專利名稱：直流過(guò)流繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及繼電器，尤其是電器工程中作為對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行過(guò)負(fù)荷保護(hù)的一種直流過(guò)流繼電器。
目前對(duì)直流電機(jī)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)一般都用傳統(tǒng)的熱繼電器JR及T系列代用，由水利電氣出版社出版的《工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)》中可查。而JR、T系列是作為一般交流電機(jī)過(guò)負(fù)荷保護(hù)用的，保護(hù)原理是主回路電流全部流過(guò)熱繼電器的雙金屬片，使之發(fā)熱并產(chǎn)生機(jī)械彎曲，帶動(dòng)連桿，頂開(kāi)另一觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)控制主回路的主接觸器。這種熱繼電器的大小尺寸受被保護(hù)電機(jī)功率大小的影響，其雙金屬片易產(chǎn)生疲勞失效的問(wèn)題，使它無(wú)力推動(dòng)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)動(dòng)作。另外，由于熱繼電器是將取得的過(guò)流信號(hào)轉(zhuǎn)換為發(fā)熱效應(yīng)，再轉(zhuǎn)換為機(jī)械力來(lái)推動(dòng)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，因此，它的準(zhǔn)確性、可靠性都比較差。
本實(shí)用新型的目的是為了解決上述背景技術(shù)所存在的問(wèn)題，提出一種更為直接、準(zhǔn)確、可靠的直流過(guò)流繼電器，使過(guò)負(fù)荷動(dòng)作電流值的定量、過(guò)流時(shí)間的長(zhǎng)短能方便、精確地進(jìn)行整定。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。一種直流過(guò)流繼電器，由底座、框架、變壓器和電路板以及外殼組成。其特征在于框架位于底座上。變壓器裝在框架內(nèi)，電路板位于框架上面，在底座上有多個(gè)接線柱，本實(shí)用新型的電路由提供直流電壓的工作電源，LM324集成塊、電阻R1、R2組成的同相放大器，LM324集成塊、電阻R3、穩(wěn)壓管D1組成的比較放大器和LM555集成塊以及繼電器J構(gòu)成，其中，工作電源的正極A分別接在LM555的4腳8腳和LM324的4腳上，負(fù)極分別接在LM555的1腳和LM324的11腳上，輸入信號(hào)取自外部總直流電流在分流器上產(chǎn)生的電壓降，它由接線柱引入至同相放大器的輸入端3腳，同相放大器的輸出端1腳與比較放大器的輸入端5腳相聯(lián)，比較放大器的輸出端7腳與LM555的6腳相聯(lián)，LM555的2腳接在電阻R8與電容C3之間，電阻R8和電容C3串聯(lián)后接在工作電源的輸出端A、B之間，在電容C3旁并聯(lián)著一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)FA，LM555的3腳接繼電器J，該繼電器的觸點(diǎn)由接線柱引出接在外部總直流電路的控制回路中。
在上述方案中，所述比較放大器的輸出端7腳與LM555的6腳之間接有由電阻R7和電容C4組成的延時(shí)電路。
在上述方案中，所述的外殼采用玻璃材料制成，它罩在框架、變壓器和電路板外面。
本實(shí)用新型對(duì)直流過(guò)流保護(hù)的工作原理與傳統(tǒng)的熱繼電器在保護(hù)原理完全不同。本實(shí)用新型的直流過(guò)流信號(hào)取自直流主回路中分流器上電壓降信號(hào)，當(dāng)分流器上的直流電流達(dá)到分流器所標(biāo)定的額定電流以上，時(shí)間超過(guò)一定值時(shí)，直流過(guò)流繼電器內(nèi)部電路進(jìn)行運(yùn)算、比較、判定后，驅(qū)動(dòng)一小型高靈敏度繼電器J瞬間動(dòng)作，使其觸點(diǎn)斷開(kāi)，以控制外部總直流回路的接觸器斷開(kāi)，達(dá)到保護(hù)直流電機(jī)的目的。直流過(guò)流繼電器在過(guò)流動(dòng)作后，一直呈過(guò)流保護(hù)狀態(tài)，并顯示，如需恢復(fù)“正?！保砂雌浔旧韼в幸粡?fù)位按鈕開(kāi)關(guān)FA即可。
本實(shí)用新型體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)論被保護(hù)電機(jī)的功率有多大，直流過(guò)流繼電器的規(guī)格大小都一樣通用。由于該繼電器是對(duì)毫伏級(jí)的過(guò)流壓降進(jìn)行處理，故不存在傳統(tǒng)熱繼電器的雙金屬片流過(guò)全部總直流電流產(chǎn)生的金屬疲勞而失效問(wèn)題，可靠性強(qiáng)。本實(shí)用新型能對(duì)過(guò)流信號(hào)進(jìn)行可靠、準(zhǔn)確地運(yùn)算處理，過(guò)負(fù)荷動(dòng)作電流值的定量，過(guò)流時(shí)間的長(zhǎng)短均可方便、精確地進(jìn)行整定，它較傳統(tǒng)的熱繼電器的保護(hù)方式更為直接、準(zhǔn)確、可靠。它特別適合于直流電機(jī)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。
以下結(jié)合附圖所示的專為直流電機(jī)過(guò)負(fù)荷而設(shè)計(jì)實(shí)施例，詳細(xì)描述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理。


圖1是本實(shí)用新型外觀立體圖。
圖2是本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體示意圖。
圖3是本實(shí)用新型電路圖。
圖4是工作電源電路圖。
參照?qǐng)D1和圖2，本實(shí)用新型的接線柱1、2、3、4、5、6、7分別位于底座11的兩邊，在底座11中有固定孔12，框架9用螺釘固定在底座上，變壓器10固定在框架9內(nèi)，在框架9的上面裝有電路板8，外殼13罩在框架9和電路板8以及變壓器的外面。
參照?qǐng)D3和圖4，本實(shí)用新型的電路由工作電源、LM324集成塊，LM555集成塊和繼電器J組成。其中，工作電源由變壓器10、整流部分和濾波部分組成，變壓器10的初級(jí)繞組通過(guò)接線柱1、2接在工頻220V交流電源上，變壓器10的次組繞組輸出經(jīng)二級(jí)管1D、2D、3D、4D整流，電容C1濾波、三端集成穩(wěn)壓器7812穩(wěn)壓后在輸出端A、B之間輸出一穩(wěn)定的直流電壓，該電壓供電路中各器件工作。連接在輸出端A、B間的電容C2起高頻濾波作用。
在電路中，LM324集成塊的1、2、3腳與電阻R1、R2組成一同相放大器，輸入信號(hào)取自外部總直流電流在分流器FL上產(chǎn)生的電壓降(分流器的型號(hào)FL－2，有75mV、45mV二種規(guī)格)，該電壓降信號(hào)原是給75mV或45mV的直流電流表作指示用的，流過(guò)分流器FL的直流電流達(dá)到分流器所標(biāo)定的額定電流值時(shí)，分流器上的電壓降為75mV或45mV。此時(shí)，直流電流表指示為滿刻度。分流器上的電壓降信號(hào)由接線柱3、4引入送至LM324的3腳和工作電源的負(fù)極，同相放大器對(duì)此信號(hào)進(jìn)行放大，改變可調(diào)電阻R2的阻值可改變此放大器的放大倍數(shù)。
LM324集成塊的5、6、7腳與電阻R3穩(wěn)壓管D1組成電壓比較器，LM324的6腳從穩(wěn)壓管D1上取一穩(wěn)定的固定電位作比較器的基準(zhǔn)電壓，前級(jí)放大器的1腳輸出的電壓經(jīng)電阻R4輸入到5腳，并與6腳的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。電阻R3為穩(wěn)壓管D1的限流電阻，電阻R4為1腳輸出的保護(hù)電阻。
LM555集成塊的6腳經(jīng)電阻R7與LM324集成塊的輸出7腳相聯(lián)，在LM555的6腳與工作電源的負(fù)極之間還聯(lián)接一個(gè)電容C4，LM555的2腳接在電阻R8與電容C3之間，電容C3旁并聯(lián)著一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)FA，LM555的4、8腳與工作電源的正極相聯(lián)，5腳通過(guò)電容C5與工作電源的負(fù)極相聯(lián)，1腳直接與工作電源的負(fù)極相聯(lián)，LM555的3腳與工作電源的負(fù)極之間接繼電器J，在繼電器J旁分別反向并聯(lián)著一個(gè)二極管5D和正向并聯(lián)的一個(gè)發(fā)光二極管LED1與電阻R9，LM555的7腳與工作電源的正極之間正向串聯(lián)著一個(gè)發(fā)光二極管LED2和電阻R10，繼電器J的觸點(diǎn)由接線柱5、6、7引接在直流電機(jī)的控制回路中。
當(dāng)直流電機(jī)“正?！睍r(shí)，即主直流回路未過(guò)流，以分流器FL上的電壓降信號(hào)經(jīng)同相放大器放大，LM324的1腳輸出放大電壓送至5腳，其電壓小于6腳的電壓值，這時(shí)，電壓比較器的7腳輸出為零，LM555的6腳為零，LM555的3腳輸出維持高電位，繼電器J保持吸合，發(fā)光二級(jí)管LMD1亮，表示“正?！?。
當(dāng)直流主回路過(guò)負(fù)荷，從分流器上取的電壓降信號(hào)超過(guò)一定值，經(jīng)同相放大器放大后1腳輸至5腳的電壓高于6腳的基準(zhǔn)電壓時(shí)，比較器7腳輸出高電壓，經(jīng)R7對(duì)C4充電，LM555的6腳電壓逐漸升高。當(dāng)上升到三分之二工作電源電壓值以上時(shí)，(2腳在接通電流后由R8對(duì)C3充電電壓已上升三分之一電源電壓以上)，3腳輸出為0，繼電器J釋放、LED1熄滅，同時(shí)LM555的7腳輸出為OLED2亮表示“過(guò)流”故障，繼電器J的常開(kāi)點(diǎn)脫開(kāi)、斷開(kāi)外部總直流接觸器的控制回路達(dá)到保護(hù)的目的。
從過(guò)流到保護(hù)的時(shí)間由R7對(duì)C4的充電時(shí)間常數(shù)決定，改變R7的阻值即可改變充電時(shí)間常數(shù)。
過(guò)流保護(hù)動(dòng)作后分流器上壓降為0，LM324的1腳為0，7腳為0，C4經(jīng)R7放電，LM555的6腳為0，由于C3上電壓值未變?nèi)詾楦撸?腳及7腳一直保持“過(guò)流”狀態(tài)。按下FA復(fù)位鈕后C3迅速放電2腳電壓為0，3腳、7腳重新恢復(fù)“正?！睜顟B(tài)。
當(dāng)從分流器上取信號(hào)的兩根連線任何一根有開(kāi)路情況，由于LM324的輸入電阻很高，當(dāng)3腳輸入端懸空時(shí)，即此端呈現(xiàn)高電位，電路的整個(gè)過(guò)程如“過(guò)流”情況一樣。
權(quán)利要求1.一種直流過(guò)流繼電器，由底座、框架、變壓器和電路板以及外殼組成，其特征在于框架位于底座上，變壓器裝在框架內(nèi)、電路板位于框架上面，在底座上有多個(gè)接線柱，本實(shí)用新型的電路由提供直流電壓的工作電源，LM324集成塊、電阻R1、R2組成的同相放大器，LM324集成塊、電阻R3、穩(wěn)壓管D1組成的比較放大器和LM555集成塊以及繼電器J構(gòu)成，其中，工作電源的正極A分別接在LM555的4腳8腳和LM324的4腳上，負(fù)極分別接在LM555的1腳和LM324的11腳上，輸入信號(hào)取自外部總直流電流在分流器上產(chǎn)生的電壓降，它由接線柱引入至同相放大器的輸入端3腳，同相放大器的輸出端1腳與比較放大器的輸入端5腳相聯(lián)，比較放大器的輸出端7腳與LM555的6腳相聯(lián)，LM555的2腳接在電阻R8與電容C3之間，電阻R8和電容C3串聯(lián)后接在工作電源的輸出端A、B之間，在電容C3旁并聯(lián)著一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)FA，LM555的3腳接繼電器J，該繼電器的觸點(diǎn)由接線柱引出接在外部總直流電路的控制回路中。
2.按照權(quán)利要求1所述的直流過(guò)流繼電器，其特征在于在所述比較放大器的輸出端7腳與LM555的6腳之間接有由電阻R7和電容C4組成的延時(shí)電路。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的直流過(guò)流繼電器，其特征在于所述的外殼采用有機(jī)玻璃材料制成，它罩在框架、變壓器和電路板外面。
專利摘要一種直流過(guò)流繼電器，由底座(11)、框架(9)、變壓器(10)和電路板(8)以及外殼(13)組成，其特征是，框架位于底座上，變壓器裝在框架內(nèi)，電路板位于框架上面，在底座上有多個(gè)接線柱，本實(shí)用新型的電路由提供直流電壓的工作電源、LM324集成塊和LM555集成塊以及繼電器J組成，其中，輸入信號(hào)取自外部總直流電流在分流器FL上產(chǎn)生的電壓降，輸出接繼電器J，繼電器J的觸點(diǎn)由接線柱引出接在外部直流電流的控制回路中。它能直接、準(zhǔn)確、可靠地進(jìn)行直流過(guò)流保護(hù)。
文檔編號(hào)H02H3/087GK2199625SQ9423785
公開(kāi)日1995年5月31日 申請(qǐng)日期1994年7月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月22日
發(fā)明者黃光成 申請(qǐng)人:黃光成