專利名稱：固態(tài)斷相保護繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種與控制三相電機的各種交流接觸器配合使用的斷相保護裝置。
現(xiàn)有的固態(tài)斷相保護繼電器中，內(nèi)部電路不可避免地采用三極管元件，以實現(xiàn)電壓，電流的放大及轉(zhuǎn)換，故此種電路因中間環(huán)節(jié)多，電路較復(fù)雜，使可靠性降低，且沒有斷相指示，不利于直觀地查找斷相故障。此外，當所帶動的交流接觸器等類似負載一旦發(fā)生短路，可能燒毀固態(tài)斷相繼電器中的輸出級元件。
本實用新型的目的是提供一種內(nèi)部電路不需采用三極管元件，電路結(jié)構(gòu)簡單可靠，兼有斷相指示，在負載短路時可自保護的固態(tài)斷相保護繼電器。
本實用新型的目的通過以下措施實現(xiàn)固態(tài)斷相保護繼電器內(nèi)部電路中的取樣電路接成Y型，三組串聯(lián)在取樣電路中的整流電橋取出相應(yīng)的三相電流信號，作為取樣電流，分別檢測三相供電電路是否缺相，取樣電流分三路經(jīng)RC濾波后仍以三路形式分別供給三個光電耦合器發(fā)送端內(nèi)部的發(fā)光二極管作為驅(qū)動電流，在取樣電路的三個回路中各串聯(lián)一支發(fā)光二極管作斷相指示。三個光電耦合器內(nèi)部接收端均為雙向可控硅元件，對其串聯(lián)后，構(gòu)成三輸入光電隔離觸發(fā)與門，用來控制后級一個雙向可控硅的通斷，該可控硅控制外接交流接觸器的工作電源，決定給電與否。
當供給三相交流電機的電源不缺相時，用作指示的三個發(fā)光二極管全亮，表明三相電源正常，此時固態(tài)斷相保護繼電器中的后級雙向可控硅處于導(dǎo)通狀態(tài)，交流接觸器的線圈電源被接通，三相交流電機可在交流接觸器的正?？刂葡逻\轉(zhuǎn)。當三相電源任一相斷相時，與該相對應(yīng)的發(fā)光二極管則熄滅，表明該相斷相，此時，固態(tài)斷相保護繼電器中的后級雙向可控硅便自動截止，切斷供給交流接觸器線圈的電源，使交流接觸器跳開，電機便停止運轉(zhuǎn)，達到保護三相電機的目的。
為防止負載短路時，損壞固態(tài)斷相保護繼電器中的后級雙向可控硅，在輸出回路中串聯(lián)了過流保護元件。
本實用新型的優(yōu)點在于采用三相取樣方法，不接零線亦能完成斷相保護，電路中不采用三極管，電路簡單可靠，體積小，兼有斷相指示，負載短路時可自保護。
本實用新型是固態(tài)斷相保護繼電器內(nèi)部電路的新設(shè)計。
附

圖1為固態(tài)斷相保護繼電器整體封裝外形示意圖。
附圖2為固態(tài)斷相保護繼電器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)框圖。
附圖3為固態(tài)斷相保護繼電器內(nèi)部電氣原理圖。
附圖2示出了固態(tài)斷相保護繼電器內(nèi)部電路是由以下幾個部分組成，它包括取樣電路，濾波電路，斷相指示元件，轉(zhuǎn)換及觸發(fā)電路，驅(qū)動電路、負載短路自保護元件。全部元件安裝在一塊印刷電路板上，并封裝于一個絕緣外殼3中。
附圖3示出了固態(tài)斷相保護繼電器內(nèi)部電氣原理圖，其原理為取樣電路是把取樣電阻1R1，1R2，1R3及整流橋Q1，Q2，Q3接成Y型電路并引出中線N。A，B，C分別與三相電源熔斷器的下接點相連。當三相電源不缺相時，整流橋Q1，Q2，Q3的直流輸出端將有全波脈動直流信號輸出，該信號經(jīng)由電容C1，C2，C3及電阻2R1，2R2，2R3分別對應(yīng)組成的三路濾波電路后，變成所需要的三路直流信號，此信號分別作為三個光電耦合器GD1，GD2，GD3中發(fā)送端發(fā)光二極管的驅(qū)動電流。并且同時驅(qū)動斷相指示發(fā)光二極管D1，D2，D3。GD1，GD2，GD3中的內(nèi)部接收器均采用雙向可控硅型式，將它們串聯(lián)后接到驅(qū)動電路中雙向可控硅T的控制極G上，構(gòu)成光電隔離三與門觸發(fā)形式。GD1，GD2，GD3共同組成了轉(zhuǎn)換及觸發(fā)電路。由于此時三相電源不缺相，三路取樣回路均有取樣電流流過，則D1，D2，D3全部導(dǎo)通并發(fā)光，指示三相電源正常。同時GD1，GD2，GD3發(fā)送端內(nèi)部二極管亦導(dǎo)通發(fā)光，此光信號即耦合到內(nèi)部接收端的三個雙向可控硅使其全部導(dǎo)通。觸發(fā)信號便由3R加到T的觸發(fā)極G上，使T導(dǎo)通，接通了串接在2端的外接交流接觸器的電源1，具備正常啟動條件。一旦三相電源任一相發(fā)生斷相，該相便得不到取樣電流，D1，D2，D3中與該相對應(yīng)的發(fā)光二極管即熄滅，給出斷相指示。同時GD1，GD2，GD3中接收端的一個雙向可控硅便截止，使T的觸發(fā)極G得不到觸發(fā)信號，T便截止，切斷了串聯(lián)在2端的外接交流接觸器的電源，使它不啟動。直到斷相故障排除后，方可重新啟動。從而保護了三相電機。
當外接交流接觸器等負載發(fā)生短路時，串聯(lián)在負載回路中的保護元件RL會因瞬間流過大電流而自動斷開，使T不致燒毀。
驅(qū)動電路中RG為抗干擾電阻，電阻RC，電容C4組成尖峰電壓保護電路。
權(quán)利要求1.一種固態(tài)斷相保護繼電器，由取樣電路、濾波電路、轉(zhuǎn)換及觸發(fā)電路、驅(qū)動電路組成，其特征在于該固態(tài)斷相保護繼電器還包括斷相指示元件和負載短路自保護元件，取樣電路和濾波電路均為三路。
2.如權(quán)利要求1所說的固態(tài)斷相保護繼電器，其特征在于取樣電路是由與A、B、C三相電源相對應(yīng)的三路組成，內(nèi)部接成Y型，并引出中線N，取樣電路由電阻1R1、1R2、1R3及整流橋Q1、Q2、Q3組成，1R1與Q1串聯(lián)，1R2與Q2串聯(lián)，1R3與Q3串聯(lián)。
3.如權(quán)利要求1所說的固態(tài)斷相保護繼電器，其特征在于濾波電路為三路，分別與整流橋Q1、Q2、Q3的直流端相連，濾波電路由電容C1、C2、C3及電阻2R1、2R2、2R3組成，C1、2R1與Q1相連，C2、2R2與Q2相連，C3、2R3與Q3相連。
4.如權(quán)利要求1、2、或3所說的固態(tài)斷相保護繼電器，其特征在于斷相指示電路由發(fā)光二極管D1、D2、D3組成，D1與2R1串聯(lián)，D2與2R2串聯(lián)，D3與2R3串聯(lián)。
5.如權(quán)利要求1、2、或3所說的固態(tài)斷相保護繼電器，其特征在于轉(zhuǎn)換觸發(fā)電路是采用內(nèi)部接收器為雙向可控硅元件的三個光電耦合器GD1、GD2、GD3及電阻3R組成，GD1的發(fā)送端與D1、2R1串聯(lián)，GD2的發(fā)送端與D2、2R2串聯(lián)，GD3的發(fā)送端與D3、2R3串聯(lián)，GD1、GD2、GD3的輸出端串聯(lián)后再與3R串聯(lián)構(gòu)成三輸入光電隔離與門形式，與門輸出端與驅(qū)動電路中雙向可控硅T的觸發(fā)極G相連。
6.如權(quán)利要求1、2或3所說的固態(tài)斷相保護繼電器，其特征在于負載短路自保護元件，由過流保護元件RL組成，RL串聯(lián)在T的輸出回路中。
專利摘要本實用新型涉及一種固態(tài)斷相保護繼電器，其取樣信號由三路進行整流濾波后，供給三個斷相指示元件及三個光電耦合器組成的光電隔離與門作驅(qū)動信號，用與門輸出觸發(fā)雙向可控硅工作，電路避免采用三極管元件，簡單可靠，在負載短路時有自保護。
文檔編號H02H3/253GK2135854SQ9223206
公開日1993年6月9日 申請日期1992年9月7日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月7日
發(fā)明者商新民, 周國英 申請人:商新民, 周國英