過載保護器的製作方法

2023-11-06 03:20:42 1

專利名稱：過載保護器的製作方法
技術領域：
本發明涉及電力領域，尤其是一種精確度極高的電流過載保護器。
背景技術：
目前的家庭電路中一般都裝有過載保護器，其一般為保險絲熔斷器，它安裝於閘 刀開關中，其特點是當家庭電網中電流過大時，保險絲因高度發熱而熔斷，然而，保險絲一 旦熔斷後就無法復原，需要重新更換才能接通電路，這便使得後續工作變得十分麻煩，尤其 是夜晚，停電後無法看清閘刀內部結構，難以再將保險絲安全接上，另外，考慮到保險絲的 散熱等問題，實際上其過載熔斷電流的具體數值很不精確。另外，一些要求較高的工業設備中，採用的過載保護器主要有熱繼電器、電磁鐵型 脫扣式斷路器，以及兩者的各種變形，兩者均可以在斷路後恢復原狀，然而，前者亦是通過 熱效應使得金屬片變形而斷開主電路的，考慮到金屬片的散熱不穩定因素，其斷路保護的 過載電流精確度不高，後者是通過電磁鐵直接吸引銜鐵來斷開主電路，實現過載保護的，然 而，在電流達到零界值，銜鐵將處於將動未動的狀態，這時，開關處容易產生電弧現象。並 且，上述的兩種過載保護器涉及的機械運動副較多，因此，從機械結構方面考慮，也難以達 到較大的精確度，其次，上述的過載保護器難以安裝在普通家庭用戶的接線箱中。

發明內容
針對上述問題，本發明的目的在於提供一種過載保護器，該過載保護器不僅可以 在主電路中電流達到過載臨界電流時，精確地實現斷路保護，而且可以在斷路後方便地恢 復原狀，另外，該過載保護器還可以安裝於普通用戶的接線箱中。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是該過載保護器包括外殼、晶閘管、二 極管、控制電阻、電磁鐵、按鈕、分壓電阻，所述二極體與所述控制電阻串聯後再與所述分壓 電阻並聯，然後再串聯所述按鈕，前述電路的二極體陽極端接電網火線端，電路按鈕端接電 網零線端，另外，所述晶閘管的陽極端接電網火線端，控制端接於所述二極體和控制電阻中 間，陰極端串聯所述電磁鐵後接電網零線端，所述電磁鐵與所述按鈕相耦合，且保證電磁鐵 中電流達到過載零界值時，將所述按鈕斷開。作為優選，上述的過載保護器，所述的外殼將除按鈕外的其它各部件包裹其內，按 鈕嵌在所述外殼上，且外殼上設有開有螺釘孔的金屬接線片，可通過該金屬接線片直接安 裝在普通閘刀的保險絲安裝處。本發明的有益效果在於在該過載保護器中，當主電路中電流達到過載臨界值時， 在交流電壓的正半周期，電流同時流過控制電阻和分壓電阻，並在它們兩端產生電壓降，亦 即臨界電位差，從而使得晶閘管導通，此時電磁鐵通電，並且一旦通電，即可產生極大的磁 性，迅速將按鈕斷開，相對於普通的電磁鐵式繼電開關中，電磁鐵磁性逐漸增大的情況，該 過載保護器的動作更為精確、迅速，恢復時，只需重新按下按鈕即可，該過載保護器不僅可 以在主電路中電流達到過載臨界電流時，精確地實現斷路保護，而且可以在斷路後方便地
3恢復原狀，另外，該過載保護器還可以安裝於普通用戶的接線箱中。


圖1是本過載保護器的電路結構圖。圖2是本過載保護器中的按鈕和電磁鐵的配合圖。圖1中1，火線端；2，零線端；3，晶閘管；4，二極體；5，控制電阻；7，電磁鐵；8，按 鈕；9，分壓電阻。圖2中71，鐵芯；72，內膽；81，觸頭；82，銜鐵；83，頸；84 ；按鈕帽。
具體實施例方式下面結合圖1、圖2和實施例對本發明進一步說明在圖1、圖2所示具體實施例中，該過載保護器包括外殼(圖1中虛線框所示)、晶 閘管3、二極體4、控制電阻5、電磁鐵7、按鈕8、分壓電阻9，所述二極體4與所述控制電阻 5串聯後再與所述分壓電阻9並聯，然後再串聯所述按鈕8，前述電路的二極體4陽極端接 電網火線端1，電路按鈕8端接電網零線端2，另外，所述晶閘管3的陽極端接電網火線端1， 控制端接於所述二極體4和控制電阻5中間，陰極端串聯所述電磁鐵7後接電網零線端2， 所述電磁鐵7與所述按鈕8相耦合，且保證電磁鐵7中電流達到過載零界值時，將所述按鈕 8斷開。上述的過載保護器，所述的控制電阻5和分壓電阻9的阻值相等，為保證電能的利 用率，可取較小的阻值，一般在2 Ω以下。上述的過載保護器，所述晶閘管3控制端的誘發導通電壓值取臨界過載電流三分 之二的值與所述控制電阻5的乘積，其計算依據如下設臨界過載電流為I，由於在交流電 壓的一個周期內，前半個周期中，控制電阻5和分壓電阻9中都有電流通過，而後半個周期 內，只有分壓電阻9中有電流流過，所以，臨界過載電流I為主電路中一個交流電周期內的 平均有效值，設控制電阻5中半個交流電周期內的電流平均有效值為i，則可以得出i與I 的關係為(i+i+i+0)/2 = I，i = 21/3。上述的過載保護器，所述的外殼將除按鈕8外的其它各部件包裹其內，按鈕8嵌在 所述外殼上，且外殼上設有開有螺釘孔的金屬接線片，可通過該金屬接線片直接安裝在普 通閘刀的保險絲安裝處。上述的過載保護器，所述的電磁鐵7包括線圈(圖中未標出)、鐵芯71、內膽72， 所述的按鈕8包括觸頭81、銜鐵82、頸83、按鈕帽84，所述的鐵芯71呈圓筒狀，外面纏繞 所述的線圈，內部設有所述的內膽72，所述按鈕8的觸頭81為四個金屬凸起，兩個分別接主 電路的火線端和零線端，另外兩個在所述銜鐵82的兩端，並且保證銜鐵82在移動過程中可 將主電路接通和斷開，所述銜鐵82設置在所述頸83的一端，該頸83為絕緣材質，其另一端 穿過所述電磁鐵7後與所述按鈕帽84相固結，所述頸83和內膽72通過表面的凸起和凹陷 粗糙配合，其摩擦阻力大於按鈕8的重力，並且該摩擦阻力和按鈕8重力的和小於所述電磁 鐵7通電時的吸力。上述的過載保護器，所述按鈕帽84按下時，所述各觸頭81相接觸，主電路被接通， 當觸頭81所在處的銜鐵82被電磁鐵7吸引時，銜鐵82移向電磁鐵7，並使得各觸頭81分開，主電路被斷開。上述的過載保護器，如假設其設計的臨界過載電流為9A，且所述控制電阻5和分 壓電阻9的電阻均為1 Ω，則當主電路中電流小於9Α時，控制電阻5兩端電壓小於6V，晶閘 管3斷開，電磁鐵7亦不通電，無磁性，當主電路中電流達到9Α時，控制電阻5兩端電壓達 到6V，誘發晶間管3接通，電磁體7亦通電，且通電電流接近9Α，瞬間產生極大吸力，將按鈕 8斷開。在上述的過載保護器中，當主電路中電流達到過載臨界值時，在交流電壓的正半 周期，電流同時流過控制電阻5和分壓電阻9，並在它們兩端產生電壓降，亦即臨界電位差， 從而使得晶閘管3導通，此時電磁鐵7通電，並且一旦通電，即可產生極大的磁性，迅速將按 鈕8斷開，相對於普通的電磁鐵式繼電開關中，電磁鐵磁性逐漸增大的情況，該過載保護器 的動作更為精確、迅速，恢復時，只需重新按下按鈕8即可，該過載保護器不僅可以在主電 路中電流達到過載臨界電流時，精確地實現斷路保護，而且可以在斷路後方便地恢復原狀， 另外，該過載保護器還可以安裝於普通用戶的接線箱中。
權利要求
一種過載保護器，包括外殼、電磁鐵(7)、按鈕(8)，其特徵在於該過載保護器還包括晶閘管(3)、二極體(4)、控制電阻(5)、分壓電阻(9)，所述二極體(4)與所述控制電阻(5)串聯後再與所述分壓電阻(9)並聯，然後再串聯所述按鈕(8)，前述電路的二極體4陽極端接電網火線端(1)，電路按鈕(8)端接電網零線端(2)，另外，所述晶閘管(3)的陽極端接電網火線端(1)，控制端接於所述二極體(4)和控制電阻(5)中間，陰極端串聯所述電磁鐵(7)後接電網零線端(2)，所述電磁鐵(7)與所述按鈕(8)相耦合，且保證電磁鐵(7)中電流達到過載零界值時，將所述按鈕(8)斷開。
2.根據權利要求1所述的過載保護器，其特徵在於所述的控制電阻(5)和分壓電阻 (9)的阻值相等，且均在2 Ω以下。
3.根據權利要求1所述的過載保護器，其特徵在於所述晶閘管(3)控制端的誘發導 通電壓值取臨界過載電流三分之二的值與所述控制電阻(5)的乘積。
4.根據權利要求1所述的過載保護器，其特徵在於所述的外殼將除按鈕(8)外的其 它各部件包裹其內，按鈕(8)嵌在所述外殼上，且外殼上設有開有螺釘孔的金屬接線片。
5.根據權利要求1所述的過載保護器，其特徵在於所述的電磁鐵(7)包括線圈、鐵 芯(71)、內膽(72)，所述的按鈕(8)包括觸頭(81)、銜鐵(82)、頸(83)、按鈕帽(84)，所述 的鐵芯(71)呈圓筒狀，外面纏繞所述的線圈，內部設有所述的內膽(72)，所述按鈕(8)的觸 頭(81)為四個金屬凸起，兩個分別接主電路的火線端和零線端，另外兩個在所述銜鐵(82) 的兩端，並且保證銜鐵(82)在移動過程中可將主電路接通和斷開，所述銜鐵(82)設置在所 述頸(83)的一端，該頸(83)為絕緣材質，其另一端穿過所述電磁鐵(7)後與所述按鈕帽 (84)相固結，所述頸(83)和內膽(72)通過表面的凸起和凹陷粗糙配合，其摩擦阻力大於按 鈕(8)的重力，並且該摩擦阻力和按鈕(8)重力的和小於所述電磁鐵(7)通電時的吸力。
全文摘要
本發明提供一種過載保護器，包括外殼、晶閘管、二極體、控制電阻、電磁鐵、按鈕、分壓電阻，所述二極體與控制電阻串聯後再與分壓電阻並聯，然後再串聯所述按鈕，前述電路的二極體陽極端接電網火線端，電路按鈕端接電網零線端，另外，晶閘管的陽極端接電網火線端，控制端接於所述二極體和控制電阻中間，陰極端串聯所述電磁鐵後接電網零線端，所述電磁鐵與所述按鈕相耦合，且保證電磁鐵中電流達到過載零界值時，將所述按鈕斷開。該過載保護器不僅可以在主電路中電流達到過載臨界電流時，精確地實現斷路保護，而且可以在斷路後方便地恢復原狀。
文檔編號H02H3/08GK101908752SQ20101026300
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月26日 優先權日2010年8月26日
發明者侯金星, 嶽小粉, 李學貴, 範公道, 魏永生 申請人:河南非晶電氣有限公司