專利名稱：三相多功能機(jī)床電氣保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電氣設(shè)備，涉及對(duì)機(jī)床電氣保護(hù)裝置的改進(jìn)。
國(guó)產(chǎn)機(jī)床由于不帶斷相、過壓、欠壓、短路保護(hù)裝置，在使用中經(jīng)常發(fā)生燒壞機(jī)床電氣設(shè)備的事故。近年來，我國(guó)出口的機(jī)床，外商都要求安裝電氣保護(hù)器。國(guó)內(nèi)原有的保護(hù)器如DY－20型電磁單相繼電器、BY－10型三相晶體管低壓保護(hù)器等功能單一、可靠性差。中國(guó)專利申請(qǐng)CN85104228A給出一種多功能自動(dòng)接觸器，僅進(jìn)行單相采樣，不能適應(yīng)三相電源故障組合狀態(tài)多的要求。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能克服三相電源故障組合狀態(tài)多、干擾大的難點(diǎn)的，具有過壓、欠壓、斷相、短路報(bào)警及保護(hù)功能的多功能保護(hù)器。
本實(shí)用新型包括一個(gè)殼體、控制機(jī)床電源通斷的控制器、驅(qū)動(dòng)控制器動(dòng)作的功放電路、低壓整流電路、其特征在于，第一、有一個(gè)三相電壓采樣保持電路，由電阻R1～R6、二極管D1～D3、電容C1～C3、電位器W1～W3組成，電阻R1、R2、R3分別與R4、R5、R6串聯(lián)組成三個(gè)電阻分壓支路，支路的一端分別接三相電源，另一端相互連接構(gòu)成保護(hù)器地線，二極管D1、D2、D3的正極分別與分壓支路的分壓點(diǎn)連接，負(fù)極分別與電容C1、C2、C3的正極連接，電位器W1、W2、W3的固定端分別與電容C1、C2、C3并聯(lián)，滑動(dòng)端為采樣信號(hào)輸出端，電阻R1＝R2＝R3，R4＝R5＝R6，電容C1＝C2＝C3，電位器W1＝W2＝W3，第二、由4個(gè)集成運(yùn)算放大器IC1～I(xiàn)C4組成4路電壓比較器，IC1和IC2的輸出端與功放電路輸入端連接，IC3和IC4的輸出端與報(bào)警發(fā)光管連接，
第三、三相電壓采樣保持電路與電壓比較器之間有由D4～D9組成的二極管選通門和由二極管D10～D12、電阻R0串聯(lián)組成的干擾抑制電路，二極管D5、D7、D9組成欠壓信號(hào)選通門，它們的負(fù)極分別與電位器W1、W2、W3的滑動(dòng)端連接，正極與IC1和IC4的信號(hào)輸入端連接，D4、D6、D8組成過壓信號(hào)選通門，它們的正極分別與W1、W2、W3的滑動(dòng)端連接，負(fù)極與干擾抑制電路的輸入端(D10的負(fù)極)連接，干擾抑制電路的輸出端(D11正極與D12負(fù)極的連接點(diǎn))與IC2和IC3的信號(hào)輸入端連接，第四、有一個(gè)向電壓比較器提供標(biāo)準(zhǔn)電壓的經(jīng)兩級(jí)穩(wěn)壓的標(biāo)準(zhǔn)電壓生成電路，電位器W4～W7與第二級(jí)穩(wěn)壓管WY2并聯(lián)，其滑動(dòng)端分別連接電壓比較器IC1～I(xiàn)C4的標(biāo)準(zhǔn)電壓輸入端。
本實(shí)用新型的工作過程是，當(dāng)某一相電壓出現(xiàn)過壓(或欠壓)時(shí)，其數(shù)值達(dá)到預(yù)定的報(bào)警值后，采樣信號(hào)經(jīng)二極管選通門送入電壓比較器IC2和IC3(欠壓信號(hào)送入IC1和IC4)與標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)比較，使IC3(或IC4)翻轉(zhuǎn)輸出高電平點(diǎn)亮發(fā)光管D19報(bào)警，當(dāng)采樣信號(hào)進(jìn)一步達(dá)到規(guī)定的保護(hù)值時(shí)，IC2(或IC1)翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)功放電路使控制器動(dòng)作切斷電源，同時(shí)點(diǎn)亮保護(hù)指示發(fā)光管D18。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是采用三相采樣保持電路，采樣準(zhǔn)確，抗干擾能力強(qiáng)；保護(hù)功能多，適用于任一相、二相或三相異常的幾十種組合情況下的保護(hù)；動(dòng)作靈敏可靠，綜合誤差在1％以內(nèi)；能耗小，工作穩(wěn)定；體積小，外形尺寸為75×95×110毫米，滿足出口機(jī)床控制盒對(duì)保護(hù)器尺寸限制的要求。


圖1是本實(shí)用新型原理框圖。圖2是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的電路圖。在圖1中，(1)是三相電壓采樣保持電路，A、B、C接三相電源，D是保護(hù)器的地，(2)是二極管選通門，(3)是干擾抑制電路，(4)是電壓比較電路，(5)是功放電路，(6)是控制器，(7)是標(biāo)準(zhǔn)電壓生成電路，(8)是二次穩(wěn)壓電路，(9)是低壓整流電路。下面結(jié)合圖2給出的實(shí)施例進(jìn)一步說明本適用新型的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。
機(jī)床通用技術(shù)條件GB5226－87規(guī)定未經(jīng)用戶同意一般不允許設(shè)立中線。為了保證不設(shè)中線時(shí)對(duì)故障信號(hào)的準(zhǔn)確采樣，采樣電路中R1～R6應(yīng)選擇誤差在0.5％以內(nèi)的精密電阻，其取值范圍是R1＝R2＝R3＝140KΩ～170KΩ，R4＝R5＝R6＝20KΩ～24KΩ。電容C1＝C2＝C3＝220μf～470μf，W1＝W2＝W3＝10KΩ～18KΩ。三個(gè)同向串接的二極管D10、D11、D12和R0組成的串聯(lián)支路將D4、D6、D8選通門輸出的過壓信號(hào)分壓后輸入電壓比較器IC2和IC3，保證其輸入端處在高阻狀態(tài)，抑制干擾信號(hào)使其低于采樣信號(hào)電平。作為電壓比較器的四個(gè)運(yùn)算放大器應(yīng)選擇精度高、漂移小、偏置電流小、驅(qū)動(dòng)電流小、輸入失調(diào)電流小的集成電路，例如LM324，在電壓比較器IC1的輸出端與過壓選通門之間有一個(gè)由二極管D17與電阻R7組成的串聯(lián)支路，二極管D17的負(fù)極與D4、D6、D8的負(fù)極連接，二極管D17的正極經(jīng)電阻R7與電壓比較器IC1的輸入端連接。其作用是當(dāng)出現(xiàn)欠壓并達(dá)到保護(hù)值時(shí)，IC1輸出高電平，經(jīng)R7、D17后使IC2的輸入端實(shí)際檢測(cè)到一個(gè)過壓保護(hù)信號(hào)導(dǎo)致IC2也翻轉(zhuǎn)輸出高電平，實(shí)現(xiàn)可靠的保護(hù)動(dòng)作。供給IC1～I(xiàn)C4的標(biāo)準(zhǔn)電壓經(jīng)穩(wěn)壓管WY1和WY2兩級(jí)穩(wěn)壓后取得，W4～W7為10KΩ電位器與穩(wěn)壓管WY2并聯(lián)。根據(jù)要求調(diào)節(jié)W4～W7，可以使報(bào)警和保護(hù)的門限值滿足不同用戶的要求。例如調(diào)整W4～W7的滑動(dòng)端與地之間的阻值比為4.24.56.06.3，保護(hù)器的指標(biāo)為過壓數(shù)值達(dá)到額定值的10％或欠壓數(shù)值達(dá)到額定值的15％時(shí)報(bào)警，發(fā)光管D19點(diǎn)亮；過壓數(shù)值達(dá)到額定值的15％或欠壓數(shù)值達(dá)到額定值25％以及斷相時(shí)，延時(shí)1秒實(shí)現(xiàn)保護(hù)操作，同時(shí)保護(hù)指示管D18點(diǎn)亮?？刂破魇抢^電器J，其常閉接點(diǎn)K串聯(lián)在機(jī)床接觸器電磁線圈回路中，當(dāng)晶體管BG被驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通時(shí)，J動(dòng)作，K斷開使機(jī)床斷電。整流電路由變壓器BY、整流管D13～D16、電容C4和穩(wěn)壓管WY1組成，為保護(hù)器提供直流電壓。本保護(hù)器用于三相保護(hù)，也可以用于單相保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種三相多功能機(jī)床電氣保護(hù)器，包括一個(gè)殼體、控制機(jī)床電源通斷的控制器、驅(qū)動(dòng)控制器動(dòng)作的功放電路、低壓整流電路，其特征在于，(1)、有一個(gè)三相電壓采樣保持電路，由電阻R1～R6、二極管D1～D3、電容C1～C3、電位器W1～W3組成，電阻R1、R2、R3分別與R4、R5、R6串聯(lián)組成三個(gè)電阻分壓支路，支路的一端分別接三相電源，另一端相互連接構(gòu)成保護(hù)器地線，二極管D1、D2、D3的正極分別與分壓支路的分壓點(diǎn)連接，負(fù)極分別與電容C1、C2、C3的正極連接，電位器W1、W2、W3的固定端分別與電容C1、C2、C3并聯(lián)，滑動(dòng)端為采樣信號(hào)輸出端，電阻R1=R2=R3，R4=R5=R6，電容C1=C2=C3，電位器W1=W2=W3，(2)、由4個(gè)集成運(yùn)算放大器IC1～I(xiàn)C4組成4路電壓比較器，IC1和IC2的輸出端與功放電路輸入端連接，IC3和IC4的輸出端與報(bào)警發(fā)光管連接，(3)、三相電壓采樣保持電路與電壓比較器之間有由D4～D9組成的二極管選通門和由二極管D10～D12、電阻R0串聯(lián)組成的干擾抑制電路，二極管D5、D7、D9組成欠壓信號(hào)選通門，它們的負(fù)極分別與電位器W1、W2、W3的滑動(dòng)端連接，正極與IC1和IC4的信號(hào)輸入端連接，D4、D6、D8組成過壓信號(hào)選通門，它們的正極分別與W1、W2、W3的滑動(dòng)端連接，負(fù)極與干擾抑制電路的輸入端(D10的負(fù)極)連接，干擾抑制電路的輸出端(D11正極與D12負(fù)極的連接點(diǎn))與IC2和IC3的信號(hào)輸入端連接，(4)、有一個(gè)向電壓比較器提供標(biāo)準(zhǔn)電壓的經(jīng)兩級(jí)穩(wěn)壓的標(biāo)準(zhǔn)電壓生成電路，電位器W4～W7與第二級(jí)穩(wěn)壓管WY2并聯(lián)，其滑動(dòng)端分別連接電壓比較器IC1～I(xiàn)C4的標(biāo)準(zhǔn)電壓輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)器，其特征在于R1～R6為誤差在0.5％以內(nèi)的精密電阻，其取值范圍是R1～R3140KΩ～170KΩ，R4～R620KΩ～24KΩ。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2 所述的保護(hù)器，其特征在于，二極管D17的負(fù)極與D4、D6、D8的負(fù)極連接，二極管D17的正極經(jīng)電阻R7與電壓比較器IC1的輸出端連接。
專利摘要本實(shí)用新型是一種三相多功能機(jī)床電氣保護(hù)器，它包括殼體、控制電源通斷的控制器、功放電路、整流電路，主要特點(diǎn)在于獨(dú)特設(shè)計(jì)的三相采樣保持電路、電壓比較器、信號(hào)選通電路和標(biāo)準(zhǔn)電壓生成電路。本實(shí)用新型采樣準(zhǔn)確，抗干擾能力強(qiáng)，保護(hù)功能多，能在三相電源過壓、欠壓、斷相、短路等多種故障狀態(tài)實(shí)現(xiàn)可靠保護(hù)，綜合誤差在1％以內(nèi)，體積小，能耗低，滿足出口機(jī)床對(duì)保護(hù)器的要求。
文檔編號(hào)H02H3/10GK2093449SQ91223490
公開日1992年1月15日 申請(qǐng)日期1991年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月23日
發(fā)明者黃振鴻, 沈明追, 徐重敏 申請(qǐng)人:航空航天工業(yè)部第六○二研究所