專(zhuān)利名稱(chēng)：電動(dòng)機(jī)電子控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于單相或三相的異步電動(dòng)機(jī)電子控制的裝置，其至少包括一張電子卡和控制電動(dòng)機(jī)能源供給的中繼器。電子卡和中繼器最好放置在小盒中。
背景技術(shù)：
上述型號(hào)的控制裝置既適合用于標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境內(nèi)也可用于有爆炸危險(xiǎn)的情況中，但更多的適用于各種類(lèi)型的易爆環(huán)境中，如煤氣或煙塵環(huán)境下，此類(lèi)抗爆抗燃電動(dòng)機(jī)如LEROY-SOMER，ELNOR或ATAV(商標(biāo))。此類(lèi)電動(dòng)機(jī)尤其被廣泛使用于攪拌涂料或攪拌其他含易揮發(fā)成分的材料，比如說(shuō)危險(xiǎn)等級(jí)IIBT4。
長(zhǎng)期以來(lái)，這些電動(dòng)機(jī)控制裝置基本上被安裝在主要機(jī)械上，如專(zhuān)利書(shū)EP-A-0.091.360所闡明。
同樣，文件US-A-6.150.795描繪了一個(gè)特別用于三相異步電動(dòng)機(jī)的控制裝置。該文件構(gòu)想了一種電動(dòng)機(jī)能源供給方式，即供給電流的電力參數(shù)，頻率和電壓都和電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的頻率和電壓一致。為了解決該技術(shù)難題，必須存在一個(gè)電磁中繼器，使它和轉(zhuǎn)換器開(kāi)關(guān)相聯(lián)，但電力轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的缺點(diǎn)很明顯每次轉(zhuǎn)換時(shí)大量消耗電力，并在每次開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生火花。所以，在控制運(yùn)作時(shí)，一個(gè)轉(zhuǎn)換器關(guān)閉，便于向第一個(gè)傳感器供電(該傳感器探測(cè)運(yùn)行條件適宜時(shí)的電流和控制電壓以及頻率)，便于電磁中繼器關(guān)閉時(shí)電動(dòng)機(jī)的能源供給以及電力轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換，隨后第二探測(cè)系統(tǒng)開(kāi)啟，它比第一個(gè)探測(cè)系統(tǒng)更為敏感，重新探測(cè)供給電流的頻率和電壓。當(dāng)供給電流的條件不適宜時(shí)，第二探測(cè)系統(tǒng)便可以開(kāi)啟中繼器和電力轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)。以上介紹的電力機(jī)械中繼器與電子控制裝置相比，表現(xiàn)出諸多不盡如人意的地方。
另外，文件EP-A-1.079.509描繪了一種電力供給的設(shè)備，它安裝了一組共三個(gè)電容器，由電動(dòng)機(jī)能源供給系統(tǒng)供給電力，這三個(gè)電容器產(chǎn)生電容阻抗，這種電容阻抗能降低裝置其余部分的電壓并向指示燈供給電力。設(shè)備中間安裝有一拍攝探測(cè)器向微型處理器發(fā)送運(yùn)行信號(hào)，指示燈或發(fā)光或熄滅。當(dāng)指示燈亮起時(shí)，微型處理器受拍攝探測(cè)器警告，保證晶體管極化，成為導(dǎo)體，向電磁中繼器導(dǎo)電，保證電動(dòng)機(jī)的能源供給。當(dāng)流入電流出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，指示燈熄滅，拍攝探測(cè)器向微型處理器報(bào)告指示燈的情況，微型控制器打開(kāi)電磁中繼器，阻止電動(dòng)機(jī)能源供給。同樣的，此類(lèi)裝置的主要缺點(diǎn)一部分歸咎于電磁中繼器，因?yàn)楦咭兹家妆h(huán)境中的裝置中機(jī)械接觸必然有損耗。至少三個(gè)電容器并存，每個(gè)元件都耗電，要求大幅電流。
電子控制裝置是應(yīng)產(chǎn)品科技革新的趨勢(shì)而在市場(chǎng)上出現(xiàn)的。所以多種電子控制技術(shù)，不管是應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)情況還是易燃易爆環(huán)境的電子控制技術(shù)，都是競(jìng)爭(zhēng)激烈。在這種情況下，各種控制技術(shù)也是各有不同，劃分標(biāo)準(zhǔn)如，根據(jù)電子控制的性質(zhì)(有電纜線(xiàn)的或程序化的)，電磁中繼器的轉(zhuǎn)換器方式(機(jī)械電磁中繼器接觸或靜態(tài)中繼器閘流晶體管接觸)，啟動(dòng)和停止控制的部件，必要的保護(hù)和安全模式，以防止在任何環(huán)境下特別是易燃易爆環(huán)境中發(fā)生險(xiǎn)情，保護(hù)和安全模式必須嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行的歐洲安全指導(dǎo)和標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，我們參看以下實(shí)例一定數(shù)量的電動(dòng)機(jī)控制裝置直接由電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商，尤其是美國(guó)電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商推薦，如FRANKLIN或RELIANCE。程序化的電子控制安裝在一個(gè)塑料的密封輕便的盒子里，通過(guò)一電纜線(xiàn)與外部聯(lián)結(jié)，電纜線(xiàn)的另一頭和另一個(gè)電動(dòng)機(jī)接線(xiàn)柱盒子相連，里面必然安裝有電力轉(zhuǎn)換器，原則上由電機(jī)中繼器或靜態(tài)中繼器實(shí)現(xiàn)。電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止由鍵盤(pán)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。易燃易爆環(huán)境中的電力安全裝置由電動(dòng)機(jī)防爆罩模式D和電子卡本身的安全模式I以及它的控制件相結(jié)合共同實(shí)現(xiàn)。
這個(gè)控制裝置有一定的缺點(diǎn)，即它只適合用于指定的電動(dòng)機(jī)，必須型號(hào)吻合，連接準(zhǔn)確。但是事實(shí)上還有許多并非這種“電動(dòng)機(jī)和電子控制”完美配套的情況，這種電子控制可能在另一種電動(dòng)機(jī)上就無(wú)法運(yùn)作。
另外一部分電動(dòng)機(jī)控制裝置由電力機(jī)械的零件生產(chǎn)商推薦，比如LEGRAND ATX，TECHNOR或BARTEC。這些控制裝置沒(méi)有電子控制，但它們的零件無(wú)一例外都是標(biāo)準(zhǔn)化的電機(jī)零件，如電力分離器，電動(dòng)機(jī)保護(hù)轉(zhuǎn)換器(能夠在電流過(guò)強(qiáng)時(shí)切斷電流，如TELEMECANIQUE的零部件)，他們一起裝在D防暴罩下，并且和按鈕-推桿聯(lián)結(jié)，以便在類(lèi)似保護(hù)模式或標(biāo)準(zhǔn)EN50019提到的E安全模式時(shí)，控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行/停止。電力控制箱和電動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)時(shí)用配套的電纜線(xiàn)。
這些電力控制裝置經(jīng)常出現(xiàn)在電力材料生產(chǎn)商的產(chǎn)品表上，適合于易燃易爆環(huán)境下使用，但它們的缺點(diǎn)為不管它們各自在運(yùn)行上有何相同或不同，都是成本昂貴；內(nèi)部部件多而體積大，安全措施D防護(hù)罩下的鋁制小盒子或塑料的小盒子過(guò)于厚重。因此，這些解決方式不夠經(jīng)濟(jì)，因?yàn)榛A(chǔ)部分包容了許多零件和附部件，必然會(huì)為了制造這些零、附部件大量增加工具上的投資。另外，任何的許可認(rèn)證只給予一項(xiàng)具體的技術(shù)應(yīng)用，而不能對(duì)其他技術(shù)一一適用。這類(lèi)裝置可以針對(duì)具體電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品介紹很快投入市場(chǎng)，但卻無(wú)法回避一個(gè)軟肋對(duì)于總成本一直在下降的涂料攪拌機(jī)，它的應(yīng)用必將受到限制。
這就是為什么近年來(lái)，在涂料攪拌機(jī)領(lǐng)域，F(xiàn)AS和FILLON-PICHON兩公司在各自開(kāi)發(fā)更為經(jīng)濟(jì)的能夠更適用于防爆發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置。所以?xún)煞N很有特點(diǎn)的、性能良好的電子控制版本自1995年在市場(chǎng)上面世，專(zhuān)門(mén)用于汽車(chē)車(chē)身修護(hù)的涂料攪拌機(jī)。
FAS公司的電子控制版本包括一張集成電子卡，上面統(tǒng)一安裝了電機(jī)中繼器類(lèi)型的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器。該電子卡既可以被放在標(biāo)準(zhǔn)的塑料盒中，也可以放在防爆罩D的鋁盒中，專(zhuān)門(mén)用于易燃易爆場(chǎng)所，符合標(biāo)準(zhǔn)EN50018。電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止由軟鍵盤(pán)的觸摸按鈕實(shí)現(xiàn)。一個(gè)安培計(jì)類(lèi)型的部件保證電動(dòng)機(jī)的安全。另外一種可行的方式為，把電子控制裝置整體裝到接線(xiàn)柱盒里，用按鈕-推桿推動(dòng)控制，在易爆環(huán)境下啟用D保護(hù)模式。FILLON-PICHON公司的版本，就是在一個(gè)小盒中至少放入一張程序化電子卡和一個(gè)CELDUC的靜態(tài)中繼器的轉(zhuǎn)換器，控制電動(dòng)機(jī)的能源供給。電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止由軟鍵盤(pán)的觸摸按鈕實(shí)現(xiàn)。歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50014的大體規(guī)則應(yīng)用在易爆環(huán)境防護(hù)系統(tǒng)，尤其是聚胺酯或環(huán)氧化物等壓縮裝瓶操作《M》(歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50028)時(shí)與系統(tǒng)自身安全模式《I》(歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50020)結(jié)合使用。
在這兩種版本中，電子卡至少包含一個(gè)變壓器，焊接在電子電路上，電路由電動(dòng)機(jī)供電系統(tǒng)的相線(xiàn)連接到電源上。這個(gè)變壓器的功能在于降低電壓，從中抽取必要的電壓提供給一個(gè)調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器再把電壓恢復(fù)，以穩(wěn)定電壓的方式(幾伏特)專(zhuān)門(mén)供控制裝置使用。該變壓器的電流源頭上安裝有一個(gè)保險(xiǎn)絲，保護(hù)變壓器，防止電流過(guò)強(qiáng)，或電流不穩(wěn)時(shí)引起的瞬時(shí)強(qiáng)電流。
這些不同的控制裝置有各種缺點(diǎn)。
事實(shí)上，變壓器不可能既有效阻止和減弱最高進(jìn)入電壓，不引起發(fā)熱的危險(xiǎn)又同時(shí)適應(yīng)大范圍各種數(shù)值的電壓。
對(duì)第一點(diǎn)，一個(gè)變壓器，哪怕是空載運(yùn)作，也要消耗能量而發(fā)熱。更何況電壓過(guò)高或超過(guò)250伏特時(shí)，更會(huì)加重變壓器發(fā)熱，從而不可避免導(dǎo)致部件損壞。
對(duì)第二點(diǎn)，變壓器的制造技術(shù)包含了與變壓恒定值《Rt》一種依賴(lài)關(guān)系，與線(xiàn)圈數(shù)成對(duì)應(yīng)關(guān)系，即第一個(gè)線(xiàn)圈數(shù)N1和第二個(gè)線(xiàn)圈數(shù)N2之間的比例關(guān)系U2/U1＝I1/I2＝N2/N1＝Rt其中U1和L1分別表示第一個(gè)線(xiàn)圈的電壓和電流U2和L2分別表示第二個(gè)線(xiàn)圈的電壓和電流在這些條件下，研究折中的、可行的方法要求擴(kuò)大變壓器的能力，根據(jù)EN50028標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定，如裝瓶《M》模式，添加一個(gè)熱保險(xiǎn)絲以控制溫度。為達(dá)到此目的，生產(chǎn)技術(shù)特殊化的實(shí)現(xiàn)要求提高成本。
另外，現(xiàn)有性能最好的變壓器的功能范圍仍然十分有限，很難滿(mǎn)足目前世界各國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)的要求。因此必須具備至少兩種變壓器，針對(duì)國(guó)家的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)適用和安裝合適的變壓器。除此以外，根據(jù)電壓的大小，必須把電壓降低到一個(gè)適宜的值，保證調(diào)節(jié)器始終能使用并對(duì)電子控制裝置提供穩(wěn)定電流。
另外，我們一方面必須在電子板上有一個(gè)電阻變壓器，電子板本身安置在一塊鋁夾板上，另一方面在小盒內(nèi)部獨(dú)立安裝標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)中繼器部件，小盒子安在同一塊鋁板上用來(lái)散熱。但這樣的整體安裝相對(duì)體積較大。同時(shí)該整體必須完全被防護(hù)材料包裹住，例如樹(shù)脂，以便和易爆環(huán)境下通電部分絕緣，嚴(yán)格參照《M》模式構(gòu)建的需要。包裹物必須在最高的部件上部有3mm的厚度，在其他電氣部件周?chē)残枞绱?。這樣的絕緣要求必然導(dǎo)致大量消耗樹(shù)脂材料，在制造控制裝置時(shí)引起成本超高。
還有，當(dāng)許多獨(dú)立的電氣子部件通過(guò)接線(xiàn)柱、焊接或鑲嵌的接線(xiàn)片、焊接點(diǎn)或增加的分流器安裝在一起時(shí)，必須有充裕的準(zhǔn)備，而且安裝程序很復(fù)雜，難以掌握。盡管在工業(yè)生產(chǎn)各階段有許多質(zhì)量控制程序，小心謹(jǐn)慎，但是產(chǎn)品的保質(zhì)期難以保證。事實(shí)上，長(zhǎng)途運(yùn)輸過(guò)程或在極端環(huán)境下的非正常操作都會(huì)引起產(chǎn)品損壞。
最后，控制裝置中的薄膜軟鍵盤(pán)也可能使用一段時(shí)間后損壞，比如樹(shù)脂過(guò)度膨脹或過(guò)度氣溫下觸摸按鈕堵塞都會(huì)引起電路聯(lián)結(jié)板斷裂。于是系統(tǒng)要求材料質(zhì)量過(guò)硬，而且工業(yè)生產(chǎn)控制力度嚴(yán)格，防止不規(guī)范的操作或準(zhǔn)備不充分，當(dāng)然高質(zhì)量控制導(dǎo)致成本也相應(yīng)上漲。另外，電氣部件比如控制鍵盤(pán)在安裝于密封區(qū)域外(即不安裝在有爆炸危險(xiǎn)的地方)時(shí)，必須在變壓器的下游安裝ZENER防護(hù)屏，用于限制密封區(qū)外部的電氣部件的能量，避免產(chǎn)生火花，火花通常由保險(xiǎn)絲引起的。
同時(shí)，電子卡的安全設(shè)置通過(guò)保險(xiǎn)絲之類(lèi)的構(gòu)件發(fā)生作用，防止電流誤接或電動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件尚未充分時(shí)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。保險(xiǎn)絲等構(gòu)件都安置在樹(shù)脂內(nèi)部，他們一旦斷開(kāi)，控制裝置無(wú)法運(yùn)行，陷于癱瘓，因?yàn)樗鼈儫o(wú)法重新裝備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于推薦一種新型的控制裝置，試圖限制裝置整體的體積，消除在最嚴(yán)酷的條件下部件損壞的隱患(如變壓器或軟薄膜鍵盤(pán)在當(dāng)今已構(gòu)成控制裝置的一些缺點(diǎn))，實(shí)行有效的電力安全控制，避免以往一些部件使用中的損壞而不可逆轉(zhuǎn)性，例如絕緣材料的保險(xiǎn)絲或壓敏電阻。
本發(fā)明的另外一個(gè)目的在于推薦一種控制裝置，它包含一個(gè)耐久的智能型監(jiān)管器，通過(guò)一個(gè)微型控制器就可以防止在最小或最大非正常電壓下電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，避免電動(dòng)機(jī)的損壞。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于推薦一種可靠的控制裝置，合理化安排電力聯(lián)結(jié)，去除接線(xiàn)柱，使用電子卡。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于推薦一種在正常使用條件下可承受50攝氏度高溫，濕度大于95％的控制裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于推薦一種控制裝置，其設(shè)計(jì)允許在燃?xì)狻禯》的易爆環(huán)境下使用M保護(hù)模式保證安全，最簡(jiǎn)單最經(jīng)濟(jì)；尤其當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)塑料小盒時(shí)，必要時(shí)結(jié)合使用自身攜帶的I模式，保護(hù)密封區(qū)域外的部件；另外如果電子部件全被密封時(shí)，在煙塵環(huán)境下可使用D模式，更有控制力，其保護(hù)指數(shù)達(dá)到IP65。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于推薦一種控制裝置，它能夠適用于各種數(shù)額的電壓，彈性極大，在世界上各個(gè)國(guó)家電力電壓網(wǎng)絡(luò)迥異的今天，該裝置能克服這些困難。
所以，本發(fā)明為單相或三相的異步電動(dòng)機(jī)電子控制裝置，其至少包括一張電子卡和一個(gè)控制電動(dòng)機(jī)能源供給的中繼器，電子卡至少包括一個(gè)微型控制器，用于分析電力參數(shù)，比如頻率和電壓，保證它們和電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行兼容，并且控制中繼器，中繼器安裝在電動(dòng)機(jī)的供電系統(tǒng)上，電子卡和中繼器一般安放在小盒子中間，中繼器特點(diǎn)是靜態(tài)中繼器，電子卡的特點(diǎn)另有——電容阻抗由電動(dòng)機(jī)的能源系統(tǒng)供電，用于降低其他裝置的供電電壓；——至少一個(gè)轉(zhuǎn)換器，它通過(guò)一個(gè)控制件控制啟動(dòng)或停止，控制件本身由一個(gè)手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。
用一個(gè)供電電容器和智能化管理的微型控制器替換變壓器，使得控制裝置體積輕巧，運(yùn)行通暢，長(zhǎng)時(shí)間使用也質(zhì)量良好。
根據(jù)本發(fā)明有一種實(shí)現(xiàn)方式電子卡和靜態(tài)中繼器最好放置在絕緣材料中間，比如樹(shù)脂。
根據(jù)本發(fā)明，另一種實(shí)現(xiàn)方式電子卡和靜態(tài)中繼器完全放入D型防護(hù)罩中，比如電動(dòng)機(jī)的鋁質(zhì)接線(xiàn)盒。
轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)可以由薄片充當(dāng)，一般通過(guò)磁石控制。


本發(fā)明在下文的例子中有詳細(xì)說(shuō)明，并可參照附于文后的示圖圖1表示控制裝置平面圖，展示部件和構(gòu)件的位置；圖2表示控制裝置立體切面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的裝置專(zhuān)門(mén)用于易燃易爆環(huán)境下作業(yè)的單相或三相異步電動(dòng)機(jī)的電子控制。
該裝置一般置于盒子1中，一般用絕緣、抗靜電塑料為材料，通常包括一張電子卡2和一個(gè)靜態(tài)中繼器3，控制電動(dòng)機(jī)的能源供給，保證電流供給符合電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的特點(diǎn)，電子卡2包括一個(gè)電容阻抗4，一些薄片轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)5，開(kāi)關(guān)由磁石6，按鈕-推桿12和微型控制器7控制?？刂蒲b置由電動(dòng)機(jī)供電網(wǎng)絡(luò)供電。通過(guò)相線(xiàn)和其他部分相聯(lián)。該網(wǎng)絡(luò)的電壓可介于70-260伏特之間(單相)，并有可能接到400伏特(三相)，頻率為50-60赫茲。
為了使電動(dòng)機(jī)供電系統(tǒng)能夠向控制裝置供電，必須降低電壓，取得一個(gè)持久的弱電壓值向電子卡2供電，與使用變壓器降低電壓的技術(shù)不同的是，保留的做法準(zhǔn)備一個(gè)電容阻抗4，它由一組兩個(gè)電容器(一般為塑料)組成。比如說(shuō)，在單相電動(dòng)機(jī)供電時(shí)，這個(gè)電容阻抗包括一組兩個(gè)電容器電容為1uF，型號(hào)X2 275 VAC，大小23*20*9mm，保證工作時(shí)不發(fā)熱，即便是在260高壓下。事實(shí)上，如果使用時(shí)控制電流特別弱，小于10mA，可以考慮使用小型的電容器，盡量最小化使用樹(shù)脂。這些電容器必須在達(dá)到部件可承受最高電壓的2/3時(shí)也能正常工作，符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的易燃易爆環(huán)境下電力安全工作的要求，確保滿(mǎn)負(fù)荷電壓下發(fā)熱的限度。
當(dāng)電流加強(qiáng)時(shí)，電容器的電容值可能會(huì)翻倍，同時(shí)體積會(huì)有所膨脹。電流最弱時(shí)體積可能調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)。以此推理，當(dāng)電流加大時(shí)，必須增加電容器的數(shù)量。
這個(gè)電容阻抗用相線(xiàn)連接到單相電動(dòng)機(jī)上，降低供給電壓的強(qiáng)度，使低于25伏特。在電容阻抗4和中性線(xiàn)之間插入一個(gè)二極管橋，把電壓界定在5伏特。其他的電容器可以放在該二極管橋的線(xiàn)路下游，保證電流通暢，使剩余的交流電壓短路。所以它的目的在于通過(guò)這多重部件，取得一個(gè)穩(wěn)定在幾伏特的電壓，專(zhuān)門(mén)向型號(hào)為PIC 16C620的微型控制器7供電。
這個(gè)電子卡2帶有的微型控制器7，分析電力參數(shù)，比如頻率和電壓，保證他們和電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)作時(shí)兼容，以便控制靜態(tài)中繼器3，該中繼器置于電動(dòng)機(jī)供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上，尤其是在電動(dòng)機(jī)的相線(xiàn)上。靜態(tài)中繼器3的作用在于根據(jù)電動(dòng)機(jī)供電電流的特點(diǎn)決定通路或斷路。微型控制器7在一些情況下，也有控制電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間的作用。
微型控制器7的作用主要在于監(jiān)視進(jìn)入電子卡的電流強(qiáng)度。事實(shí)上，它始終對(duì)供給電壓進(jìn)行控制，盡量不啟動(dòng)靜態(tài)中繼器或在裝置上游的電力安全模式。
微型控制器進(jìn)行監(jiān)視的目的在于調(diào)整電壓進(jìn)入的門(mén)檻參數(shù)，保證電動(dòng)機(jī)處于安全限度之內(nèi)(查找錯(cuò)誤，重組信息，繼電器延時(shí)等)，它的功能還有其他一些智能型的體現(xiàn)。
為此，我們使用的是“類(lèi)比或可比”的微型控制器型號(hào)用于必要參數(shù)的監(jiān)測(cè)和分析。
供給電壓的降低由一個(gè)電容阻抗實(shí)現(xiàn)，頻率的功能有如下關(guān)系Lu＝Ur/Zc而Zc＝1/(C*2πf)所以Ur＝Lu/(C*2πf)因此，電壓因頻率的不同而不同。通過(guò)監(jiān)視頻率可以確定電壓網(wǎng)絡(luò)(間接通過(guò)降低后的電壓)，控制最小電壓和最大可進(jìn)入電壓，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，微型控制器可下達(dá)命令，停止電動(dòng)機(jī)運(yùn)作。
裝置的啟動(dòng)和停止通過(guò)薄片轉(zhuǎn)換器5控制，而轉(zhuǎn)換器又是通過(guò)按鈕-推桿12和磁石6控制的。按鈕-推桿12可以由其他相同功能的裝置代替，但最好都是手動(dòng)的。按鈕-推桿的形式仍然為目前可行方法中的上選。為了滿(mǎn)足易爆環(huán)境中的安全需要，電子卡2和靜態(tài)中繼器3都要被密存，即浸沒(méi)在絕緣材料8中，比如樹(shù)脂。電容阻抗4，靜態(tài)中繼器3和電子卡體積不大，因此節(jié)省了制作時(shí)需使用的絕緣材料的數(shù)量。
裝瓶密封的定義使用環(huán)氧樹(shù)脂或聚胺脂復(fù)合材料通過(guò)涂裹或裝罐的方式封閉起一個(gè)或幾個(gè)電力裝置。所謂涂裹就是在一個(gè)或幾個(gè)電力裝置上覆蓋一層絕緣物。先把裝置放在一個(gè)模具里，然后往里倒上絕緣復(fù)合物，等復(fù)合物干了以后再取出。所謂裝罐，是另一種方式的涂裹，即裝置無(wú)需取出，始終密封在模具中。我們這里的裝瓶密封一般指后者，即傾倒了絕緣材料后，模具始終和裝置在一起，它和涂裹的區(qū)別就在于是否等絕緣物晾干后把裝置取出。這樣，電子卡和靜態(tài)中繼器高度只有8mm，而樹(shù)脂厚度有26mm。在該結(jié)構(gòu)中，裝置至少有兩個(gè)薄片轉(zhuǎn)換器5分別架在座架11上，特別靠近絕緣物8表面，以便控制，遠(yuǎn)距離操縱，不通過(guò)磁石6引起電接觸。除這種形式外，另外一個(gè)版本即不用絕緣材料，而把整體裝入D防護(hù)罩內(nèi)。
技術(shù)良好、保證電子卡的情況下，我們有了多種變化版本，可以用瓶裝密封模式M，或結(jié)合使用本身模式I或防爆罩模式D。我們可以想象在電子裝置密封區(qū)域外的傳感器本身可以由手動(dòng)或自動(dòng)的開(kāi)關(guān)控制。
靜態(tài)中繼器3至少包括一個(gè)3A的閘流晶體管，最好還是兩個(gè)頭對(duì)腳、腳對(duì)頭地安裝，焊接到導(dǎo)電材料板10上，比如鋁板，用于散熱，保證在最狹小的空間里的熱交換，防止過(guò)熱。所以板10呈U形，厚度1.5mm，以提供最大的散熱面積。
整體放在小盒子中，包括-底面1A，包括絕緣塊8，內(nèi)部浸沒(méi)電子卡2，靜態(tài)中繼器3和散熱板；-盒蓋1B用棘輪機(jī)構(gòu)固定在底面1A上，不需用工具。
在導(dǎo)電材料板10上安裝一個(gè)或幾個(gè)閘流晶體管能夠首先把該板放到盒子底部，然后在板上焊接電子卡及其他上述提到的部件。一旦整體安裝完畢，便向盒子中傾倒絕緣材料，用以密封。
根據(jù)前文提到的EN 50028標(biāo)準(zhǔn)，電力部件被密封后，這些材料都被涂裹了一層絕緣物。如果防護(hù)罩的厚度至少有1mm時(shí)，不規(guī)定防護(hù)罩和部件(或?qū)w)之間的中間層的最小厚度。因此，樹(shù)脂的最佳體積因盒子的防護(hù)層厚度至少又增加了1mm。所以散熱板可以放在盒子底部，直接接觸。
為了保證該裝置的啟動(dòng)和停止，如上述所提到的，應(yīng)該為薄片轉(zhuǎn)換器5配一些磁石6。這些磁石6每個(gè)都安在按鈕-推桿12(裝有彈簧14)上，磁石6安裝在盒蓋1B中。其中一個(gè)按鈕-推桿用于啟動(dòng)裝置，另一個(gè)則負(fù)責(zé)停機(jī)。這些薄片轉(zhuǎn)換器是特別為微型控制器7的工作準(zhǔn)備的。
如上所述，電子卡直接由電動(dòng)機(jī)的能源供給網(wǎng)絡(luò)供電。因此整體安裝在單相電動(dòng)機(jī)相線(xiàn)上。于是電動(dòng)機(jī)供電電壓經(jīng)過(guò)電容阻抗的降壓后便向控制裝置供電。該電容阻抗可以接受各種范圍的電壓，特別是70-260伏特、頻率50-60赫茲的電壓。一旦電壓降到8-25伏特，微型控制器7分析降后電壓的各種電力參數(shù)以及頻率，并推算原電壓值，以防止當(dāng)該原電壓值超過(guò)可承受電壓范圍時(shí)啟動(dòng)靜態(tài)中繼器，防止電動(dòng)機(jī)受損。靜態(tài)中繼器也被安裝在電動(dòng)機(jī)相線(xiàn)上，嚴(yán)格執(zhí)行電力安全標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于電相曲線(xiàn)的規(guī)定。
為了保證整體裝置的安裝，盒底部1A留有一個(gè)小格安裝進(jìn)出的電纜線(xiàn)，小格和絕緣塊8被隔板13分開(kāi)。隔板在鄰近上邊緣有一組線(xiàn)槽，方便固定電纜。小盒內(nèi)也裝有軸封，電纜可以通過(guò)，向電動(dòng)機(jī)供電。如果要更精細(xì)一點(diǎn)，可以考慮在瓶封區(qū)域外、但仍在防護(hù)罩內(nèi)的一個(gè)接線(xiàn)柱上聯(lián)結(jié)電纜，保證電盒有一根單獨(dú)的電纜線(xiàn)。在易爆環(huán)境下，這個(gè)接線(xiàn)柱應(yīng)該根據(jù)強(qiáng)化安全模式E保護(hù)起來(lái)。該模式尤其要求防護(hù)罩嚴(yán)格密封，保護(hù)指數(shù)達(dá)到IP54。為了達(dá)到該要求，小盒周?chē)蝗?yīng)該有槽，結(jié)合處能有效保證密封，達(dá)到所需標(biāo)準(zhǔn)。
最后，為保證對(duì)裝置運(yùn)行的持久監(jiān)視，電子卡2含一個(gè)雙色二極晶體管，從絕緣塊8上突出。該二極晶體管被套上發(fā)光向?qū)?6，和盒1的盒蓋1B聯(lián)結(jié)，從盒1外部看，二極晶體管的光可見(jiàn)。這樣所有運(yùn)行失敗都可以被看得見(jiàn)，并且耐久。同時(shí)，當(dāng)電流不符合電動(dòng)機(jī)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)電流時(shí)，靜態(tài)中繼器就會(huì)阻止電流通過(guò)。
為了便于盒1在座架上的安裝，底部1A可以接上幾個(gè)“爪裝物”9，便于抓牢座架。
該控制裝置運(yùn)行時(shí)非常簡(jiǎn)單。一旦接上電源并與電動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)上，只需開(kāi)啟對(duì)應(yīng)裝置啟動(dòng)的按鈕-推桿，就可以了。這個(gè)按鈕-推桿上綁有磁石，吸引薄片轉(zhuǎn)換器5，如燈REED就連接上了。電容阻抗下游的架橋保證向微型控制器7提供5伏特的持續(xù)弱電壓，微型控制器分析電力參數(shù)，當(dāng)所供給的電壓與電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行兼容時(shí)，微型控制器7就命令靜態(tài)中繼器3為電流放行，直通電動(dòng)機(jī)。這時(shí)電動(dòng)機(jī)就可以持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，該時(shí)間段一般已預(yù)先設(shè)定在微型控制器7內(nèi)。到設(shè)定時(shí)間時(shí)，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止。在緊急情況下，可以操作另一個(gè)按鈕-推桿停止電動(dòng)機(jī)。
對(duì)于三相電動(dòng)機(jī)，每根相線(xiàn)備有一個(gè)靜態(tài)中繼器3。
權(quán)利要求
1.一種單相或三相的異步電動(dòng)機(jī)電子控制裝置，其至少包括一張電子卡2和一個(gè)控制電動(dòng)機(jī)能源供給的中繼器3，電子卡2至少包括一個(gè)微型控制器7，用于分析電力參數(shù)，比如頻率和電壓，保證它們和電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行兼容，并且控制中繼器3，中繼器安裝在電動(dòng)機(jī)的供電網(wǎng)絡(luò)上，電子卡2和中繼器3一般安放在小盒子1中間，中繼器3特點(diǎn)是靜態(tài)中繼器，電子卡2的特點(diǎn)另有電容阻抗4由電動(dòng)機(jī)的能源系統(tǒng)供電，用于降低其他裝置的供電電壓至少一個(gè)轉(zhuǎn)換器5，它通過(guò)一個(gè)控制件控制啟動(dòng)或停止，控制件本身由一個(gè)手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。
2.根據(jù)要求1的裝置，電子卡2和靜態(tài)中繼器3浸沒(méi)在絕緣塊8中，絕緣物比如為樹(shù)脂。
3.根據(jù)要求1的裝置，電子卡2和靜態(tài)中繼器3放入D型防護(hù)罩內(nèi)，防護(hù)罩材料如鋁。
4.根據(jù)要求1到3的裝置，轉(zhuǎn)換器5由薄片轉(zhuǎn)換器5和磁石6構(gòu)成，通過(guò)磁石控制薄片轉(zhuǎn)換器。
5.根據(jù)要求2和4中一要求的裝置，至少有兩個(gè)薄片轉(zhuǎn)換器5分別架在座架11上，特別靠近絕緣物8表面，以便通過(guò)磁石6控制。
6.根據(jù)要求1的裝置，靜態(tài)中繼器3至少包括一個(gè)3A的閘流晶體管，焊接到導(dǎo)電材料板10上，比如鋁板，用于散熱。
7.根據(jù)要求1的裝置，電容阻抗由一組兩個(gè)電容器組成，最好為塑料的。
8.根據(jù)要求1的裝置，小盒1包括底面1A，包括絕緣塊8，內(nèi)部浸沒(méi)電子卡2，靜態(tài)中繼器3和散熱板；盒蓋1B用棘輪機(jī)構(gòu)固定在底面1A上，不需用工具。
9.根據(jù)要求8的裝置，盒1的盒蓋1B上有兩個(gè)按鈕-推桿12，每個(gè)都通過(guò)磁石6控制薄片轉(zhuǎn)換器5，一個(gè)控制啟動(dòng)，一個(gè)控制停機(jī)。
10.根據(jù)要求8的裝置，盒底1A包括一個(gè)小格安裝進(jìn)出的電纜線(xiàn)，小格和絕緣塊8被隔板13分開(kāi)。
11.根據(jù)要求8的裝置，電子卡2含一個(gè)雙色二極晶體管15，從絕緣塊8上突出；該二極晶體管15被套上發(fā)光向?qū)?6，和盒1的盒蓋1B聯(lián)結(jié)，從盒1外部看，二極晶體管的信號(hào)光可見(jiàn)。
12.根據(jù)要求1到11的裝置，盒子1的材料為抗靜電的塑料。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于單相或三相的異步電動(dòng)機(jī)電子控制的裝置，其至少包括一張電子卡(2)和控制電動(dòng)機(jī)能源的中繼器(3)。電子卡(2)至少包含一個(gè)微型控制器，用于分析部件的電力參數(shù)，比如頻率和電壓，保證它們和電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行兼容，并且控制中繼器3，中繼器安裝在電動(dòng)機(jī)的供電網(wǎng)絡(luò)上，電子卡2和中繼器3一般安放在小盒子1中間。中繼器3特點(diǎn)是靜態(tài)中繼器，電子卡2的特點(diǎn)另有電容阻抗4由電動(dòng)機(jī)的能源系統(tǒng)供電，用于降低其他裝置的供電電壓；至少一個(gè)轉(zhuǎn)換器5，它通過(guò)一個(gè)控制件控制啟動(dòng)或停止，控制件本身由一個(gè)手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。使用單相或三相的電動(dòng)機(jī)控制。
文檔編號(hào)H05K7/14GK1682426SQ03821949
公開(kāi)日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2003年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月16日
發(fā)明者蒂埃里·加西亞, 讓-伊夫·吉魯, 阿蘭·克爾扎弗德齊亞克 申請(qǐng)人:菲永投資公司