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      儲能電機保護裝置的制造方法

      文檔序號:10957211閱讀:759來源:國知局
      儲能電機保護裝置的制造方法
      【專利摘要】本實用新型提供一種儲能電機保護裝置,該保護裝置包括電源裝置、電流取樣判斷裝置、時序輸出裝置、自恢復(fù)過電流保護裝置、故障輸出指示裝置等。該電機保護裝置中通過船型開關(guān)、自恢復(fù)過電流保護裝置、電流取樣判斷裝置的采樣電阻、繼電器常閉觸點、整流橋、場效應(yīng)管等與電機串聯(lián)形成一保護該電機的電源回路。電源裝置輸入取自于電機電源回路,該電源裝置與電流取樣判斷裝置、時序輸出裝置、繼電器常閉觸點等依次相連。故障輸出指示裝置的輸入端與電流取樣判斷裝置的輸出端相連,該故障輸出指示裝置的輸出端用于外部信號指示。
      【專利說明】
      儲能電機保護裝置
      技術(shù)領(lǐng)域
      [0001]本實用新型屬于電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及斷路器設(shè)備領(lǐng)域,尤其涉及用于在過載或堵轉(zhuǎn)、短路故障下保護儲能電機的保護裝置。
      【背景技術(shù)】
      [0002]斷路器是用于關(guān)合、承載和開斷正?;芈窏l件下的電流,并能在規(guī)定條件下關(guān)合、承載和開斷異?;芈冯娏鞯拈_關(guān)裝置。斷路器內(nèi)部的儲能電機能實現(xiàn)對斷路器操動機構(gòu)的合閘彈簧自動進行儲能操作,當(dāng)斷路器完成合閘操作后,儲能電機立即自動對合閘彈簧進行重新儲能。
      [0003]然而,在儲能過程中,可能會由于操動機構(gòu)自身問題,儲能電機與操動機構(gòu)連接問題,或者儲能電機自身問題,均會造成儲能電機儲能過程中異常,例如:儲能過程不停止,電機發(fā)生堵轉(zhuǎn)等。該異常的發(fā)生,則會產(chǎn)生較大的故障電流,導(dǎo)致電機燒毀。
      [0004]同時,由于儲能電機額定運轉(zhuǎn)電流很小,通常I1V規(guī)格為IA左右,而220V規(guī)格僅為
      0.5A左右,與之實現(xiàn)保護配合的微型斷路器叉很難選到合適的規(guī)格,進而難以實現(xiàn)儲能電機發(fā)生異常時實施有效的保護。
      【實用新型內(nèi)容】
      [0005]針對現(xiàn)有儲能電機運轉(zhuǎn)中,缺乏過流保護問題,本實用新型提供一種儲能電機的保護裝置,以解決由于儲能電機異常時而微型斷路器也無法有效對該電機實施保護引起的問題。
      [0006]儲能電機保護裝置,包括電源裝置和電流取樣判斷裝置,其特征在于:還包括時序輸出裝置、自恢復(fù)過電流保護裝置和故障輸出指示裝置;所述電源裝置輸入端連接電機電源回路;電源裝置與電流取樣判斷裝置、時序輸出裝置和繼電器依次相連;故障輸出指示裝置的輸入端與電流取樣判斷裝置的輸出端相連,輸出端用于輸出外部指示信號。
      [0007]根據(jù)本實用新型的一個最佳實施例,儲能電機保護裝置通過船型開關(guān)串接于電機電源回路,實現(xiàn)負(fù)載與電源側(cè)的有效隔離,并在過載、短路故障發(fā)生后,通過該開關(guān)重新復(fù)位儲能電機保護裝置。
      [0008]根據(jù)本實用新型的一個最佳實施例,所述時序輸出裝置包括延時輸出和即時輸出,分別控制著可斷開電機電源并且互為并聯(lián)關(guān)系的兩條回路;即時輸出控制繼電器常閉觸點的斷開,緊接著延時輸出控制MOS管在極短的時間內(nèi)截止,實現(xiàn)在過載故障發(fā)生時對電機的保護,且避免繼電器觸點因開斷電流而導(dǎo)致電弧燒蝕。
      [0009]根據(jù)本實用新型的一個最佳實施例,所述延時輸出與MOS管G極相連以控制MOS管的導(dǎo)致與截止,整流橋的正、負(fù)極分別與MOS管的D、S極相連,通過延時控制MOS管在繼電器常閉觸點斷開之后截止,兩重保護下實現(xiàn)電流異常時對電機電源的斷開。
      [0010]根據(jù)本實用新型的一個最佳實施例,故障輸出指示裝置采用機械繼電器,其輸入端與電流取樣判斷裝置的輸出端相連;故障輸出指示裝置通過機械繼電器動斷、動合觸點的轉(zhuǎn)換,輸出兩組信號用于指示故障的信號。
      [0011 ]根據(jù)本實用新型的一個最佳實施例,電流采樣判斷裝置包括采樣電阻,所述采樣電阻串接于電機電源回路。
      [0012]根據(jù)本實用新型的一個最佳實施例,自恢復(fù)過電流保護裝置包括自恢復(fù)保險絲,其串接于電機電源回路,電機負(fù)載發(fā)生短路故障時,自恢復(fù)保險絲利用其正溫度系數(shù)熱敏效應(yīng)迅速截止電源回路。
      【附圖說明】
      [0013]圖1為本實用新型的儲能電機保護裝置較佳實施例的原理框圖。
      【具體實施方式】
      [0014]下面結(jié)合本實用新型的附圖,更詳細(xì)地描述本實用新型的最佳實施例。
      [0015]本實用新型提供一種儲能電機的保護裝置,以解決由于儲能電機異常時,例如堵轉(zhuǎn)或過載等,而微型斷路器也無法有效對該電機實施保護引起的問題。
      [0016]圖1為本實用新型的儲能電機保護裝置較佳實施例的原理框圖,本實用新型的儲能電機保護裝置包括電源裝置、電流取樣判斷裝置、時序輸出裝置、自恢復(fù)過電流保護裝置、故障輸出指示裝置等。對過載或短路等故障發(fā)生時對電機起保護作用。
      [0017]該電機保護裝置中通過船型開關(guān)、自恢復(fù)過電流保護裝置、電流取樣判斷裝置的采樣電阻、繼電器、MOS管等可與電機串聯(lián)形成一保護該電機的電源回路;電源裝置輸入取自于電機電源回路,該電源裝置與電流取樣判斷裝置、時序輸出裝置、繼電器等依次相連;故障輸出指示裝置的輸入端與電流取樣判斷裝置的輸出端相連,該故障輸出指示裝置的輸出端用于外部信號指示。
      [0018]根據(jù)本實用新型的最佳實施例,該電機保護裝置采用船型開關(guān)串接于電機電源回路的通過輸入端101,102,與儲能電機串聯(lián)。實現(xiàn)負(fù)載與電源側(cè)的有效隔離,并在過載、短路故障發(fā)生后,通過該開關(guān)重新復(fù)位電機保護裝置。
      [0019]根據(jù)本實用新型的最佳實施例,該電機保護裝置采用繼電器常閉觸點與MOS管并聯(lián),結(jié)合時序輸出裝置的延時輸出及即時輸出兩種方式,按順序開斷或者截止電機電源回路,實現(xiàn)在過載故障發(fā)生時對電機的保護;其中該延時輸出與MOS管柵極相連,該MOS管D、S極分別與整流橋正、負(fù)極輸出相連,并聯(lián)在繼電器常閉觸點兩端。并且MOS管的關(guān)斷在繼電器機械觸點斷開之后,避免繼電器觸點開斷電流時因電弧燒蝕導(dǎo)致熔焊;而整流橋的使用,保證了 MOS管適用于無極性要求的電機、電源要求。
      [0020]根據(jù)本實用新型的最佳實施例,該電機保護裝置的故障輸出指示裝置采用機械繼電器,該裝置輸入端與電流取樣判斷裝置的輸出端相連,該裝置通過機械繼電器動斷、動合觸點的轉(zhuǎn)換,輸出兩組信號用于指示故障的信號。
      [0021]根據(jù)本實用新型的最佳實施例,該電機保護裝置的電流采樣判斷裝置通過采樣電阻的方式,該采樣電阻串接于電機電源回路。
      [0022]根據(jù)本實用新型的最佳實施例,該電機保護裝置的自恢復(fù)過電流保護裝置采用自恢復(fù)保險絲,如圖1所示,自恢復(fù)保險絲PMl為為正溫度系數(shù)熱敏材料(PTC),自恢復(fù)保險絲串接于電機電源回路,電機負(fù)載發(fā)生短路故障時,該裝置迅速截止電源回路。正溫度系數(shù)熱敏材料具有電阻率隨溫度升高而增大的特性。使用時,將其串接在電路中,在正常情況下,其阻值很小,損耗也很小,不影響電路正常工作;但若有過流(如短路)發(fā)生,其溫度升高,它的阻值隨之急劇升高,達到限制電流的作用,避免損壞電路中的元器件。當(dāng)故障排除后,PTC器件的溫度自動下降,叉恢復(fù)到低阻狀態(tài),因此該類PTC器件叉稱為可復(fù)性保險絲。
      [0023]自恢復(fù)保險絲是由高分子材料添加導(dǎo)電粒子制成,其基本原理是一種能量的平衡,當(dāng)電流流過元件時產(chǎn)生熱量,所產(chǎn)生的熱量一部分散發(fā)到環(huán)境中去,一部分增加了高分子材料的溫度.在工作電流下,產(chǎn)生的熱量和散發(fā)的熱量達到平衡電流可以正常通過,當(dāng)過大電流通過時,元件產(chǎn)生大量的熱量不能及時的散發(fā)出去,導(dǎo)致高分子材料溫度上升,當(dāng)溫度達到材料結(jié)晶融化溫度時,高分子材料集聚膨脹,阻斷由導(dǎo)電粒子組成的導(dǎo)電通路,導(dǎo)致電阻迅速上升,限制了大電流通過,從而起到過流保護作用。
      [0024]根據(jù)本實用新型的一較佳實施例,通過采樣電阻的方式以檢測電機電源回路電流是否達到保護閥值。如,對于一型號DC IlOV儲能電機,啟動過程持續(xù)250mS,啟動電流為1A(持續(xù)時間< 10mS),穩(wěn)定工作電流為2A,堵轉(zhuǎn)電流約10A,若該電流持續(xù)較長時間,則會燒毀電機。為了避免電機由于過熱燒毀或者破壞絕緣,可以設(shè)50%堵轉(zhuǎn)電流值作為堵轉(zhuǎn)保護整定值,即5A,設(shè)定當(dāng)流過電機的電流達到5A且持續(xù)時間超過500mS時,需要斷開電機的電源回路以保護電機。而此時可以通過檢測采樣電阻兩端的電壓是否達到5R(R為采樣電阻阻值)且持續(xù)500mS,來判斷是否達到保護的閥值。
      [0025]采用上述結(jié)構(gòu)及方案后,本實用新型涉及的一種儲能電機保護裝置,內(nèi)置電源裝置取電于電機電源回路,并供電于電流取樣判斷裝置、時序輸出裝置等電子電路;電流取樣判斷裝置通過采樣電阻判斷是否發(fā)生過載故障,并判斷是否達到保護閥值,當(dāng)達到保護閥值時,將信號傳輸給時序輸出裝置,即時控制繼電器觸點分?jǐn)嗲已訒r控制MOS管截止,實現(xiàn)電機電源回路的開斷;當(dāng)發(fā)生短路故障時,自恢復(fù)過電流保護裝置則會迅速截止負(fù)載回路,避免短路故障的擴散;當(dāng)故障保護動作后,通過分?jǐn)啻烷_關(guān)將電機輸入電源斷開,排除故障后,重新合上船型開關(guān)接通輸入電源,該電機保護裝置復(fù)位重啟且恢復(fù)正常保護工作;該電機保護裝置上帶有指示燈用于指示正常工作、過載保護、短路保護等狀態(tài),并且?guī)в?對輸出觸點用于外部指示電路。
      [0026]盡管為說明目的公開了本實用新型的較佳實施例和附圖,但是熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員,在不脫離本實用新型及所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi),可作各種替換、變化和潤飾。因此,本實用新型不應(yīng)局限于較佳實施例和附圖所公開的內(nèi)容,本實用新型的保護范圍以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
      【主權(quán)項】
      1.一種儲能電機保護裝置,包括電源裝置和電流取樣判斷裝置,其特征在于:還包括時序輸出裝置、自恢復(fù)過電流保護裝置和故障輸出指示裝置;所述電源裝置輸入端連接電機電源回路;電源裝置與電流取樣判斷裝置、時序輸出裝置和繼電器依次相連;故障輸出指示裝置的輸入端與電流取樣判斷裝置的輸出端相連,輸出端用于輸出外部指示信號。2.如權(quán)利要求1所述的儲能電機保護裝置,其特征在于:儲能電機保護裝置通過開關(guān)串接于電機電源回路,實現(xiàn)負(fù)載與電源側(cè)的有效隔離,并在過載、短路故障發(fā)生后,通過該開關(guān)重新復(fù)位儲能電機保護裝置。3.如權(quán)利要求1所述的儲能電機保護裝置,其特征在于:所述時序輸出裝置包含延時輸出和即時輸出;電機電源回路出現(xiàn)過載故障時,即時輸出控制繼電器常閉觸點立即斷開,延時輸出則在繼電器常閉觸點斷開之后的極短時間內(nèi)關(guān)斷MOS管,實現(xiàn)在過載故障發(fā)生時對電機的保護。4.如權(quán)利要求3所述的儲能電機保護裝置,其特征在于:還包括整流橋,其輸出正、負(fù)極分別與MOS管D、S極相連構(gòu)成回路,該回路與繼電器常閉觸點并聯(lián),整體串接于電機電源回路,實現(xiàn)對電機電源回路故障切斷的雙重保障;其中延時輸出連接至MOS管G極,以控制MOS管的導(dǎo)通與關(guān)斷。5.如權(quán)利要求1-4任意一項所述的儲能電機保護裝置,其特征在于:故障輸出指示裝置采用機械繼電器,其輸入端與電流取樣判斷裝置的輸出端相連;故障輸出指示裝置通過機械繼電器動斷、動合觸點的轉(zhuǎn)換,輸出兩組信號用于指示故障的信號。6.如權(quán)利要求1-4任意一項所述的儲能電機保護裝置,其特征在于:電流采樣判斷裝置包括采樣電阻,所述采樣電阻串接于電機電源回路。7.如權(quán)利要求1-4任意一項所述的儲能電機保護裝置,其特征在于:自恢復(fù)過電流保護裝置包括自恢復(fù)保險絲,其串接于電機電源回路,電機負(fù)載發(fā)生短路故障時,自恢復(fù)保險絲利用其正溫度系數(shù)熱敏效應(yīng)迅速截止電源回路。
      【文檔編號】H02H7/085GK205646775SQ201620254980
      【公開日】2016年10月12日
      【申請日】2016年3月30日
      【發(fā)明人】張榮敏, 許剛, 陳偉宏, 許昀, 郭完全
      【申請人】Abb技術(shù)有限公司
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