光電耦合信號隔離磁電式電機保護器的製作方法
2023-05-24 18:15:26
專利名稱：光電耦合信號隔離磁電式電機保護器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於三相電機工程開關類，三相電機緊急保護裝置。
目前，當三相電機遇有丟相、堵轉、超負荷等故障時，需要及時切斷三相供電，以避免燒毀電機。用於切斷三相供電的緊急保護裝置，通常利用熱繼電器保護原理製作，但它惰性較大，而且保護器自身還需要使用同步電源，因此使用局限性很大。也有採用單片機等控制保護裝置的，但結構過於複雜，成本較高，不利於普及應用。
本實用新型目的在於採用模塊化光電耦合信號隔離結構的電機供電磁電式保護器。
本實用新型目的是這樣實現的一種光電耦合信號隔離磁電式電機保護器，其特徵在於由光電耦合信號隔離的控制模塊與相關阻容元件，可控矽、及決定電機三相線合與開的脫扣器或交流接觸器三部分順序連接而成；模塊先從脫扣器或交流觸發器的三個電流互感器上提取電機三相線電流不均等信號，再去可控矽通導或截止，可控矽通導或截止來決定脫扣器或交流接觸器的三觸點跳開動作，以保護電機；所述模塊內為光電耦合器電路，它由五個光電耦合管及複合三極體組成；所述三個光電耦合管G01、G02、G03發射二極體並聯，正端為外接腳1、2、3，負端並接後為外接腳14，光控電阻相互串聯，其一端為外接腳13，另一端為外接腳14；所述複合三極體的第1三極體基極為外接腳11，第1三極體集電極與第2三極體基極的連接點為外接腳12，第2三極體集電極與第1三極體發射極的連接點為外接腳4，第2三極體發射極與第4光電耦合G04二極體負端相連接；而所述第4光電耦合G04二極體正端與第5光電耦合G05二極體正端以及與外接腳14相連接，G05的光控電阻一端為外接腳8和腳5，另一端為外接腳7；所述模塊外連接三個電流互感器，分別設置在三相電源線處，三個電流互感器每一端分別接模塊內所述三個光電耦合輸入端，另一端並接所述第2三極體的集電極；每個電流互感器上跨接1個電容；所述模塊外連接阻容元件有可調電阻R1及R2和C4；R1，C4並聯後一端接模塊內所述三個光電耦合光發射二極體負端，另一端接模塊內所述第2三極體集電極，可調電阻調節端接模塊內所述第5光電耦合管光控電阻端；電阻R2跨接於模塊腳14，腳12之間；所述模塊外連接執行部件包括可控矽和脫扣器或可控矽和交流接觸器；執行部件串接在電機電源迴路中。
結合附圖，進一步說明本實用新型內容。
圖1本實用新型模塊的內部線路圖圖2本實用新型在電機控制中應用1(實施例1接線圖)圖3本實用新型在電機控制中應用2(實施例2接線圖)圖1是光電耦合信號隔離磁電式電機保護器模塊的內部線路圖。模塊採用雙列14腳封裝，其中腳4與5，腳10與11間距為寬距，其餘為等距。該模塊除用於電機三相電源在不均流時的斷電控制外，還可用於其他三相電源電器的控制保護。
腳1、2、3為模塊內部G01、G02、G03光電耦合信號輸入端，光電耦合輸出給複合三極體T1、T2提供導通和截止信號。而T1、T2的通與斷決定電機電源通與斷。
光電耦合G01、G02、G03二極體相互並聯，正端分別為腳1、2、3，負端並接成腳14。光控電阻相互串聯，其一端為腳13，另一端為腳14。
腳4是複合三極體T1的發射極和T2集電極的連接點。
腳5與腳8相連，並且和光電耦合G05電阻的一端相連。
腳6是光電耦合G05二極體負端，而G05二極體正端接腳14。
腳7是光電耦合G05光控電阻的一端。
腳8是光電耦合G05光控電阻的另一端。
腳9是光電耦合G04光控電阻的一端。
腳10是光電耦合G04光控電阻的另一端。
腳11是第1三極體T1基極端。
腳12是第1三極體T1集電極和第2三極體T2基極的連接點。
腳13是光電耦合G01、G02、G03光控三電阻串聯後的一端。
腳14是光電耦合G01、G02、G03光控三電阻串聯後的另一端。
模塊與外部關係如下腳1、2、3分別連接外部三相電源相線的三個電流互感器，腳4連接外部三相電源相線的三個電流互感器另一端的匯接點及外部可調電阻的一端。
腳14連接外部可調電阻的另一端，腳7連接外部可調電阻的調節端。
腳9、10連接執行部件的控制器，例如可控矽。
正常運行時，G01、G02、G03均工作，既作光電轉換，又兼作整流原件，使光電耦合光控三電阻通導，間接使第1三極體T1導通，而T2截止。出現異常(缺相、堵轉、渦流)時，G01、G02、G03其中一支不工作，光電耦合光控三電阻串聯而不通導，於是間接使T1截止，而T2導通。
圖2是本實用新型在電機控制中實施例1接線圖。脫扣器P包括脫扣線圈和三個脫扣觸點P1、P2、P3。三觸點是三相電機的開與關。三個電流互感器控制脫扣線圈的電流通與斷，脫扣線圈無電時三觸點是常閉，電機與三相電源導通；脫扣線圈有電時三觸點脫開，電機與三相電源被切斷。可控矽通與斷控制線圈的電流通與斷。
當電機正常運行時，三個電流互感器電流均等，通過模塊作用，可控矽關閉；一旦電機出現異常，三個電流互感器電流不均等，通過模塊作用，(模塊內T2導通G04工作)，可控矽開通，而脫扣線圈有電流，脫扣觸點脫開，電機三相電源被切斷，對電機起到保護作用。
三個電流互感器的一端分別與模塊腳1、2、3連接，另一端匯接後與模塊腳4連接，腳1、2、3與腳4之間分別跨接有一個電容C1、C2、C3。
可調電阻R1一端連腳14，另一端連腳4，調節端連腳7。電阻R2跨接於腳14，腳12之間。電容C4跨接於腳14與腳4之間。腳13和腳11相連。
執行部件若用可控矽，可控矽觸發端連腳6，可控矽一端連一條相線，可控矽另一端連通過脫扣器的脫扣線圈與另一條相線相連，並且與腳5及腳10相連。
電機與脫扣器三靜觸點連接，三動觸點與電源三相連接。
圖3是本實用新型在電機控制中實施例2接線圖。電機保護原理與圖2基本相同，電流互感器，可調電阻R1、電阻R2、電容C4、C1、C2、C3連接法也與圖2相同，在此不再贅述。
執行部件若用可控矽，則與圖2稍有不同。可控矽觸發端連模塊腳9，可控矽一端經停止鍵AN1連模塊腳10，並通過交流接觸器C的控制線圈，連接一條相線，可控矽另一端連另一條相線，啟動鍵AN2跨接於可控矽兩端。交流接觸器C三動觸點分別與三相線連接，三靜觸點與電機連接。腳5連腳14，腳6連腳11。
按下啟動鍵AN2，通過模塊作用，可控矽導通，交流接觸器C自鎖，電機正常運行。一旦電機出現異常(缺相、堵轉、渦流)時，按下停止鍵AN1，通過模塊作用(模塊內T2截止，G04不工作)，可控矽不通，接觸器三觸點斷開，電機三相電源被切斷。
本實用新型優點光電耦合信號隔離控制電路反映快，造價低，易普及。
權利要求1.一種光電耦合信號隔離磁電式電機保護器，其特徵在於由光電耦合信號隔離的控制模塊與相關阻容元件，可控矽、及決定電機三相線合與開的脫扣器或交流接觸器三部分順序連接而成；模塊先從脫扣器或交流觸發器的三個電流互感器上提取電機三相線電流不均等信號，再去可控矽通導或截止，可控矽通導或截止來決定脫扣器或交流接觸器的三觸點跳開動作，以保護電機；所述模塊內為光電耦合器電路，它由五個光電耦合管及複合三極體組成；所述三個光電耦合管G01、G02、G03發射二極體並聯，正端為外接腳1、2、3，負端並接後為外接腳14，光控電阻相互串聯，其一端為外接腳13，另一端為外接腳14；所述複合三極體的第1三極體基極為外接腳11，第1三極體集電極與第2三極體基極的連接點為外接腳12，第2三極體集電極與第1三極體發射極的連接點為外接腳4，第2三極體發射極與第4光電耦合G04二極體負端相連接；而所述第4光電耦合G04二極體正端與第5光電耦合G05二極體正端以及與外接腳14相連接，G05的光控電阻一端為外接腳8和腳5，另一端為外接腳7；所述模塊外連接三個電流互感器，分別設置在三相電源線處，三個電流互感器每一端分別接模塊內所述三個光電耦合輸入端，另一端並接所述第2三極體的集電極；每個電流互感器上跨接1個電容；所述模塊外連接阻容元件有可調電阻R1及R2和C4；R1，C4並聯後一端接模塊內所述三個光電耦合光發射二極體負端，另一端接模塊內所述第2三極體集電極，可調電阻調節端接模塊內所述第5光電耦合管光控電阻端；電阻R2跨接於模塊腳14，腳12之間；所述模塊外連接執行部件包括可控矽和脫扣器或可控矽和交流接觸器；執行部件串接在電機電源迴路中。
專利摘要光電耦合信號隔離磁電式電機保護器屬於三相電機工程類,三相電機緊急保護裝置。其目的採用模塊化光電耦合信號隔離結構的電機供電磁電式保護器。該保護器由電流互感器,光電耦合信號隔離控制電路,電磁執行部件組成。其中光電耦合信號隔離電路設置在一模塊內。該保護器控制動作快,造價低,易普及。
文檔編號H02H7/08GK2285937SQ9624936
公開日1998年7月8日 申請日期1996年12月17日 優先權日1996年12月17日
發明者張永澤, 王德太, 王彥峰 申請人:張永澤