熱過載保護電子式繼電器的製作方法
2023-05-11 00:01:21
專利名稱：熱過載保護電子式繼電器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於繼電器，具體地說是帶過載保護的繼電器。
傳統的雙金屬片熱過載繼電器，其準確度不高，調試比較困難，且性能不夠穩定。
本實用新型的目的就是要提出一種帶熱過載保護的電子式繼電器。它兼有電流過載保護和運行狀態顯示功能。它是雙金屬片熱過載繼電器的更新換代產品。
這種帶熱過載保護的電子式繼電器，主要由殼體、接線端子、復位按鈕、指示燈和電路裝置組成，其特徵在於所說的殼體內設有三個電流互感器，原邊接電動機主電路；所說的電路裝置主要包括1)三個電流信號輸入電路，三組並行設置，分別由電流互感器副邊的繞組迴路、整流組件，測量電阻和運放電路組成，運放電路的輸出端並聯後輸出，直接接到控制輸出電位器上；2)一個直流穩壓電路，包括整流組件、濾波電容、三端穩壓器，為控制電路提供直流工作電壓；3)一個由集成塊(U7)組成的微處理器測量控制電路，用於從控制信號輸入端提取周期多點採樣值，計算出平均值，控制延時跳閘時間，其輸出控制端(7腳)與驅動電路中晶體三極體(T1)的基極相連接；4)一個比較電路，由二極體D1-D6和運算放大器(U4A)組成，用於檢測電動機的運行狀態，其輸出端與微處理器(U7)的輸入端(6腳)相接，從微處理器接出的I/O口(8、9腳)與發光二極體相接。
本實用新型具有以下優點1)、利用電流取樣，自動算出平均值，決定繼電器的延時跳閘時間，可以迅速、準確得到安全跳閘時間，實現過流熱保護；2)、可以方便地實現缺相狀態、或全相運行過載、不過載的指示燈顯示，使電動機運行狀態一目了然；3)、通過電位器RV2實現設定值調整，調節整定電流的大小，調節方便準確；4)、結構緊湊，工作壽命長，比雙金屬片熱繼電器節能80％以上。
以下結合實施例及其附圖加以說明。
圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是電路結構原理圖。
圖3是圖1所示實例的熱過載電子式繼電器的應用接線圖。
參見附圖。如圖1所示，這種帶熱過載保護的電子式繼電器，主要由殼體8、接線端子1(T1、T2、T3)、接線端子2、導電桿4(L1、L2、L3)、復位按鈕7、顯示用的指示燈6和電路裝置組成，殼體內設有三個電流互感器，電流互感器原邊通過接線端子和導電桿與電動機主電路相接。接線端子2為輔助觸頭，它有常開和常閉觸頭各一對。3是調節整定電流用的電位器。5是測試按鈕。電路裝置設在殼體內。
實施例給出的電路裝置見圖2，它的主要電路包括1)三個電流信號輸入電路，三組並行設置，分別由電流互感器副邊的繞組迴路U1、U2、U3，整流組件BR1、BR2、BR3，測量電阻R7、R8、R9和運放電路U4B、U4C、U4D及相關元件組成，運放電路的輸出端並聯，輸出端與控制輸出的電位器RV1相接；2)一個直流穩壓電路，接在整流塊輸出端，為控制電路提供直流工作電壓；3)一個由集成塊U7(PIC16C711)和相關元件組成的微處理器測量控制電路，從運放輸出提取周期多點採樣值，計算出平均值，控制延時跳閘時間，其輸出控制端(7腳)與驅動電路中晶體三極體(T1)的基極相連接；4)一個比較電路，由二極體D1-D6和運算放大器U4A組成，其輸出端與微處理器U7的I/O端(6腳)相接，從微處理器U7輸出的信號控制端(8、9腳)與二個發光二極體相接，分別用於外接電動機全相或缺相運行狀態的指示。圖中所示的U6為晶振。電位器RV2用作整定電流的調節。U5為直流電源的三端穩壓器。
其工作過程和狀態簡述如下首先，將繼電器的接線端子、導電桿與電動機的引出線和接觸器主接線端連接，使電流互感器的原邊流過電動機主電路電流；副邊繞組上獲得電流信號，經過運算放大器合併成一個電壓，由微處理器測量其電壓。每周期測量20個電壓值，再計算平均值，即得到電動機的平均最大電流，由此電流值計算過載倍數，決定延時時間，延時時間一到即可使接觸器線圈斷電，引起跳閘。
由電流互感器副邊繞組、二極體D1-D6和運算放大器構成比較電路，與微處理器配合用於電動機全相/缺相運行的判斷與顯示。其狀態為缺相時，微處理器可以撿測到來自運放U4A輸出周期取樣值中3個以上的「0」態，全相運行時則對應20個測量點均為「1」態，當缺相運行時，縮短其延時動作時間。圖1實施例中所示的紅燈、綠燈，其設定的顯示狀態，對應表示如下電動機全相運行 主電路電流I≤1.05Ie 綠燈發閃 紅燈不亮電動機全相運行 主電路電流I≥1.2Ie 綠燈發閃 紅燈亮電動機缺相運行 主電路電流I≤1.0Ie 紅燈發閃 綠燈不亮電動機缺相運行 主電路電流I≥1.15Ie 紅燈發閃 綠燈亮Ie為額定電流。
圖3所示，本繼電器在應用中直接跨接在接觸器和電動機負載之間。其中外殼上所設的導電桿(對應所示的L1、L2、L3)插接在接觸器的主接線端子，接線端T1、T2、T3接往電動機M。虛線箭頭所示表示手動復位、測試、停止的操作設置。接線簡單，使用方便。
權利要求1.一種帶熱過載保護的電子式繼電器，主要由殼體(8)、接線端子(1，2)、復位按鈕(7)、指示燈(6)和電路裝置組成，其特徵在於所說的殼體(1)內設有三個電流互感器，原邊接電動機主電路；所說的電路裝置主要包括1)三個電流信號輸入電路，三組並行設置，分別由電流互感器副邊的繞組迴路(U1、U2、U3)、整流組件(BR1、BR2、BR3)，測量電阻(R7、R8、R9)和運放電路(U4B、U4C、U4D)組成，運放電路的輸出端並聯後輸出，直接接到控制輸出電位器(RV1)上；2)一個直流穩壓電路，包括整流組件(BR1、BR2、BR3)、濾波電容(C1、C2、C3、C9)、三端穩壓器(U5)，為控制電路提供直流工作電壓；3)一個由集成塊(U7)組成的微處理器測量控制電路，用於從控制信號輸入端提取周期多點採樣值，計算出平均值，控制延時跳閘時間，其信號輸出端(7腳)與驅動電路中晶體三極體(T1)的基極相連接；4)一個比較電路，由二極體D1-D6和運算放大器(U4A)組成，用於檢測電動機的運行狀態，其輸出端與微處理器(U7)的輸入端(6腳)相接。從微處理器輸出的信號控制端(8、9腳)與發光二極體相接。
專利摘要本實用新型公開的熱過載保護的電子式繼電器,主要由殼體、接線端子、按鈕、指示燈和電路裝置組成,殼體內設有三個電流互感器,原邊接電動機主電路;電路裝置包括:三個電流信號輸入電路;一個直流穩壓電路;一個由集成塊(U7)組成的微處理器測量控制電路;和一個檢測、顯示運行狀態的電路裝置。它利用電流取樣,自動算出平均值,迅速、準確決定繼電器的延時跳閘時間,實現過流熱保護。適用於保護交流動力設備。
文檔編號H02H3/08GK2443518SQ0025122
公開日2001年8月15日 申請日期2000年8月30日 優先權日2000年8月30日
發明者周金明, 魏珊, 肖磊 申請人:正泰集團公司