一種過電流保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于電氣過載保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種過電流保護(hù)裝置，包括：盤式電流表、第一光電檢測電路、第一雙穩(wěn)態(tài)電路、T觸發(fā)器單元、第二雙穩(wěn)態(tài)電路，延時回路以及執(zhí)行回路；所述盤式電流表的表盤上標(biāo)注電流整定值刻度，所述第一光電檢測電路的感應(yīng)端置于所述電流整定值刻度處，感應(yīng)此位置的電流表指針動作；所述光電檢測電路依次通過所述第一雙穩(wěn)態(tài)電路、所述T觸發(fā)器單元、所述第二雙穩(wěn)態(tài)電路以及所述延時回路與所述執(zhí)行回路相連；所述執(zhí)行回路與電源開關(guān)相連，控制電源通斷。本實(shí)用新型采用電流表標(biāo)注安全電流閾值，通過檢測電流表指針在整定值位的動作，進(jìn)而判斷電流是否過載，進(jìn)而執(zhí)行電源通斷的保護(hù)動作。
【專利說明】—種過電流保護(hù)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及過載保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種過電流保護(hù)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)過電流保護(hù)是指電機(jī)在運(yùn)行中可能發(fā)生故障和出現(xiàn)不正常運(yùn)行情況造成電流突然增大且超過預(yù)定值(最大負(fù)荷電流)而切斷電機(jī)電源的保護(hù)。如果電機(jī)長期過電流會引起電機(jī)發(fā)熱、使其絕緣加速老化，甚至損壞。
[0003]通常電機(jī)過流保護(hù)采用的方式有雙金屬片熱繼電器、電流繼電器、過流繼電器、時間繼電器等。過電流保護(hù)能否正確動作，對電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行非常重要。一般繼電器調(diào)整其彈簧的松緊來達(dá)到整定值，即整定值，而且整定后的繼電器經(jīng)過一段時間運(yùn)行后，由于震動，壓簧疲勞，及溫度等原因整定值會發(fā)生變化，運(yùn)行穩(wěn)定可靠性變差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種提升過流保護(hù)裝置整定值穩(wěn)定性的過流保護(hù)裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種過電流保護(hù)裝置，包括:盤式電流表、第一光電檢測電路、第一雙穩(wěn)態(tài)電路、T觸發(fā)器單兀、第二雙穩(wěn)態(tài)電路,延時回路以及執(zhí)行回路；所述盤式電流表的表盤上標(biāo)注電流整定值刻度，所述第一光電檢測電路的感應(yīng)端置于所述電流整定值刻度處，感應(yīng)此位置的電流表指針動作；所述第一光電檢測電路依次通過所述第一雙穩(wěn)態(tài)電路、所述T觸發(fā)器單元、所述第二雙穩(wěn)態(tài)電路以及所述延時回路與所述執(zhí)行回路相連；所述執(zhí)行回路與電源開關(guān)相連，控制電源通斷。
[0006]進(jìn)一步地，所述第一光電檢測電路包括:第一發(fā)光二極管以及第一光電三極管；所述第一發(fā)光二極管與所述第一光電三極管相對設(shè)置在所述電流整定值刻度處，中間留有可供所述盤式電流表指針通過的空隙；所述第一光電三極管與所述第一雙穩(wěn)態(tài)電路的輸入端相連；所述第一發(fā)光二極管持續(xù)導(dǎo)通。
[0007]進(jìn)一步地，所述T觸發(fā)器單元包括:T觸發(fā)器與反相器；所述反相器連接在所述T觸發(fā)器輸入端與所述第一穩(wěn)態(tài)電路之間；所述T觸發(fā)器的輸出端與所述第二穩(wěn)態(tài)電路的輸入端相連。
[0008]進(jìn)一步地，所述延時回路包括:第一中間繼電器、保護(hù)出口繼電器與時間繼電器；所述第一中間繼電器和保護(hù)出口繼電器均與所述第二穩(wěn)態(tài)電路輸出端相連；所述時間繼電器受所述保護(hù)出口繼電器控制動作。
[0009]進(jìn)一步地，所述執(zhí)行回路包括:第二中間繼電器；所述第二中間繼電器與所述時間繼電器相連，受所述時間繼電器控制動作；所述第二中間繼電器控制電源開關(guān)的開合。
[0010]進(jìn)一步地，所述執(zhí)行回路還包括:信號繼電器；所述信號繼電器與所述時間繼電器相連，受所述時間繼電器控制動作。
[0011]進(jìn)一步地，所述過電流保護(hù)裝置還包括:第二光電檢測電路；所述第二光電檢測電路包括:第二發(fā)光二極管與第二光電三極管；所述第一中間繼電器通過接點(diǎn)倒換控制選擇導(dǎo)通所述第一光電三極管或者第二光電三極管。
[0012]進(jìn)一步地，所述第二發(fā)光二極管持續(xù)導(dǎo)通；所述第二光電三極管置于所述盤式電流表盤面上，位于所述電流整定值刻度與初始刻度之間，置于所述第一光電三極管左側(cè)；所述第二發(fā)光二極管懸置于所述第二光電三極管正上方，兩者間留有可供所述盤式電流表指針通過的空隙。
[0013]本實(shí)用新型提供的過電流保護(hù)裝置，采用盤式電流表采集受保護(hù)器件的工作電流，通過光電檢測電路監(jiān)測電流表指針的擺幅，確定是否過流，電流采集及整定值的穩(wěn)定性大幅提高；再通過雙穩(wěn)電路、延時回路以及T觸發(fā)器單元形成邏輯電路，驅(qū)動執(zhí)行回路，控制受保護(hù)器件的電源開關(guān)，從而形成高效穩(wěn)定的邏輯動作電路，進(jìn)而提升靈敏度；特別針對電機(jī)動作頻繁，電流波動大以及保護(hù)要求高的場合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的過電流保護(hù)裝置的電氣結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的T觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的T觸發(fā)器的波形圖；
[0017]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的執(zhí)行回路的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種過電流保護(hù)裝置，包括:盤式電流表、第一光電檢測電路T1、第一雙穩(wěn)態(tài)電路ICp T觸發(fā)器單元、第二雙穩(wěn)態(tài)電路IC2，延時回路以及執(zhí)行回路；采用盤式電流表采集受保護(hù)器件的工作電流，通過指針的擺幅顯示當(dāng)前工作電流的實(shí)際值，在電流表表盤上標(biāo)注電流整定值刻度，從而可以準(zhǔn)確的獲知當(dāng)前的工作電流是否處于過流狀態(tài)；第一光電檢測電路T1的感應(yīng)端置于電流整定值刻度處，感應(yīng)此位置的電流表指針動作，當(dāng)指針擺動遮擋光電耦合器件時，第一光電檢測電路的輸出電平將會變化，外界電路將會準(zhǔn)確得知此時出于工作電流過流狀態(tài)；第一光電檢測電路T1依次通過第一雙穩(wěn)態(tài)電路ICpT觸發(fā)器單元、第二雙穩(wěn)態(tài)電路IC2以及延時回路與執(zhí)行回路相連；當(dāng)檢測到指針出遮擋時，即意味過流，第一光檢測電路T1輸出電平翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而第一雙穩(wěn)態(tài)電路IC1輸出電平翻轉(zhuǎn)，T觸發(fā)器輸出翻轉(zhuǎn)，第二雙穩(wěn)態(tài)電路輸出電平翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū)動延時回路動作，當(dāng)延時時間段內(nèi)，指針再次經(jīng)過整定值，工作電流回落，從而執(zhí)行回路不動作；當(dāng)延時時間段內(nèi)，未檢測到指針通過整定值處，即工作電流依然過流，此時延時回路驅(qū)動執(zhí)行回路動作，斷開電源開關(guān)，保護(hù)器件。
[0019]第一光電檢測電路T1包括:第一發(fā)光二極管以及第一光電三極管；第一光電三極管與第一雙穩(wěn)態(tài)電路的輸入端相連；第一發(fā)光二極管持續(xù)導(dǎo)通；第一發(fā)光二極管與第一光電三極管相對設(shè)置在電流整定值刻度處，中間留有可供盤式電流表指針通過的空隙，當(dāng)電流表指針通過空隙時，遮擋了第一發(fā)光二極管投向第一光電三極管的光，導(dǎo)致第一雙穩(wěn)態(tài)電路IC1的輸入電平翻轉(zhuǎn)，即由高電平變?yōu)榈碗娖健?br> [0020]第一光電檢測電路采用一組光電耦合器件，由一個發(fā)光二極管HD413和一個光電三極管3DU21組成。發(fā)光二極管工作時始終處于發(fā)光狀態(tài)，光電三極管在光照時呈低阻態(tài)，當(dāng)電流表指針處在發(fā)光管下遮住光照時，光電三極管呈高阻態(tài)。利用這一特性，可將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。
[0021]第一雙穩(wěn)態(tài)電路米用NE555電路，雙穩(wěn)工作方式有兩種:一種是R-S觸發(fā)器電路，另一種是施密特觸發(fā)器電路。將它的兩個輸入端，即2腳和6腳合并成一個輸入端，3腳為輸出端，就組成為施密特觸發(fā)器。其輸出端有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，不僅和輸入信號的狀態(tài)有關(guān)，而且還要靠輸入信號的電位來維持。
[0022]本實(shí)施例中，輸入端使輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)的閥值電壓有兩個不同的值。當(dāng)輸入電壓上升到Vi>2/3Vcc時，相當(dāng)于R = 1，S非為1，輸出No由高電平“ I”翻轉(zhuǎn)成低電平“O”;當(dāng)輸入電壓逐漸下降到Vi〈l/3Vcc時，相當(dāng)于R = 0，S非為0，輸出Vo由低電平“O”翻轉(zhuǎn)成高電平“I”。這樣就可以利用表指針?biāo)幍奈恢眉凑诠饣虿徽诠鈦砜刂剖┟芴赜|發(fā)器輸出端的狀態(tài)即出高電平“I”或者出低電平“O”。
[0023]參見圖2，T觸發(fā)器單元包括:T觸發(fā)器與反相器；反相器連接在T觸發(fā)器輸入端與第一穩(wěn)態(tài)電路之間；Τ觸發(fā)器的輸出端與第二穩(wěn)態(tài)電路的輸入端相連。
[0024]由于施密特觸發(fā)器的輸出狀態(tài)要靠輸入信號的電位來維持，當(dāng)指針遮光時，其輸入為低電平；輸出為高電平；當(dāng)指針離開光照時，輸入為高電平，輸出變?yōu)榈碗娖?，要想在光照時輸出仍保持住高電平，顯然要增加一個記憶單元，采用由四，二輸入與非門⑶4011組成一個T觸發(fā)器回路就能解決這一問題。
[0025]參見圖3，T觸發(fā)器也叫計(jì)數(shù)觸發(fā)器。每當(dāng)輸入端來一個低電平，其輸出端就會翻轉(zhuǎn)一次。
[0026]T觸發(fā)器其輸入要求是低電平觸發(fā)，當(dāng)初始工作時，如果輸入為低電平，Q與Q非的狀態(tài)是不定的。為了解決這一問題，在T觸發(fā)器前面加一個反向器BG1，在工作一開始時，保證T觸發(fā)器輸入端為高電平，其輸出端Q為低電平，Q非為高電平，就不存在輸出不定的問題。
[0027]參見圖4，延時回路包括:第一中間繼電器J1、保護(hù)出口繼電器J2與時間繼電器SJ ;第一中間繼電器J2與第二穩(wěn)態(tài)電路IC2輸出端相連；時間繼電器SJ受保護(hù)出口繼電器J2控制動作。
[0028]執(zhí)行回路包括:第二中間繼電器ZJ ;第二中間繼電器ZJ與時間繼電器SJ相連，受時間繼電器SJ控制動作；第二中間繼電器ZJ控制電源開關(guān)的開合。
[0029]執(zhí)行回路還包括:信號繼電器XJ與時間繼電器相連，受時間繼電器SJ控制動作。
[0030]J2繼電器為保護(hù)出口第二中間繼電器。當(dāng)電流大于整定值時，第一中間繼電器J2動作，起動時間繼電器SJ經(jīng)延時后第二中間繼電器ZJ動作，使線圈TQ得電，開關(guān)跳閘，同時信號繼電器XJ發(fā)出跳閘信號。
[0031]在延時保護(hù)回路中，如果電流超過整定值，電流表指針第一次經(jīng)過整定值刻度遮光處，第一雙穩(wěn)態(tài)電路IC1輸入端由高電平變?yōu)榈碗娖?。其輸出?腳則由低電平變?yōu)楦唠娖?，反向器BG1導(dǎo)通，其集電極為低電平，T觸發(fā)器的輸入端得到一個低電平使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，由原來的Q非高電平變?yōu)榈碗娖?，IC2輸出端變?yōu)楦唠娖?，第一中間繼電器J1和保護(hù)出口繼電器J2動作，啟動時間繼電器SJ。當(dāng)指針離開整定值遮光處時，雖然IC1輸出端3腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，反向器BG1集電極由低電平變?yōu)楦唠娖剑捎赥觸發(fā)器輸入端來了一個高電平，這一高電平不能觸發(fā)使其翻轉(zhuǎn)，故T觸發(fā)器輸出端Q非仍保持原來狀態(tài)不變，即低電平，第二雙穩(wěn)態(tài)電路IC2輸出端仍為高電平。如果在延時時間內(nèi)電流下降到正常工作電流時，電流表指針第二次經(jīng)過整定值時，同樣道理，T觸發(fā)器輸入器輸入端又來了一個低電平使其翻轉(zhuǎn)。Q非變?yōu)楦唠娖?，第二保護(hù)出口繼電器J2失電，斷開時間繼電器SJ線圈，保護(hù)不動作；反之，如果在延時時間內(nèi)電流表指針不返回，即表指針沒有第二次經(jīng)過整定值處，延時時間到保護(hù)動作跳閘。
[0032]但是還有一種特殊情況，也就是當(dāng)電流剛好在整定值處第一次遮光，啟動延時回路。當(dāng)表指針離開整定值處時，并不是向上升，而是下降返回，所以沒有第二次經(jīng)過整定值處，出現(xiàn)了一個方向不定的問題。如果不在技術(shù)上采取措施，勢必會造成開關(guān)延時動作。
[0033]為了避免這種情況，優(yōu)選的，過電流保護(hù)裝置還包括:第二光電檢測電路T2 ;第二光電檢測電路T2包括:第二發(fā)光二極管與第二光電三極管；第一中間繼電器通過其接點(diǎn)的倒換操作，控制選擇導(dǎo)通第一光電三極管或者第二光電三極管。
[0034]我們采用在小于整定值的刻度位置增加一對光電管，由第一中間繼電器J1接點(diǎn)倒換第一和第二光電三極管工作狀態(tài)。不管表指針在整定值處是上升或是下降，電流返回時，必然要經(jīng)過整定值下方的一對光電管T2，通過這對光電管來斷開延時回路不讓其開關(guān)動作。
[0035]第二發(fā)光二極管持續(xù)導(dǎo)通；第二光電三極管置于所述盤式電流表盤面上，位于電流整定值刻度與初始刻度之間，置于第一光電三極管左側(cè)，緊鄰第一光電三極管；第二發(fā)光二極管懸置于第二光電三極管正上方，兩者間留有可供盤式電流表指針通過的空隙。
[0036]過電流保護(hù)裝置還包括:變壓回路；變壓回路的一次側(cè)線圈連接待保護(hù)器件，采集電流信號；變壓回路的二次側(cè)向過電流保護(hù)裝置供電。變壓回路還包括:整流橋；整流橋連接在變壓回路二次側(cè)線圈的輸出端，對電流信號進(jìn)行整流。
[0037]本實(shí)用新型提供的過電流保護(hù)裝置，采用盤式電流表采集受保護(hù)器件的工作電流，通過光電檢測電路監(jiān)測電流表指針的擺幅，確定是否過流，電流采集及整定值的穩(wěn)定性大幅提高；再通過雙穩(wěn)電路、延時回路以及T觸發(fā)器單元形成邏輯電路，驅(qū)動執(zhí)行回路，控制受保護(hù)器件的電源開關(guān)，從而形成高效穩(wěn)定的邏輯動作電路，進(jìn)而提升靈敏度；特別針對電機(jī)動作頻繁，電流波動大以及保護(hù)要求高的場合。
[0038]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實(shí)施方式】僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種過電流保護(hù)裝置，其特征在于，包括:盤式電流表、第一光電檢測電路、第一雙穩(wěn)態(tài)電路、T觸發(fā)器單元、第二雙穩(wěn)態(tài)電路，延時回路以及執(zhí)行回路；所述盤式電流表的表盤上標(biāo)注電流整定值刻度，所述第一光電檢測電路的感應(yīng)端置于所述電流整定值刻度處，感應(yīng)此位置的電流表指針動作；所述第一光電檢測電路依次通過所述第一雙穩(wěn)態(tài)電路、所述T觸發(fā)器單元、所述第二雙穩(wěn)態(tài)電路以及所述延時回路與所述執(zhí)行回路相連；所述執(zhí)行回路與電源開關(guān)相連，控制電源通斷。
2.如權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)裝置，其特征在于，所述第一光電檢測電路包括:第一發(fā)光二極管以及第一光電三極管；所述第一發(fā)光二極管與所述第一光電三極管相對設(shè)置在所述電流整定值刻度處，中間留有可供所述盤式電流表指針通過的空隙；所述第一光電三極管與所述第一雙穩(wěn)態(tài)電路的輸入端相連；所述第一發(fā)光二極管持續(xù)導(dǎo)通。
3.如權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)裝置，其特征在于，所述T觸發(fā)器單元包括:T觸發(fā)器與反相器；所述反相器連接在所述T觸發(fā)器輸入端與所述第一穩(wěn)態(tài)電路之間；所述T觸發(fā)器的輸出端與所述第二穩(wěn)態(tài)電路的輸入端相連。
4.如權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)裝置，其特征在于，所述延時回路包括:第一中間繼電器、保護(hù)出口繼電器均以及時間繼電器；所述第一中間繼電器和保護(hù)出口繼電器均與所述第二穩(wěn)態(tài)電路輸出端相連；所述時間繼電器受所述保護(hù)出口繼電器控制動作。
5.如權(quán)利要求4所述的過電流保護(hù)裝置，其特征在于，所述執(zhí)行回路包括:第二中間繼電器；所述第二中間繼電器與所述時間繼電器相連，受所述時間繼電器控制動作；所述第二中間繼電器控制電源開關(guān)的開合。
6.如權(quán)利要求5所述的過電流保護(hù)裝置，其特征在于，所述執(zhí)行回路還包括:信號繼電器；所述信號繼電器與所述時間繼電器相連，受所述時間繼電器控制動作。
7.如權(quán)利要求4?6任一項(xiàng)所述的過電流保護(hù)裝置，其特征在于，還包括:第二光電檢測電路；所述第二光電檢測電路包括:第二發(fā)光二極管與第二光電三極管；所述第一中間繼電器通過接點(diǎn)倒換控制選擇導(dǎo)通所述第一光電三極管或者第二光電三極管。
8.如權(quán)利要求7所述的過電流保護(hù)裝置，其特征在于:所述第二發(fā)光二極管持續(xù)導(dǎo)通；所述第二光電三極管置于所述盤式電流表盤面上，位于所述電流整定值刻度與初始刻度之間，置于所述第一光電三極管左側(cè)；所述第二發(fā)光二極管懸置于所述第二光電三極管正上方，兩者間留有可供所述盤式電流表指針通過的空隙。
【文檔編號】H02H7/085GK203839926SQ201420259102
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】張忠, 胡文華 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司