自控斷路保護電路的製作方法
2023-05-02 01:08:06 1
專利名稱：自控斷路保護電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種及於保護電路及其負載因缺相、欠壓、過流、漏電等斷開主電路的自控斷路保護電路。
背景技術：
現行的主電路斷路保護，採用繼電器則保護功能不全，採用電子電路則成本高，使其不易普及應用。
本發明的目的是提供一種自控斷路保護電路，在主電路運行過程中發生缺相、欠壓、過壓、過流等情況時，能對自控及其負載，特別是電機起到斷路保護作用，並且便於引入各種敏感信號來進行斷路保護，是一種功能較全、結構較簡易而易於普及應用的自控斷路保護電路。
發明內容
本發明的目的是這樣實現的該自控斷路保護電路包括一控制電源切換電路，其將控制電源從主電路開關觸點的輸入端切換到輸出端(參見本人已申請的專利《缺相、欠壓、過壓斷路保護電路》，申請號為00128945.7)，該保護電路還包括一QG控制電路，其由自控斷路保護信號輸出電路QGS和開關電路構成。
本發明所述的自控斷路保護電路，由於在其電路中設置了交流接觸器或斷路器以及QG控制電路，在運行過程中是將控制電源從主電路的開關觸點的輸入端切換到主電路開關觸點的輸出端，當出現開關觸點接觸不良等原因引起的電路缺相或電壓波動引起電路欠壓、過壓以及過載、漏電等情況時，能夠切斷電源實現主電路斷路保護功能，保護功能齊全，成本低，利於普及應用。
圖1為本發明所述的自控斷路保護電路在以自控開關觸點為單相電源的斷路器保護方式實現發明目的時的電路結構圖。
圖2為本發明所述的自控斷路保護電路在以自控開關觸點為三相電源的交流接觸器保護方式實現發明目的時的電路結構圖。
圖3為本發明所述的自控斷路保護電路在以自控開關觸點為三相電源的斷路器保護方式實現發明目的時的電路結構圖。
圖4、圖5是圖1中單相二線制QGS的電路結構圖。
圖6是圖2中三相三線制QGS的電路結構圖。
圖7是圖3中三相四線制QGS的電路結構圖。
具體實施例方式
以下結合附圖詳細說明本發明。
如圖1所示，該自控斷路保護電路包括一控制電源切換電路，其將控制電源從主電路開關觸點的輸入端切換到主電路開關觸點的輸出端。該保護電路還包括一QG控制電路，其由QG電路和開關電路構成。其中控制電源切換電路由外力控制斷路器H閘刀的開、合實現。H閘刀一輔觸點H、電阻R1串聯後，輔觸點H接於中性線主觸點H的輸入端，R1接於中性線主觸點H的輸出端；H閘刀的另一輔觸點H、電阻R2、試驗按鈕SA串聯後，輔觸點H接於相線主觸點H的輸入端，SA接於相線主觸點H的輸出端；二極體D1的陰極接於脫扣器線圈H、線圈H接於晶閘管D2的陽極構成串聯後，D1的陽極接於相線輔觸點H與R2的節點，D2的陰極接於中性線輔觸點H與R1的節點；單相二線制QGS的第1端接於中性線主觸點H的輸出端，第2端接於SA與R2的節點，自控斷路保護信號QG端接於D2的控制極。
啟動時，用外力閉合斷路器H，其主觸點閉合而啟動電機D。在電機D運行期間，若出現欠壓、過壓、過流等，則QGS輸出QG信號，晶閘管D2導通，斷路器的脫扣器線圈H通電吸合，使扣卡而斷開電源，電機D停止運行。在電機D運行期間，若出現主觸點H接觸不良，則QGS的第1端或第2端串聯R1或R2後引起欠壓並輸出QG，脫扣器線圈H通電吸合而切斷電源。
如圖2所示，該自控斷路保護電路包括一控制電源切換電路，其將控制電源從主電路開關觸點的輸入端切換到主電路開關觸點的輸出端；該保護電路還包括QG控制電路，其由QGS電路和開關電路構成。其中控制電源切換電路由交流接觸器S的吸合實現。交流接觸器的吸合線圈S、繼電器X的動斷觸點X、停止按紐TA、動合輔觸點S延時動合輔觸點S串聯後，線圈S接於中性線，延時動合輔點S接於C相線主觸點S的輸出端；聯動按紐QA的兩個動合觸點串聯後，其節點與兩個輔觸點S的節點連在一起，其餘兩端中延時斷開的一端接於C相線主觸點S的輸入端，另一端接於輔觸點S與TA的節點；2)試驗按組SA1接於二極體D1的陽極、D1的陰極接於二極體D2的陰極、D2的陽極接於試驗按紐SA2構成串聯後，SA1接於B相線主觸點S1的輸出端，SA2接於A相線主觸點S的輸出端；繼電器X接於晶閘管D3的陽極構成串聯後，X接於D1與D2的節點，D3的陰極接於C相線主觸點S的輸出端；三相三線制QGS的第1端接於C相線主觸點S的輸出端，第2端接於SA1與D1的節點，第3端接於SA2與D2的節點，QG端接於D3的控制極。
啟動時，按下聯動按紐QA，交流接觸器線圈S通電吸合，主觸點S和輔觸點S均閉合；放開聯動按紐QA，接於C相線主觸點S輸入端的QA動合觸延時斷開並在此斷開之前延時動合輔觸點S閉合，線圈S由C相線主觸點S的輸出端供電而維持主觸點S閉合，電機D啟動。在電機D運行期間，如果主觸點接觸不良而出現缺相或欠壓等情況，則QGS輸出QG信號，晶閘管D3導通，繼電器X吸合，動斷觸點X斷開，線圈S失壓而斷開電源，電機D停止運行。
如圖3所示，該自控斷路保護電路包括一控制電源切換電路，其將控制電源從自控開關觸點的輸入端切換到自控開關觸點的輸出端；該保護電路還包括一QG控制電路，其由QGS電路和開關電路構成。試驗按組SA1接於二極體D1的陽極、試驗按紐SA2接於二極體D2的陽極、試驗按組SA3接於二極體D3的陽極，然後將SA1、SA2、SA3依次接於C、B、A相線主觸點H的輸出端，並把D1、D2、D3的陰極連在一起構成星形聯接；脫扣器線圈H接於晶閘管D4的陽極構成串聯後，線圈H接於星點，D4的陰極接於中性線；三相四線QGS的第1端接於中性線，第2端接於SA1與D1的節點，第3端接於SA2與D2的節點，第4端接於SA3與D3的節點，QG端接於D4的控制極。
啟動時，用外力閉合斷路器H，其主觸點閉合而啟動電機D。在電機D運行期間，如果主觸點接觸不良而出現缺相或欠壓等情況，則QGS輸出QG信號，晶閘管D4導通，脫扣器線圈H通電吸合而切斷電源，電機D停止運行。
圖1中單相二線制QGS的電路結構圖4、圖5所示。
在圖4中，二極體D1、D2、電容C1、C2構成倍壓整流電源，穩壓二極體Dq的陰極接於電阻Rq構成串聯後，Dq的陽極接於電源負極，Rq接於電源正極；穩壓二極體D′q的陽極接於電阻R′q構成串聯後，D′q的陰極接於電源正極，R′q接於電源負極；穩壓二極體Dg的陰極接於電阻Rg構成串聯後，Dg的陽極接於電源負極，Rg接於電源正極；三極體Vq的基極接於Dq與Rq的節點，發射極接於二極體Db的陽極構成串聯後，Db的陰極接於D′q與R′q的節點，集電極接於Dg與Rg的節點；三極體QGv的基極接於Dg與Rg的節點，發射極接於電源正極，集電極接於電阻QGr構成串聯後，QGr接於電源負極。
圖4的工作原理為常城市區間，三極體Vq、三極體QGv截止，無QG輸出；欠壓狀態，D′q與R′q的節點電壓降低，三極體Vq導通引起三極體QGv的基極電位下降，三極體QGv導通而輸出QG；過壓狀態，三極體Vq截止，全Rg的分壓致使三極體QGv導通而輸出QG。QGS電路，加入光敏、熱敏、過流、漏電等外加信號致使三極體QGv導通，則可以輸出複合QG。相發明中的QG，可以是例圖中的QG，也可以是引入外加信號共同作用而輸出的複合QG。
在圖5中，二極體D1、二極D2、電容C1、電容C2構成倍壓整流電源，穩壓二極體Dq的陰極接於電阻Rq構成串聯後，Dq的陽極接於電源負極，Rq接於電源正極；穩壓二極體D′q的陽極接於電阻R′q構成串聯後，D′q的陰極接於電源正極，R′q接於電源負極；三極體Vq的發射極接於Dq與Rq的節點，基極接於二極體Db的陽極構成串聯後，Db的陰極接於D′q與R′q節點，集電極接於電阻R′vq、R′vq接於電阻Rvq構成串聯後，Rvq接於電源負極；二極體Dvq的陰極接於電阻Rz構成串聯後，Dvq的陽極接於R′vq與Rvq的節點，Rz接於電源負極；穩壓二極體Dg的陰極接於D′q與R′q的節點，Dg的陽極接於Dvq與R2的節點；三極體QG′v的基極接於Dvq與Rz的節點，發射極接於電源負極，集電極接於三極體QGv的基極；QGv的發射極接於Dq與Rq的節點，集電極接於電阻QGr構成串聯後，QGr接於電源負極；穩壓二管Dz的陽極接於QG′v的基極，Dz的陰極接於QGv的集電極；電阻Ra一端接於Vq的發射擊極，另一端接於Vq的基極，漏電變壓器等處來信號一端接於二極體Da的陰極、Da的陽極接於電位器Wa構成串聯後，Wa接於Vq的基極，外來信號的另一Vq的發射極；電容Cc一端接於QG′v的基極，另一端接於電源負極；過流變壓器等外來信號一端接於二極體Dc的陽極，Dc的陰極接於電位器Wc構成串聯後，Wc接於QG′v的基極，外來信號的另一端接於電源負極。
圖5的工作原理為常壓區間三極體Vq、三極體QG*v、QGv截止，無QG輸出；欠壓狀態，D′q與R′q的節點電壓降低，三極體Vq導通並經Dvq使三極體QG′v、QGv導通而輸出QG；過壓狀態，三極體Vq截止，但Dg反向擊穿引起三極體QG′v、QGv導能而輸出QG；漏電信號經Da整流通過三極體Vq、三極體QG′v、QGv放大，三極體QGv集電極電位升高使D2反向擊穿，D2反向擊穿致使三極體QG′v、QGv導通而QG，調整Wa可以校正對地動作電流值；過流信號經Dc整流通過三極體QG′v、QGv放大並經D2反饋致使三極體QG′v、QGv導通而輸出QG，過流信號經Dc整流後給延時電容Cc充電，調整Wc可以改變最大負載電流值。
圖2中，三相三線QGS的電路結構圖如圖6所示。
圖6是在圖4所示的單相二線制QGS電路的基礎上，加入二極體D1，D1的陰極接於Rg與QGv發射極的節點，D1的陽極接於電源正極；加入二極體Dt，Dt的陽極接於QGv的基極，Dt的陰極接於電源正極；將兩個這樣的電路並聯來作為三相三線制QGS電路。
圖6的工作原理為第1端斷路，則因欠壓而輸出QG；第二端或第3端斷路，則二極體Dt導通而輸出QG信號。
圖3中，三相四線制QGS的電路結構圖如圖7所示。
圖7是在圖6所示的三相三線制QGS電路的基礎上，由三相三線制QGS電路的兩個並聯單元增加為三個並聯單元來作為三相四線QGS電路。
圖7的工作原理為第2端基第3端基第4端斷路，則二極體Dt導通而輸出QG信號。
權利要求
1.一種自控斷路保護電路，其特徵在於1)該保護電路包括一控制電源切換電路，其將控制電源從主電路開關觸點的輸入端切換到主電路開關觸點的輸出端；2)該保護電路還包括一QG控制電路，其由自控斷路保護信號輸出電路QGS和開關電路構成。
2.根據權利要求1所述的自控斷路保護電路，其特徵在於1)所述的控制電源切換電路是由外力控制斷路器H閘刀的開、合實現；2)H閘刀一輔觸點H、電阻R1串聯後，輔觸點H接於中性線主觸點H的輸入端，R1接於中性線主觸點H的輸出端；H閘刀的另一輔觸點H、電阻R2、試驗按鈕SA串聯後，輔觸點H接於相線主觸點H的輸入端，SA接於相線主觸點H的輸出端；二極體D1的陰極接於脫扣器線圈H、線圈H接於晶閘管D2的陽極構成串聯後，D1的陽極接於相線輔觸點H與R2的節點，D2的陰極接於中性線輔觸點H與R1的節點；單相二線制QGS的第1端接於中性線主觸點H的輸出端，第2端接於SA與R2的節點，自控斷路保護信號QG端接於D2的控制極。
3.根據權利要求1所述的自控斷路保護，其特徵在於1)所述的控制電源切換電路是由交流接觸器S的吸合實現；交流接觸器的吸合線圈S、繼電器X的動斷觸點X、停止按紐TA、動合輔觸點S延時動合輔觸點S串聯後，線圈S接於中性線，延時動合輔點S接於C相線主觸點S的輸出端；聯動按紐QA的兩個動合觸點串聯後，其節點與兩個輔觸點S的節點連在一起，其餘兩端中延時斷開的一端接於C相線主觸點S的輸入端，另一端接於輔觸點S與TA的節點；2)試驗按組SA1接於二極體D1的陽極、D1的陰極接於二極體D2的陰極、D2的陽極接於試驗按紐SA2構成串聯後，SA1接於B相線主觸點S1的的輸出端，SA2接於A相線主觸點S的輸出端；繼電器X接於晶閘管D3的陽極構成串聯後，X接於D1與D2的節點，D3的陰極接於C相線主觸點S的輸出端；三相三線制QGS的第1端接於C相線主觸點S的輸出端，第2端接於SA1與D1的節點，第3端接於SA2與D2的節點，QG端接於D3的控制極。
4.根據權利要求1所述的自控斷路保護電路，其特徵在於1)所述的控制電源切換電路是由外力控制斷路器H閘刀的開、合實現；2)試驗按組SA1接於二極體D1的陽極、試驗按紐SA2接於二極體D2的陽極、試驗按組SA3接於二極體D3的陽極，然後將SA1、SA2、SA3依次接於C、B、A相線主觸點H的輸出端，並把D1、D2、D3的陰極連在一起構成星形聯接；脫扣器線圈H接於晶閘管D4的陽極構成串聯後，線圈H接於星點，D4的陰極接於中性線；三相四線QGS的第1端接於中性線，第2端接於SA1與D1的節點，第3端接於SA2與D2的節點，第4端接於SA3與D3的節點，QG端接於D4的控制極。
5.根據權利要求2所述的自控斷路保護電路，其特徵在於所述的單相二線制QGS電路由二極體D1、D2、電容C1、C2構成的倍壓整流電源供電，穩壓二極體Dq的陰極接於電阻Rq構成串聯後，Dq的陽極接於電源負極，Rq接於電源正極；穩壓二極體D′q的陽極接於電阻R′q構成串聯後，D′q的陰極接於電源正極，R′q接於電源負極；穩壓二極體Dg的陰極接於電阻Rg構成串聯後，Dg的陽極接於電源負極，Rg接於電源正極；三極體Vq的基極接於Dq與Rq的節點，發射極接於二極體Db的陽極構成串聯後，Db的陰極接於D′q與R′q的節點，集電極接於Dg與Rg的節點；三極體QGv的基極接於Dg與Rg的節點，發射極接於電源正極，集電極接於電阻QGr構成串聯後，QGr接於電源負極。
6.根據權利要求2所述的自控斷路保護電路，其特徵在於所述的單相二線制QGS電路二極體D1、D2、電容C1、C2構成的倍壓整流電源供電，穩壓二極體Dq的陰極接於電阻Rq構成串聯後，Dq的陽極接於電源負極，Rq接於電源正極；穩壓二極體D′q的陽極接於電阻R′q構成串聯後，D′q的陰極接於電源正極，R′q接於電源負極；三極體Vq的發射極接於Dq與Rq的節點，基極接於二極體Db的陽極構成串聯後，Db的陰極接於D′q與R′q節點，集電極接於電阻R′vq、R′vq接於電阻Rvq構成串聯後，Rvq接於電源負極；二極體Dvq的陰極接於電阻Rz構成串聯後，Dvq的陽極接於R′vq與Rvq的節點，Rz接於電源負極；穩壓二極體Dg的陰極接於D′q與R′q的節點，Dg的陽極接於Dvq與R2的節點；三極體QG′v的基極接於Dvq與Rz的節點，發射極接於電源負極，集電極接於三極體QGv的基極；QGv的發射極接於Dq與Rq的節點，集電極接於電阻QGr構成串聯後，QGr接於電源負極；穩壓二管Dz的陽極接於QG′v的基極，Dz的陰極接於QGv的集電極；電阻Ra一端接於Vq的發射擊極，另一端接於Vq的基極，漏電變壓器等處來信號一端接於二極體Da的陰極、Da的陽極接於電位器Wa構成串聯後，Wa接於Vq的基極，外來信號的另一Vq的發射極；電容Cc一端接於QG′v的基極，另一端接於電源負極；過流變壓器等外來信號一端接於二極體Dc的陽極，Dc的陰極接於電位器Wc構 串聯後，Wc接於QG′v的基極，外來信號的另一端接於電源負極。
7.根據權利要求3所述的自控斷路保護電路，其特徵在於所述的三相三線制QGS電路，是在權利要求5所述單相二線制QGS電路的基礎上，加入二極體D1，D1的陰極接於Rg與QGv發射極的節點，D1的陽極接於電源正極；加入二極體Dt，Dt的陽極接於QGv的基極，Dt的陰極接於電源正極；將兩個這樣的電路並聯來作為三相三線制QGS電路。
8.根據權利要求4所述的自控斷路保護電路，其特徵在於所述的三相四線制QGS電路，是在權利要求7所述的三相三線制QGS電路的基礎上，由三相三線制QGS電路的兩個並聯單元增加為三個並聯單元來作為三相四線制QGS電路。
全文摘要
本發明涉及一種用於保護電路及其負載因缺相、欠壓、過壓、過流、漏電等斷開主電路的自控斷路保護電路。該保護電路包括將控制電源從主電路開關觸點的輸入端切換到輸出端的電源切換電路和QG控制電路。該保護電路能夠對主電路及其負載,尤其是電機在缺相、欠壓、過壓、過流等情況時起到可靠的安全保護作用,並且便於引入各種敏感信號來進行斷路控制。
文檔編號H02H3/08GK1359181SQ0114559
公開日2002年7月17日 申請日期2001年12月31日 優先權日2001年12月31日
發明者餘彥中 申請人:餘彥中