)整電位器RP3，可改變C5充電速度，因此，RP3是欠壓保護(hù)的延時(shí)調(diào)整元件，延時(shí)時(shí)間可在1s~10s間調(diào)整。當(dāng)三相電源電壓在正常范圍時(shí)，ICIA的⑧腳為低電平，二極管VD7導(dǎo)通，電容器C5經(jīng)VD7和ICIA的⑧腳放電，因此不能充電，保護(hù)器處于正常工作狀態(tài)。

　　4.過壓保護(hù)

　　由電位器RP2設(shè)置過壓保護(hù)值，設(shè)置范圍為380-460V。當(dāng)三相電源電壓高于額定值時(shí)，ICiC的⑤腳電壓會(huì)高于⑥腳（⑥腳電壓由電阻R12,R13分壓決定），這時(shí)ICiC的輸出端⑦腳變?yōu)楦唠娖剑O管VD8截止，電容器C9經(jīng)電位器RN和電阻R17充電，充電使 ICID的②腳電壓高于電阻R12,R13分壓決定的③腳電壓時(shí)，ICID的輸出端①腳電位變低，之后經(jīng)IC4B和IC4C使保護(hù)器進(jìn)人保護(hù)工作狀態(tài)。

　　過壓保護(hù)的延時(shí)時(shí)間，即過電壓允許的持續(xù)時(shí)間可由RP4調(diào)整，設(shè)定范圍為0.5-V5s。當(dāng)三相電源電壓在正常范圍時(shí)，ICiC的⑦腳為低電平，二極管VD8導(dǎo)通，電容器C9不能充電，保護(hù)器處于正常工作狀態(tài)。

二、應(yīng)用電路

　　安裝使用時(shí)的接線圖如圖2所示。一圖中XJ11是電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，SB2是電動(dòng)機(jī)的開機(jī)按鈕，SB1是停機(jī)按鈕，KM是接通電動(dòng)機(jī)三相工作電源的開關(guān)器件交流接觸器。當(dāng)三相電源電壓正常且不缺相時(shí)，保護(hù)器內(nèi)的繼電器KA得電吸合，其常開觸點(diǎn)閉合，這時(shí)按下開機(jī)按鈕SB2，電動(dòng)機(jī)開始運(yùn)行。運(yùn)行中如果電源電壓波動(dòng)，且超過設(shè)定的過壓或欠壓值時(shí)，或者電源因故缺相，保護(hù)器實(shí)施保護(hù)，繼電器KA釋放，接觸器線圈斷電，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。

　　如果三相電源錯(cuò)相或缺相，則電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。