JD-6型电动机综合保护器原理与故障检修电路图

JD-6型电动机综合保护器原理与故障检修电路图
JD-6型电动机综合保护器，具有缺相、过载和短路保护功能。

电动机运行中出现缺相异常时．保护器可在2秒内将电动机与电源断开。

电动机运行电流超过设定的过载临界电流值或出现接近短路的异常大电流时，保护器按照反时限特性(过载倍数大，动作时限短；过载倍数小，动作时限长)进入保护延时状态，延时结束则通过交流接触器断开电动机电源，保护电动机的安全。

一、工作原理
JD一6型电动机综合保护器的电气原理图见图l，与电动机的配合接线见图2。

图l中，变压器T二次侧的15V电压，经二极管(Dl～D4)桥式整流、电容器Cl 滤波后，得到15V左右的直流电压作为保护器的工作电源。

双时基电路(NE556)是主控芯片。

电动机运行时，串接在电动机主回路的电流互感器1TA。

3TA用来检测电动机的运行电流。

其中1TA二次侧的电流信号，经D5半波整流、C2滤波以及R1限流，使三极管Vl处于导通状态。

同理，2TA、3TA的电流信号也使三极管V2和V3分别导通。

1．缺相保护电动机的缺相保护由NE556的一个时基电路即⑧脚一13脚内外电路实施。

电动机启动运行后．电流互感器1TA-3TA的一、二次回路均有电流，三极管V1-V3均导通，电容器Cl正极的15V电压经三极管Vl、V2、V3和电阻R12到地(此时R12两端电压约为14．7V)。

同时电容器C6经二极管D16和R12充电，充电终止时，NE556的12脚、R12端和⑧脚(S2端)电压约为14V。

根据时基电路的工作原理，此时其输出端⑨脚(V02端)被复位为低电平．继电器K线圈两端无电压不动作．常闭触点维持在闭合状态，由图2可见，已启动的电动机可以正常运行。

如果电网缺相，或有熔断器FU熔断，相应相别的电流互感器电流为零．由该电流信号控制的三极管截止，电阻R12上的电压发生变化，其数值由缺相指示灯LED3、电阻R11和R12决定：缺相时LED3点亮(其两端电压约为2V)。

R12上电压为3V．电容器C6继续充电，当NE556的S2端电位等于1／3Vcc(约5V)时，时基电路被置位，输出端(V02)电位变高，继电器K得电动作，常闭触点断开，由图2可见，交流接触器失电释放，电动机停止运行而得到保护。

缺相后C6充电至继电器动作的时间即为缺相保护时限，大约为2秒钟。

2．过载与短路保护由于短路是过载的一种极端情况．且保护器对过电流的保护具有反时限特性，因此下面对过载和短路一并进行讨论。

电动机的过载与短路保护由NE556的另一个时基电路即IC的①脚。

⑥脚内外电路实施。

这部分电路是一个较典型的多谐振荡器。

过电流信号由电流互感器4TA拾取。

4TA二次侧的电流信号由过载电流设定电位器RPl调整，再通过电阻R5和R6对电容器C7充电，使C7上有一个与电动机运行电流相对应的直流电压。

时基电路的Vcr1端即NE556的③脚接有一只6V的稳压管DW，这使该时基电路的复位、置位阈值由原
来的2／3Vcc、1／3Vcc改变为Vcr和1／2VLx，即6V和3V。

这实际上是给过载电流动作值提供了一个用作比较的准确基准电压，消除电网电压波动引起的阈值波动影响。

当电动机正常运行时，电容器C7上的电压即复位端(R1)②脚电压低于③脚复位电平6V(由电位器RPl调整设定)，时基电路输出端(V01)为高电平，发光管LEDl点亮，指示电动机运行正常。

当电动机过载，C7两端电压亦即IC 复位端(R1)②脚电压等于或超过复位电平6V时，时基电路复位，时基电路进入多谐振荡状态，输出端(V01)5脚和放电端(D1)①脚电位同时变低：之后C7经R6向①脚放电，当C7上电压放电至1／2Ccr即3V电压时，时基电路置位，输出端(V01)⑤脚电位变高，放电端①脚呈开路状态，C7重新开始充电。

进入下一个振荡周期。

这样在电动机过载期间．输出端(V01)⑤脚电位会不断地进行高低电平转换。

接在Vol端的峰鸣器HA和过载指示灯LED2间歇呜叫或闪光，提示电动机过载。

振荡使V01端低电平时，C6经过多个周期的充电，当C6负极电压逐渐降低至IC置位端(S2)⑧脚阈值电平时，输出端V02变高，继电器K动作，电动机断电停止运行。

当电动机过载电流倍数较大时，电位器RPl中间头电压较高，C7能较快地充电至Vcr即6V电压，而C7的放电回路参数未变，因此，振荡脉冲中低电平所占时间相对较长，这时C6充电速度较快；相反，当过载电流倍数较小时，C6充电速度较慢。

这使得电动机的过载保护具有反时限特性。

电位器RPl 可对过载保护启动电流进行整定；RP2可对过载保护的反时限特性进行调整。

电动机停机、缺相、过载保护动作后，二极管D17给电容器C6提供一个快速放电回路。

Vl～V3发射结上的6只二极管起限幅作用。

二、维修实例
[例1]电动机启动时可见旋转动作，缺相灯亮，2秒钟后交流接触器释放，启动失败。

分析检修：电动机若在启动时就缺相，不会有旋转动作。

将电动机综合保护器的3号和4号端子用导线短接再行启动，电动机启动成功，说明问题出在保护器内部。

拆下保护器，发现电阻R2虚焊(1TA-4TA二次侧可短路，但不允许开路，开路将导致二次侧出现异常过电压．使电容器C3击穿)。

当然电阻R2虚焊开路或C3击穿除了引发缺相误保护外，不会出现其他异常。

本例检修中检查C3并未损坏。

[例2】电动机运行中过载指示灯闪烁，蜂鸣器呜叫，但长时间后仍未保护停机。

分析检修：过载灯闪烁说明过载保护电路已启动．长时间未保护停机应立即手动停机检查。

因为保护器接在线路中检查非常不便，一般应拆下在实验台上检修。

也可用万用表测量检查电容器C6、继电器K以及控制芯片(NE556)。

NE556可更换试验，C6应检查其充放电特性及是否漏电。

本例中发现继电器K线圈断线，更换后故障排除。