[其他]光流控制器的電流型故障探測系統(tǒng)和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87107988
• 申請日: 1987-11-26
• 公開（公告）號: CN87107988A
• 公開（公告）日: 1988-08-03
• 發(fā)明（設計）人: 約翰·詹姆斯·弗里;愛德華·巴斯蒂扎尼克;約翰·沃特·羅伯特森
• 申請（專利權）人: 巴布考克和威爾科斯公司
• 主分類號: H02H7/085
• 分類號: H02H7/085
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利代理部
• 代理人: 馮庚瑄

本發(fā)明一般地涉及到一個靠交流電流工作的電機的控制器，且尤其是涉及到交流電機控制器用的電流型故障探測系統(tǒng)。

由交流電流驅動的電機廣泛地用于諸如工業(yè)、家用器具、娛樂等方面。最普通的這種交流電機是電動機。許多交流電動機能使用多相交流電源。

多數(shù)多相電動機裝有控制器，用控制器改變電動機的某些運行參數(shù)，諸如電動機轉速和轉矩，以使特定的電動機適合所施加的負荷的要求。這些控制器最常見的是電子控制設備，它們使用已知的限制電功率的方法向電動機提供或多或少的電功率。電子控制設備對電流的過負荷非常敏感，因而對電動機要求高量級的電功率去驅動一個需求非常大的負荷時的嚴重事故也很敏感。

目前用兩種方法防止在電流過負荷狀態(tài)下?lián)p壞電動機的電子控制器。一種方法是，對由電動機正在驅動的部件（諸如傳動臂和中間軸）的位置進行檢測，并使其與移動到新位置所用的時間相關。從位置對時間的變化率即可推斷出是否正在發(fā)生電流過負荷。如果變化率很小，就發(fā)出信號表示正發(fā)生電流過負荷，并由保護系統(tǒng)使電動機控制器停運。

電動機或傳動臂定位的方法費用不多，且容易適合多數(shù)定位的應用，但也有缺點。這種型式過電流保護的保護裝置受來自傳動臂和中間軸的機械反饋時間的限制，而且電子過負荷的損壞常在反饋時間過完之前就發(fā)生了。還有，過負荷情況的發(fā)生可能與負荷的機械位置無關，諸如線路短路或電動機繞組短路。由于這些限制，機械反饋過負荷系統(tǒng)對電動機電子控制器并沒有提供充分的保護。

目前，采用的保護電動機控制器免遭過電流損壞的第二種方法，是直接測量被控制電動機每一相的電流，并且當任何一相的電流超過圖1中提供的預整定安全值時，就使整體電動機控制系統(tǒng)停運。通過一個邏輯或門，把來自每個電流傳感設備的信號輸入到一個數(shù)字控制器。如果一個數(shù)字高信號從或門傳送到數(shù)字控制器，數(shù)字控制器就把一個系統(tǒng)停運信號送到電動機和電動機控制器。

在這種過電流保護系統(tǒng)中，每個電流傳感器都與數(shù)字控制器聯(lián)系。然而，必須保護數(shù)字控制器不受電動機控制系統(tǒng)中通常發(fā)生的電功率沖擊的影響。這些電功率沖擊的存在要求在每個電流傳感設備和數(shù)字控制器之間有對地絕緣，對地絕緣通常是通過已知的光隔離器來實現(xiàn)的，如圖1所示。這種光隔離器是很昂貴的。另外，當電動機的任何一相電流高于安全定值時，整個系統(tǒng)即停運，直到操作人員復歸為止。因為電動機經(jīng)常只有一相處于過電流狀態(tài)，且三相電動機通常能繼續(xù)以兩相電功率運轉，所以不必使整個電動機系統(tǒng)停運。

由此可見，需要一個用于三相電動機的電流過負荷保護系統(tǒng)，在一相過電流條件下，不使整體電動機控制系統(tǒng)停運，且以廉價方式為電動機控制系統(tǒng)提供充分的保護。

這里敘述的本發(fā)明解決了有關交流電動機控制系統(tǒng)過電流保護的機械反饋法和直接測量電流法兩種現(xiàn)有技術的所有問題。本發(fā)明通過對交流電動機所用的交流電流的每一相都提供一個分開的過電流斷路機構實現(xiàn)之。

這種新的過電流保護系統(tǒng)對交流電動機的每一相電源都提供一個分開的斷路機構，不受數(shù)字控制器控制，或無須將斷路信號送至數(shù)字控制器。三相電源的某一相可能被該系統(tǒng)暫時切斷，而無須將整個交流電動機控制系統(tǒng)停運。但是，過電流保護系統(tǒng)也設置一個機械反饋裝置，它僅當交流電動機發(fā)生故障時將總的停運信號送到數(shù)字控制器，對最嚴重的過電流狀況提供保護，然后操作人員必須手動將系統(tǒng)復歸。這樣，就保護電源的每一相免受臨時或較輕的過電流狀態(tài)影響，而不會使整體系統(tǒng)停運;但萬一發(fā)生嚴重過電流的情況，整體系統(tǒng)要被完全停運。

所以，本發(fā)明一個方面是為交流電動機提供一種過電流保護系統(tǒng)。該系統(tǒng)在較輕或臨時過電流狀態(tài)下不使整體交流電動機控制系統(tǒng)停運，但在嚴重的過電流狀態(tài)下則使整體系統(tǒng)停運。

本發(fā)明另一方面是為交流電動機提供一種過電流保護系統(tǒng)，對交流電源的每一相都提供它自己的過電流保護機構，而不受其它保護系統(tǒng)的影響。

此外，本發(fā)明還有一個方面是為交流電動機控制系統(tǒng)提供一種過電流保護系統(tǒng)，其每一相的過電流保護機構根本不與數(shù)字控制設備聯(lián)系。

本發(fā)明另外還有一個方面是為交流電動機控制系統(tǒng)提供一種價廉的過電流保護系統(tǒng)。

圖1是直接測量電流的現(xiàn)有技術過電流保護系統(tǒng)示意圖。

圖2是一種對交流電源的每一相都采用一個單個的過電流保護裝置的交流電動機過電流保護系統(tǒng)示意圖。

圖3是圖2的單個過電流保護裝置示意圖。