專利名稱：機電設備電子控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬一種超小型機電設備電子控制裝置。用其可對一切以三相交流電為動力的機電設備進行監(jiān)視控制。
現(xiàn)有的機電設備控制裝置是以機械式(閘刀開關)或半機械式的電器部件，如交流接觸器，熱繼電器，漏電保護開關等等的有效組合。這些組合的電氣控制裝置存在的主要缺點是觸點多、拉電弧、壽命短、電線引線多、繁雜、保護性能差、以及故障率高等等。
本實用新型的目的在于研制一種全電子的、無觸點驅動的、具有微電子輸入操作功能、多種嚴密保護措施、電子顯示功能的機電設備電子控制裝置，以取代現(xiàn)有的機械式、半機械式的多觸點的機電設備電器控制裝置。
本實用新型解決的技術方案是一臺由邏輯電路(1)，隔離控制電路(2)，三相電子開關電路(3)，過壓保護電路(4)，欠壓保護電路(5)，自動調整過電流值的過電流保護電路(6)，缺相保護電路(7)，漏電保護電路(8)，啟動運行停止控制電路(9)，直流電源電路(10)以及指示燈電路(11)組成的機電設備電子控制裝置，其工作原理是操作啟動運行停止控制電路(9)，使其發(fā)出啟動信號輸送到邏輯電路(1)，邏輯電路(1)得到啟動運行信號時，其輸出端送往隔離控制電路(2)的輸入端是恒流控制信號，隔離控制電路(2)得到上述控制信號時，其輸出端形成隔離的三路導通狀態(tài)，從而控制三相電子開關電路(3)的三相電子開關導通，這樣可以控制被控的機電設備進入運行狀態(tài)；操作啟動運行停止控制電路(9)，使其發(fā)出停止信號輸送到邏輯電路(1)，邏輯電路(1)得到啟動運行停止控制電路(9)發(fā)來的停止信號時，其輸出端送往隔離控制電路(2)的輸入端電信號使隔離控制電路(2)翻轉，此時的隔離控制電路(2)的輸出端三條開關通道被關閉，這樣被其控制的三相電子開關截止，從而切斷被控制機電設備的三相電流通道。過壓保護電路(4)、欠壓保護電路(5)，自動調整過電流值的過電流保護電路(6)，缺相保護電路(7)、漏電保護電路(8)的各專職電路的各輸出端均接到邏輯電路(1)的各輸入端。在正常情況下(即三相電壓電流正常、不缺相、不漏電)，上述各專職保護電路均輸出高電位“1”，此時的邏輯電路(1)的工作狀態(tài)僅受啟動運行停止控制電路(9)的控制。當被控制的機電設備遇到過電壓、欠電壓、過電流、缺相、漏電中的一種或多種非正常情況出現(xiàn)時，相應的專職保護電路的輸出端即出現(xiàn)一個或多個低電位“0”，所以其輸出被關閉，這時被隔離控制電路(2)所控制的三相電子開關電路(3)因輸入端失去觸發(fā)電流而被關閉，從而切斷了機電設備的三相電流通道，達到保護被控設備的目的。直流電源電路(10)是為本電子裝置提供必要的直流電能而設定的。指示燈電路(11)是為顯示本電子裝置的工作狀態(tài)而設定的。
本實用新型屬一種電子超小型機電設備控制裝置，是以微電子弱電流控制電子邏輯電路的工作狀態(tài)，以低壓直流電隔離控制高電壓大電流交流電，其內(nèi)設有自動調整過電流值的過電流保護電路等多種保護電路的新型控制裝置，具有無噪音、無電弧、安全可靠等優(yōu)點。
附圖及圖面說明

圖1-本實用新型工作原理方框圖圖2-本實用新型一個實施例的電原理圖圖3-本實用新型實施另一個實施例的電原理圖其中1-邏輯電路2-隔離控制電路3-三相電子開關電路4-過壓保護電路5-欠壓保護電路6-自動調整過電流值的過電流保護電路7-缺相保護電路8-漏電保護電路9-啟動運行停止控制電路10-直流電源電路11-指示燈電路
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。圖2是本實用新型的一個實施例的電原理圖，參照圖1、圖2。本實施例中，邏輯電路(1)由“與門”集成電路IC1組成，IC1的14腳接直流電源正端，IC1的11腳分別接過壓保護電路(4)中的二極管D6陰極和欠壓保護電路(5)中電阻R13一端、IC1的2腳接漏電保護電路(8)中IC3的6腳，IC1的3腳接自動調整過電流值的過電流保護電路(6)中二極管D7陰極和電阻R7的一端，IC1的4腳及8腳接啟動運行停止控制電路(9)中輕觸按鈕AN1、AN2、AN3、二極管D9、電容器C8、電阻R16的公共點，IC1的5腳接啟動運行停止控制電路(9)中電容器C8、二極管D9、電阻R17的公共點，IC1的9腳接啟動運行停止控制電路(9)中電阻的R16的另一端，IC1的10腳接啟動運行停止控制電路(9)中電阻R17的另一端；IC1的11腳接缺相保護電路(7)中電容C6、電阻R12、二極管D4的公共端，IC1的12腳接缺相保護電路(7)中電容C6、電阻R14、二極管D5的公共端，IC1的13腳接缺相保護電路(7)中電容C7、電阻R15、二極管D15的公共端，IC1的7腳接地，IC1的6腳接隔離控制電路(2)中電阻R20一端。隔離控制電路(2)由自制的光電隔離耦合模塊GK1，(其內(nèi)部由三組光電偶合器組成)，其內(nèi)的三只光電發(fā)光二極管串聯(lián)后一端接到三極管BG1的集電極，另一端接直流電源電路(10)中電阻R19，其內(nèi)的三只光電開關元件為三只光可控硅，它們各自獨立的二端分別接三相電子開關電路(3)中的三只雙向可控硅VS1、VS2、VS3的陽極和觸發(fā)極，隔離控制電路(2)中三極管BG1的基極與電阻R20的一端相接，三極管BG1的發(fā)射極接地。由雙向可控硅VS1、VS2、VS3組成三相電子開關電路(3)，其中雙向可控硅VS1的陽極接三相電A相、直流電源電路(10)中二極管D11-D14整流橋一個臂及自制光電隔離耦合模塊GK1中光可控硅一端的公共點，雙向可控硅VS1的觸發(fā)極接自制光電隔離耦合模塊中光可控硅的另一端，VS1的陰極接指示燈電路(11)中指示燈XD1的一端、XD3的一端后穿過缺相保護電路(7)中互感器L1，漏電保護器(8)中互感器L5的中心空間，最終接在負載控制端CK上。雙向可控硅VS2的陽極接三相電B相、直流電源電路(10)中D11-D14整流橋的橋臂的一個臂及自制光電隔離耦合模塊GK1中另一支光可控硅另一端的公共點，VS2的觸發(fā)極接自制光電耦合模塊中另一支光可控硅的另一端，VS2的陰極接指示燈電路(11)中電阻R23的一端及指示燈XD2的一端然后穿過缺相保護電路(7)中互感器L2的中心空間、漏電保護電路(8)中互感器L5的中心空間及自動調整過電流值的過電流保護電路(6)中互感器L5的中心空間再接另一個負載控制端BK上。雙向可控硅VS3的陽極接三相交流電源C相與自制光電隔離耦合模塊GK1中另一支光可控硅公共點，VS3的陰極接自制光電耦合模塊GK1中另一支光可控硅公共點，VS3的陰極接指示燈電路(11)中電阻R21的一端R22的一端然后穿過缺相保護電路(7)中互感器L3的中心空間、漏電保護電路(8)中互感器L5的中心空間和自動調整過電流值的過電流保護電路(6)中互感器L5的中心空間后接負載控制端AK。由運放集成電路IC4，二極管D1、D6，電阻R1、R2、R3組成過壓保護電路(4)。其中運放集成電路IC4的7腳接直流電源(10)的正端，4腳接地，2腳接二極管D6，二極管D6的另一端與欠壓保護電路(5)中的電阻R13與邏輯電路(1)中IC1的1腳的公共點相接，二極管D1的另一端與直流電源電路(10)中整流橋正輸出端及電阻R18、R19及過壓保護電路(5)中穩(wěn)壓二極管D8的公共點相接、電阻R1的另一端、R3的另一端共同接地，電阻R2的另一端接電源正端。欠壓保護電路(5)由穩(wěn)壓二極管D8、電阻R13組成，其中D8與電阻R13串聯(lián)后接接直流電源(10)中整流橋輸出端R18、R19及過壓保護電路(4)中穩(wěn)壓二極管的公共點。由運放集成電路IC2、一極管D2、D7、電阻R4、R5、R6、R7、電容C2、C3、互感器L4組成自動調整過電流值的過電流保護電路(6)，其中運放集成電路IC2的7腳接電源正端，4腳接地，6腳接D7，2腳接電容C1與電阻R4的公共點，3腳接電容C3與電阻R5、R6的公共點，電阻R6的另一端接地，電阻R4的另一端接二極管與電容C2、電阻R5的公共點，電容C2的另一端接地；電阻R7一端接電源正端，另一端接二極管D7與IC1的3腳的公共點，互感器L4一端接地，另一端接D2。由互感器L1、L2、L3、二極管D4、D5、D15電阻R12、R14、R15、電容C5、C6、C7組成缺相保護電路(7)，其中互感器L1的一端接地、另一端接二極管D5，D5的另一端接電阻R14、電容C6與IC1的12腳的公共點、電阻R14、電容C6的另一端均接地；互感器L3一端接地、另一端接二極管D15，二極管D15的另一端接電阻R15、電容C7與IC1的13腳的公共點。由運放集成電路IC3、互感器L5、電阻R8、R9、R10、R11、電容C4構成漏電保護電路(8)，其中IC3的7腳接電源正端、4腳接地、6腳接邏輯電路(1)的IC3的2腳、IC3的3腳接電阻R8與R9的公共點，IC3的2腳接電阻R10、R8的另一端接電源正端，R9的另一端接地，電阻R10的另一端接R11、電容C4、二極管D3的公共點，C4的另一端、R11的另一端均接地，互感器L5一端接二極管D3一端，另一端接地。由按鈕AN1、AN2、AN3、電阻R16、R17、電容C8、二極管D9組成啟動運行停止控制電路(9)，其中AN1一端、AN2一端均接電源正端，AN1的另一端接AN2、AN3、二極管D9、電阻R16、電容C8及邏輯電路(1)的IC1的4、8腳的公共點，AN3的另一端接地，電阻R16的另一端接IC1的9腳，電阻R17的一端接IC1的10腳，另一端接IC1的5腳與二極管D10、電容C9、電阻R18、R19組成直流電源電路(10)，其中二極管D11-D14組成的整流橋的橋臂兩端分別接A相和B相交流電源，整流橋負輸出端接地，正輸出端接電阻R18、R19與穩(wěn)壓二極管D1的公共點，R18的另一端接濾波電容C9和穩(wěn)壓二極管D10的正端，C9、D10的另一端接地。由指示燈XD1、XD2、XD3、電阻R21、R22、R23組成指示燈電路(11)，其中R21與XD1串聯(lián)后兩端分別接雙向可控硅VS1、VS3的陰極；R22與XD2串聯(lián)后兩端分別接雙向可控硅VS2、VS3的陰極；R23與XD3串聯(lián)后兩端分別接雙向可控硅VS1、VS2的陰極。本實施例中各電路各元件的典型值為IC1為邏輯集成電路HA4073、IC4、IC2、IC3為運放集成電路CA3130，BG1為C9013、VS1、VS2、VS3為30A/800V雙硅、GK1自制50Ma/800光可控硅，L1、L2、L3為1T/50T電流互感器，L4、L5為1T/80T電流互感器，R1、R2、R3、R8、R9、R10、R7、R12、R1 3、R14、R15、R16、R17、R21、R22、R23均為100K，電阻R4、R5為3M，R6為1M，R11為2M，R18、R19為50K，R20為4.7K，D1為470V穩(wěn)壓二極管，D8為330V穩(wěn)壓二極管，D10為9V的穩(wěn)壓二極管，D2、D3、D4、D5、D6、D7、D9、D15為IN4148二極管，D11-D14為IN4007二極管，C1、C5、C6、C7為16V/4.7UF電容器，C2、C3、C4、C8為63V/0.022UF電容器，C9為25V/470UF電容器，XD1、XD2、XD3為0.3A指示燈，AN1、AN2、AN3為常開式輕觸按鈕。A、B、C為三相電源接頭，AK、BK、CK為負載接頭。
本實用新型另一個實施例敘述如下參照圖1、圖3。
該實施例中的過壓保護電路(4)由穩(wěn)壓二極管D1、電阻R1、R2、R3及運放集成電路IC2的部分電路組成，其中電阻R1的一端接地，另一端接IC2的2腳與穩(wěn)壓二極管的公共點，D1的另一端接直流電源電路(10)中整流橋的正端，電阻R3一端接地，另一端接IC2的3腳與電阻R2的公共點，R2的另一端接電源正端，IC2的1腳經(jīng)二極管D6接IC1的1腳。由互感器L4、二極管D3、D16、電阻R6、R7、R8、R9，電容C2、C3、C4、C10及運放集成電路IC2的部分電路組成自動調整過電流值的過電流保護電路(6)，其中互感器L4一端接地，另一端接二極管D3，D3另一端接電容C3、電阻R8、R9的公共點，C3的另一端接地，電阻R9的另一端接接電容C10與IC2的13腳的公共點，C10的另一端接地，電阻R8另一端接電容C2、電阻R6、二極管D16的公共點，C2的另一端接地，R6的另一端接地，D16的另一端接電阻R7，R7另一端接電容C4與IC2的12腳公共點，C4的另一端接地，IC2的14腳接邏輯電路(1)中IC1的3腳。由互感器L5、二極管D2、電阻R4、R5、電容C1及運放集成電路IC2部分電路組成漏電保護電路(8)，其中互感器一端接地，另一端接二極管D2，D2另一端接電阻R4、R5、電容C1公共點，R4另一端接IC2的6腳，IC2的4腳接電源正端，IC2的11腳接地。本實施例的其他電路均與實施例1相同，不做贅述。本實施例中的各電路元件的典型值為IC2為單電源四運放集成電路LM324，R1、R2、R3、R4、R7為100K電阻，R5、R6為1M電阻，R8、R9為3M電阻，C1、C2、C3、C4為63V/0.1UF電容，C10為4.7UF/30V電容，D2、D3、D16為1N4148二極管，本實施例其他電路元件與實施例1相同。
權利要求1.一種由邏輯電路(1)、隔離控制電路(2)、三相電子開關電路(3)、過壓保護電路(4)、欠壓保護電路(5)、自動調整過電流值的過電流保護電路(6)、缺相保護電路(7)、漏電保護電路(8)、啟動運行停止控制電路(9)、直流電源電路(10)及指示燈電路(11)、組成的機電設備電子控制裝置，其特征是邏輯電路(1)分別與隔離控制電路(2)、過壓保護電路(4)、欠壓保護電路(5)、自動調整過電流值的過電流保護電路(6)、缺相保護電路(7)、啟動運行停止控制電路(9)相接；隔離控制電路(2)還與三相電子開關電路(3)相接；三相電子開關電路(3)與指示燈電路(11)相接。
2.按權利要求1所述的機電設備電子控制裝置，其特征是邏輯電路(1)是受過壓保護電路(4)、欠壓保護電路(5)、自動調整過電流值的過電流保護電路(6)、缺相保護電路(7)、漏電保護電路(8)、啟動運行停止控制電路(9)的控制的，并可控制隔離控制電路(2)的電子電路。
3.按權利要求1所述的機電設備電子控制裝置，其特征是隔離控制電路(2)是接在邏輯電路(1)與三相電子開關電路(3)之間，具有以直流電隔離控制三相交流電的性能。
4.按權利要求1所述的機電設備電子控制裝置，其特征是所述的自動調整過電流值的過電流保護電路(6)是一個包括電流互感器在內(nèi)的電子式過電流保護電路，具有自動跟蹤監(jiān)控負載啟動、工作電流，并自動調整過電流值及過電流后控制邏輯電路(1)輸出變?yōu)椤?”的功能。
5.按權利要求1所述的機電設備電子控制裝置，其特征是所述的啟動運行停止控制電路(9)是能發(fā)出多種控制信號的電子電路。
專利摘要本實用新型是一種機電設備電子控制裝置,它由邏輯電路(1)、隔離控制電路(2)、三相電子開關電路(3)、過壓保護電路(4)、欠壓保護電路(5)、自動調整過電流值的過電流保護電路(6)、缺相保護電路(7)、漏電保護電路(8)、啟動運行停止控制電路(9)、直流電源電路(10)及指示燈電路(11)組成,用其可取代現(xiàn)有的機械式或半機械式多觸點的機電設備電氣控制裝置,具有體積小、低成本、高性能、運行無火花、無噪音、節(jié)能節(jié)材等特點,適用于一切以三相電為動力的機電設備。
文檔編號G05B24/00GK2369266SQ9922004
公開日2000年3月15日 申請日期1999年3月1日 優(yōu)先權日1999年3月1日
發(fā)明者李亭, 李金光 申請人:李亭, 李金光