雙線式延時斷開控制器的製作方法
2023-06-14 12:33:26
專利名稱：雙線式延時斷開控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型提供了一種雙線式延時斷開控制器，特別是一種具有延時斷開功能的半導體開關器件。
由上海科學技術出版社93年6月第17次印刷的《電工手冊》第7-35頁和7-47頁所述的X53T立式銑床主軸電動機的Y-Δ起動、運轉，T65臥式鏜床的主軸變速運行等需使用具有延時斷開功能的電器元件時，均採用空氣式時間繼電器，由線圈通電使氣囊緩慢吸氣，頂開常閉觸點來實現延時斷開功能。如果氣囊吸氣孔由於灰塵或髒物等發生阻塞或部分阻塞，延時功能將不能實現或使延時時間增長造成延時時間不準確。因而採用空氣式時間繼電器延時誤差較大，可靠性差，且由於線圈的吸合是以消耗電能為代價，大量使用時間繼電器線圈，不僅耗能，對提高電網功率產生不利影響，而且線圈失電時產生的自感電勢也對電源產生汙染。如果電網電壓波動較大，還會導致接觸器線圈燒毀。
本實用新型的目的在於提供一種雙線式延時斷開控制器，該種控制器具有觸點功能，其延時時間可進行線性調節，延時精確，並具有過電流保護功能，以達到工作可靠性高、延時調節方便，節省電能，有效地保護電路和負載線圈的目的。
本實用新型的解決方案在於控制器包括整流電路、基座、顯示面板等，其特徵是還包括啟動電路、激勵電路、延時電路及過電流檢測電路。啟動電路由電阻R1和R2、穩壓二極體W1、三極體V1、二極體D1、D2和D3，發光二極體LED1、LED2，接受過電流信號的可控矽K2以及接受延時斷開信號的可控矽K1等組成。激勵電路由三極體V2、振蕩變壓器B1、穩壓二極體W2、二極體D6、發光二極體LED3等組成。延時電路由集成電路NE555、可調電阻R6、電容C5、脈衝變壓器B2、二極體D4及三極體V3等組成。過電流檢測電路由檢測主線電流值的光電耦合器GD、接受GD過電流信號的可控矽K3、採樣電阻R8、輸出過電流信號的脈衝變壓器B3及二極體D5等組成。基座上設有固定孔和接線螺檢，顯示面板上設置有延時調節旋鈕，作為指示燈的發光二極體LED1、LED2和LED3均設置在顯示面板上。
上述延時斷開控制器延時電路中電容C5的兩端並聯有三極體V3的e、c極，以便在延時未完成突然斷電的情況下，形成電容C5的放電迴路，以保證下次延時的可靠性。
上述延時斷開控制器過電流檢測電路中的脈衝變壓器B3的副邊及延時電路中的脈衝變壓器B2的副邊分別並聯有二極體D7和D8，以短路負脈衝，本實用新型的優點在於該控制器的延時時間可進行線性調節，只需通過調節旋鈕則可方便地進行選擇，操作十分方便，且延時可靠性高。由於設置有過電流檢測電路，在電網電壓波動引起接觸器線圈電流的增加時，電路會自動關斷，從而起到了保護電路和負載線圈的作用。由於該種雙線式控制器的主線電流通過激勵電路的穩壓管W2產生壓降，為激勵電路、延時電路和過電流檢測電路提供電源，且激勵所產生的感應電勢使電路處於全導通狀態，因而不會以消耗電能為代價，從而達到節能的目的，且不會對電源產生汙染。當電路不管是處於斷開、導通或過流狀態，都能從顯示面板上看到，非常直觀。
附
圖1是本實用新型電路框圖。
附圖2是本實用新型電路原理圖。
附圖3是本實用新型結構示意圖。
附圖4是圖3的側視圖。
以下結合附圖對本實用新型實施例作進一步詳述。
以最大延時時間為120秒的控制器為例延時電路的可調電阻R6阻值為240kΩ，電容C5為470μf/25V，該控制器的最大允許電流設計為300mA，過電流檢測電路中的採樣電阻R8的阻值為2.3Ω，光電耦合器GD10C，其傳輸比為1∶0.6，顯示面板上的調節旋鈕2處設有12條刻度線，每條刻度線以10秒延時遞增，可線性調節。面板上的指示燈為發光二極體LED1、LED2和LED3，分別表示斷開狀態，過流狀態和導通狀態。
電源經負載線圈KM，從Z1、Z2端點進入整流電路，整流成直流電後，分啟動電流和主線電流輸出。啟動電流經阻值為60KΩ的限流電阻R1、穩壓二極體W1、阻值為50Ω的電阻R2和三極體V1的b、e極，從Q6端點流出，回到整流電路的Z4端點，構成電流迴路，此時三極體V1的c、e極處於放大導通狀態。同時，主線電流從Z3端點流出，經g1端點，採樣電阻R8，從g2端點流出後進入j1端點，經過穩壓二極體W2從j2端點流出，再進入Q5端點，通過已放大導通的三極體V1的c、e極、Q6端點，回到Z4端點構成主線電流迴路。在主線電流流經穩壓二極體W2時，產生5V壓降，為激勵電路提供電源，電路產生振蕩，從振蕩變壓器B1的副邊產生感應電勢，經二極體D6、發光二極體LED3，從j4端點輸出，進入啟動電路的Q4端點，經過電阻R2向三極體V1提供更大的啟動維持電流，三極體V1迅速全導通。此時指示燈LED3亮，表示電路處於導通狀態，線圈KM兩端得到全部的輸入電壓而吸合。
j1和j2兩端點產生的5V電壓同時又通過T1和T2兩端點為延時電路提供電源，電流經可調電阻R6對電容C5充電，當電容C5兩端達到NE555的閾值電壓後，NE555輸出端發生跳變，輸出腳3跳變為低電平，脈衝變壓器B2原邊瞬間產生電流，B2副邊產生感應電勢，經二極體D4從T4端點流出，進入啟動電路的Q3端點，觸發可控矽K1導通並保持導通，並經過二極體D1短路從激勵電路向三極體V1輸送的啟動電流，使三極體V1失去啟動電流，電路呈斷開狀態，激勵電路停止激勵，脈衝變壓器B1副邊無電流輸出，發光二極體LED3滅。同時由於線圈KM釋放，約有4mA的電流經電阻R1、二極體D3、發光二極體LED1和導通的可控矽K1、Q6端點、Z4端點構成迴路並保持，發光二極體LED1亮，表示電路處於延時完成後的斷開狀態。
由於設定該控制器的最大允許電流為300mA，當電流達到300mA時，採樣電阻R8上的壓降約為0.7V，此時，光電耦合器CD內的二極體部分開始產生極微弱的電流，當電流值逐漸上升超過300mA，如達到400mA時，採樣電阻R8兩端的壓降約為0.9V，此時，光電耦合器GD的二極體部分從電阻R8上的電流中分流一部分，分流電流大於8mA。由於光電耦合器的傳輸比為1∶0.6，所以，在光電耦合器的三極體部分產生大於4mA的電流通過可控矽K3的控制極構成迴路，觸發可控矽K3導通。在可控矽K3導通的瞬間，有瞬間增大的電流流經脈衝變壓器B3的原邊線圈，B3的副邊線圈同時產生感應電勢，經二極體D5，作為過電流信號從g5端點流出，經Q2端點進入啟動電路，觸發可控矽K2導通並保持導通，並經過二極體D2短路從激勵電路向三極體V1輸送的啟動電流，使三極體V1失去啟動電流，電路呈斷開狀態，激勵電路停止激勵，脈衝變壓器B1副邊無電流輸出，發光二極體LED3滅。同時由於線圈Km釋放，約有4mA的電流流經電阻R1、二極體D3、發光二極體LED2、導通的可控矽K2構成迴路並保持。此時發光二極體LED2亮，表示電路處於過電流跳閘狀態，電路關斷，從而起到了保護電路和負載線圈KM的作用。
使用時，哪條電路需要延時斷開，只需通過接線螺栓3將控制器串接在該電路中即可，並通過基座上的固定孔1將控制器固定。通過調節旋鈕2選擇所需的延時時間，電路處於何種狀態，均能通過顯示面板上的指示燈直觀地顯示出來，使用十分方便。
權利要求1.一種雙線式延時斷開控制器，包括整流電路、基座及顯示面板等，其特徵在於還包括啟動電路、激勵電路、延時電路及過電流檢測電路，啟動電路由電阻R1和R2、穩壓二極體W1、三極體V1、二極體D1、D2和D3，發光二極體LED1、LED2，接受過電流信號的可控矽K2以及接受延時斷開信號的可控矽K1等組成，激勵電路由三極體V2、振蕩變壓器B1、穩壓二極體W2、二極體D6、D7、發光二極體LED3等組成；延時電路由集成電路NE555、可調電阻R6、電容C5、脈衝變壓器B2及二極體D4等組成；過電流檢測電路由檢測主線電流值的光電耦合器GD、接受光電耦合器GD過電流信號的可控矽K3、採樣電阻R8、輸出過電流信號的脈衝變壓器B3及二極體D5等組成；基座上設有固定孔和接線螺栓，顯示面板上設置有延時調節旋鈕，作為指示燈的發光二極體LED1、LED2和LED3亦設置在顯示面板上。
2.按權利要求1所述的控制器，其特徵在於所述的延時電路中電容C5的兩端並聯有三極體V3的e、c極，以便在延時未完成突然斷電的情況下，形成電容C5的放電迴路，以保證下次延時的可靠性。
3.按權利要求1所述的控制器，其特徵在於所述的過電流檢測電路中的脈衝變壓器B3的副邊及所述的延時電路中的脈衝變壓器B2的副邊分另並聯有二極體D7和D8，以短路負脈衝。
專利摘要本實用新型提供了一種雙線式延時斷開控制器,包括基座、顯示面板、整流電路、啟動電路、激勵電路、延時電路及過電流檢測電路等。該控制器通過調節顯示面板上的旋鈕則可對延時時間進行線性選擇,延時精確可靠,且在電網電壓波動引起接觸器線圈電流增加時,電路會自動關斷,從而對電路和負載線圈起到保護作用。該控制器不管電路是處於斷開、導通或過流狀態,都能從顯示面板上看到,非常直觀。使用時只需通過接線螺栓將該控制器串聯在需要延時斷開的電路中即可,十分方便。
文檔編號H02H3/027GK2308188SQ9723729
公開日1999年2月17日 申請日期1997年6月27日 優先權日1997年6月27日
發明者黃志能 申請人:黃志能