HBDQ-0-1型电动机断相过载保护器

HBHQ-0-1型电动机断相过载保护器整机电路，由控制电源、断相保护电路和过载保护电路组成，如图2-10所示。

【电源电路】 由电源变压器降压取得交流12V电压，经简单整流滤波，得到直流控制电压，LED1用作电源指示，但实际标注为“运行”指示，这是因为控制接线原因，使保护器和主电路接触器一同得到电源，故障停机时一同失掉电源的缘故。

【断相保护电路】 电流互感器LH1～LH3感应电流信号经整流滤波，变为直流电压信号，提供晶体管Q1～Q3的基极偏流，3只晶体管串联成一体。当电动机正常运行时，Q1～Q3均处于饱和导通状态，Q1的集电极电压基本上为电源的地电平，二极管D3反偏截止，U2电路无高平信号输入，也不产生保护停机信号输出。

当发生断相故障时，如LH1电流互感器因断相感应信号为零时，Q2失去偏流由饱和导通变为截止，Q1集电极上升为高电平，二极管D3正向导通，将断相故障信号输入U2触发器电路，U2输出停机保护信号。

图2-10 HBHQ-0-1电动机断相过载保护器整机电路(www.xing528.com)

【过载保护电路】 U1（NE555）电路与R2、C2等元件组成了“多谐振荡器（无稳态）电路”，担负着输出过载保护信号的任务。保护器上电瞬间，因C2电容两端电压不能突变的缘故，U1的2、6脚输入电压信号低于1/3Vcc，电路处于置位状态，3脚输出高电平，“过载”指示灯无电流流通而熄灭，晶体管Q4饱和导通，二极管D2反偏截止，U2无高电平过载保护信号输入。

正常运行情况下，电动机的运行电流值在1.1倍额定电流以内，从电流互感器LH4感应的运行电流信号经D1、C1整流滤波后的直流电压值低于2/3Vcc，U1维持原输出状态不变。电位器RP1作为LH1的负载电阻，起到将感应电流信号转化为电压信号的作用，同时RP1用于过载保护动作阈值的整定——对应电动机额定电流的大小进行整定。此时放电端7脚内部晶体管处于截止（高阻）状态，对外电路没有影响。

过载情况下（或上电起动时随着起动电流的上升），D1、C1整流滤波得到电流信号电压上升，为U1的2、6脚所接电容C2充电电压超过2/3Vcc时，电路进入复位状态，输出脚变为低电平，过载指示灯点亮，晶体管Q4失去基极偏压而截止，二极管D2的正端获得高电平电压由截止转为正向导通，将过载保护信号送入U2停机信号输出电路。同时U1的7脚内部放电管对地导通，一方面将经过R1输入的过电流信号短接到地，一方面经R2提供C2的放电通路。当C2上电压下降为1/3Vcc电压值时，U1输出状态产生翻转，晶体管Q4又再度导通，U1向U2的电动机过载信号的传输通道被暂时切断。同时，U1的7脚内部放电晶体管又再度截止，C2放电结束。显然，当电动机过载的发生为短时或瞬时信号时，U1只有一个短时的向U2发送过载信号的时间（取决于R2、C2电路的时间常数），当运行中过载时间变长，或起动过程中产生过载时，D1、C1整流所得电流信号电压，再度为C2充电，使C2上电压上升为2/3Vcc时，U1输出状态翻转，重新接通向U2传输过载信号的通道。在过载较长时间发生的过程中，过载指示灯反复几次出现熄灭和点亮，说明U1产生了数次“振荡输出”。

【停机信号输出电路】 RP4、C4、U2等电路组成停机信号输出电路。其中RP4、C4为过载延时电路，一是提供一定的延时，避过电动机起动过程中产生的过载信号；二是在运行中发生过载时，按反时限保护特性要求，延时输出过载保护信号。D2、D3为隔离二极管，在U1输入过载信号时，经R5、RP2、R6提供C4的充电电流，U1状态翻转时，D2反偏截止，“截断”C4的放电电流回路，从而在U1的“振荡输出”信号作用下，C4上信号电压能“逐渐累加并升高”，当过载达到一定的时间后，使过载信号生效，U2输出停机保护信号。

U1与R7、R8等元器件一起，组成“变形触发器电路”。R8、C3积分电路提供保护器上电瞬间的延时作用，使U2的2脚电压有一个由零上升至Vcc电源电压的过程，使在上电瞬间产生一个置位信号，使U3的3脚保持高电平输出，继电器KA1处于失电状态，不会受上电冲击产生误动作，随后2脚变为上接高电平。在过载、断相信号未作用期间，即D2、D3处于反偏截止时，U2维持原电路状态不变，当过载和断相信号生效时，6脚输出高于2/3Vcc以上的信号电压，相当于输入了一个上升沿复位信号，U2的输出脚3脚变为地电位，继电器KA1得电动作，常闭触点断开，控制电路的自锁条件不成立，接触器KM1失电（见图2-8），实施了故障时对电动机的停机保护。