專利名稱：三相負載保護控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種緊急保護控制電路，特別是三相負載保護控制裝置。
在現(xiàn)有的三相交流接觸器中，采用電磁貯能線圈產生磁力，吸合金屬觸點對，實現(xiàn)負載啟動控制。該方法有如下缺點接觸電阻大，產生電火花，不利于防火安全；觸點損壞，易導致負載缺相工作而被燒毀，自身壽命短，噪聲大等。
本實用新型的任務是提供一種新型的三相負載保護控制裝置。以便通過該裝置，克服三相交流接觸器的缺點，為三相負載提供有效的保護措施，適應現(xiàn)代工業(yè)控制的需要。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的電源(77)、主回路(78)和控制回路，構成三相負載保護控制裝置。電源(77)產生直流電源Vcc供該裝置使用。主回路(78)驅動負載工作，它由三條可控硅支路構成。控制回路包括信號緩存器(71)、缺相檢測電路(72)、受控振蕩器(74)和三個完全相同的過零電壓觸發(fā)電路(73).(75)和(76)。來自啟動、停止控制開關的啟動、停止脈沖經(jīng)信號緩存器(71)緩存，并輸出一路控制信號接(74)，作為受控振蕩器(74)的控制參考信號之一；三相交流電接電源、主回路和缺相檢測電路(72)，經(jīng)缺相檢測電路(72)進行是否缺相的檢測，檢測結果由發(fā)光二極管給出報警指示，同時接受控振蕩器(74)，作為受控振蕩器(74)的控制參考信號之二，兩路控制參考信號控制受控振蕩器(74)，由(74)產生控制脈沖，受控振蕩器(74)的輸出分別接過零電壓觸發(fā)電路(73).(75).(76)，由過零電壓觸發(fā)電路(73).(75).(76)分別在三相交流輸入正弦波電壓過零時刻觸發(fā)三個可控硅支路導通，驅動負載工作。
和現(xiàn)有技術相比，采用本實用新型的三相負載保護控制裝置的優(yōu)點是無觸點、無噪聲，輸出功率大，自身功耗小，防爆安全，壽命長，缺相時自動保護負載，自動報警，能與計算機I／O口接口，不需外加電源即可實現(xiàn)負載控制，可靠性高。有利于延長負載使用壽命，減少負載及設備維修費用，改善生產環(huán)境，提高生產效率。
附

圖1是本實用新型的原理框圖。
附圖2是本實用新型的一個實施例。
附圖3是本實用新型的另一個實施例。
附圖4是本實用新型的外型結構圖。
兩個實施例均為三相負載保護控制裝置，用在車床、塑料成型機、油田抽油機、水泵、卷揚機等設備中。
附圖2中，(1).(2).(3)分別是由雙向可控硅構成的三個可控硅支路，它們構成本裝置的主回路(78)，限流電阻(4)對充電電容(7)充電，使可控硅支路(3)處于截止狀態(tài)，(4)和(7)構成(3)的關斷回路，(11)是門極電阻，用于提高可控硅(3)的抗干擾性能。(10)是(22)和(23)的負載電阻，(16)和(17)是(22)和(23)的均壓電阻，使(22)和(23)兩者的電壓降相等。過零電壓觸發(fā)可控硅驅動器(22)和(23)串聯(lián)，分壓工作，由與非門(31)提供(22)和(23)輸入極的觸發(fā)電流，(28)是限流電阻。由(10).(16).(17).(22).(23).(31)和(28)構成(3)的導通觸發(fā)回路，由它和關斷回路共同控制可控硅支路(3)，構成一個過零電壓觸發(fā)電路(76)。(75).(73)與(76)的電路完全相同，它們三者構成主回路(78)的過零電壓觸發(fā)電路。由(77)為本裝置提供直流電源Vcc。(43)是RS觸發(fā)器，它可以是專用集成電路，也可以是由邏輯電路組成的相同功能電路。(60)是啟動開關，(61)是停止控制開關，(43)與(60).(61)相連接，構成信號緩沖器(71).(43)的輸出端Q接(36)的E1端。(35).(46)是兩個同步耦合變壓器，(35).(46)串聯(lián)使用，其初級接三相交流電輸入(A.B.C)，次級輸出接整流橋(44)和(45)，(44).(45)的輸出分別接濾波電容(58)和(59)后，接與門(57)的兩個輸入端，(57)輸出缺相檢測結果，經(jīng)發(fā)光二級管(62)給出報警指示，并接(36)的輸入端E2，(35).(46).(44).(45).(58).(59).(57).(62)構成缺相檢測電路(72)。(36)是與非門，(47)是限流電阻，(48)是開關三極管。(37)是(48)的負載電阻。(36).(47).(48)和(37)構成一個開關控制回路(39)是充放電電容(42)的充電時間調節(jié)電位器，(40)是(42)的充放電時間調節(jié)電位器，(41)是加速(42)放電的放電晶體管，(53)是反饋電阻，(39).(40).(42).(41).(53)構成充放電調節(jié)回路，(38).(50).(52)分別是分壓電阻，它們分別提供上比較器(49)和下比較器(51)的上參考電壓和下參考電壓。(55)是三輸入與非門，(54)是二輸入與非門，它們構成一個RS觸發(fā)器，它和(49).(51).(38).(50).(52)以及充放電調節(jié)回路構成一個振蕩器，該振蕩器接緩沖驅動器(56)，它們和開關控制回路構成受控振蕩器(74)。(56)的輸出接三個與非門(33).(32)和(31)的輸入端。由(71).(72).(74).(73).(75)和(76)，構成本裝置的控制回路。當輸入三相交流電缺相時，(62)導通發(fā)光，給出報警指示，(74)輸出低電平，過零電壓觸發(fā)可控硅電路無觸發(fā)脈沖輸出，(1).(2).(3)不被觸發(fā)，處于截止狀態(tài)，保護負載。輸入三相電不缺相時，(57)輸出高電平，(62)滅，當啟動開關閉合，(43)的Q端輸出高電平，(56)輸出振蕩脈沖，過零電壓觸發(fā)電路同時輸出觸發(fā)脈沖，分別使三個可控硅支路(3).(2).(1)導通，啟動負載。
附圖3中的元件標號與附圖2相同。
附圖3中三個可控硅支路(1).(2).(3)分別由兩個單向可控硅的反并聯(lián)構成。(1).(2).(3)構成本裝置的主回路，(76)與(75).(73)電路完全相同。(76)中，(11)是一個限流電阻和一個鉗位二極管的并聯(lián)，(4)是限流電阻，(7)是鉗位二極管，(11).(4)和(7)并聯(lián)分別接在兩個單向可控硅的陰極和控制極之間，分別構成每一個單向可控硅的關斷回路，(10).(16).(17).(22).(23).(31)和(28)構成可控硅支路(3)的導通觸發(fā)回路，當(22)和(23)的輸出極被觸發(fā)導通時，(3)的兩個單向可控硅與輸入三相交流電正弦波的正負半周交替導通，驅動負載工作。除上述不同外，其它各部分與附圖2相同。
附圖4中接線柱(80).(81).(82)分別接三相交流電的輸入(A.B.C).接線柱(83).(84).(85)分別接三相負載(A’.B’.C’)，接線柱(86)是本裝置的直流地引出端，(88)是直流電源Vcc引出端，(87)是啟動控制信號輸入端，(89)是停止控制信號輸入端，(90)是缺相指示燈，(1)是灌封口，(92)是殼體。
權利要求1.一種三相負載保護控制裝置，包括電源，用于產生直流電源Vcc供該裝置使用，本實用新型的特征在于它還包括主回路和控制回路，其中主回路由三個可控硅支路構成，主回路與電源、三相交流電和負載相連接，用于驅動負載工作；控制回路由信號緩存器、缺相檢測電路、受控振蕩器和三個完全相同的過零電壓觸發(fā)電路構成；信號緩存器與啟動控制開關和停止控制開關連接，啟動或停止脈沖經(jīng)信號緩存器緩存，并輸出一控制信號作為受控振蕩器的控制參考信號之一；缺相檢測電路接三相交流電，它對輸入的三相交流電進行缺相檢測并給出缺相報警指示，檢測結果作為受控振蕩器的控制參考信號之二；受控振蕩器與信號緩沖器和缺相檢測電路相連接，它根據(jù)信號緩存器和缺相檢測電路輸出的兩路控制參考信號，產生三個過零電壓觸發(fā)電路所需要的控制脈沖信號；過零電壓觸發(fā)電路接于受控振蕩器和三條可控硅支路之間，它被受控振蕩器的輸出信號所控制，由它產生的輸出信號在三相交流電正弦波過零時刻觸發(fā)主回路可控硅導通。
2.根據(jù)權利要求1所述的三相負載保護控制裝置，其特征是信號緩存器由RS觸發(fā)器，啟動開關和停止開關構成，RS觸發(fā)器的重設端R接啟動開關，其設定端S接停止開關，啟動開關和停止開關的公共端接電源Vcc。
3.根據(jù)權利要求1所述的三相負載保護控制裝置，其特征是缺相檢測電路由兩個同步耦合變壓器、兩個整流器、兩個濾波電容、一個與門及一個發(fā)光二極管構成，三相交流電經(jīng)兩個串聯(lián)的同步耦合變壓器和進行能量耦合后的輸出，分別經(jīng)整流器整流，由電容濾波后分別接與門的兩個輸入端相與，與門的輸出端由發(fā)光二極管給出缺相報警指示，同時輸出一控制信號用作受控振蕩器的控制參考信號。
4.根據(jù)權利要求1所述的三相負載保護控制裝置，其特征是受控振蕩器由開關控制回路、振蕩器和緩沖驅動器構成，信號緩存器和缺相檢測電路輸出的兩個控制參考信號，經(jīng)開關控制回路轉換驅動后產生一控制電平，控制振蕩器的信號輸出，振蕩器的輸出信號經(jīng)緩沖驅動器增大驅動電流后，接過零電壓觸發(fā)電路的輸入端，作為過零電壓觸發(fā)電路的控制信號。
5.根據(jù)權利要求1所述的三相負載保護控制裝置，其特征在于過零電壓觸發(fā)電路由可控硅導通觸發(fā)回路和關斷回路構成?？煽毓鑼ㄓ|發(fā)回路采用了兩個串聯(lián)的過零電壓觸發(fā)可控硅驅動器，分壓工作，驅動觸發(fā)可控硅，受控振蕩器輸出的控制信號通過一與非門提供過零電壓觸發(fā)可控硅驅動器的輸入極的觸發(fā)電流，過零電壓觸發(fā)可控硅驅動器的輸出極分別并聯(lián)一均壓電阻后，與可控硅連接，觸發(fā)可控硅導通，啟動負載，關斷回路采用了限流電阻和充電電容串聯(lián)后，并聯(lián)在可控硅的陽極和陰極之間，由限流電阻對電容充電，使雙向可控硅載止，可控硅導通觸發(fā)回路與關斷回路交替工作，控制可控硅。
6.根據(jù)權利要求1或5所述的三相負載保護控制裝置，其特征在于關斷回路還可以由限流電阻和鉗位二極管并聯(lián)，分別接在兩個反并聯(lián)的單向可控硅的陰極和控制極之間，使單向可控硅截止。
7.根據(jù)權利要求1所述的三相負載保護控制裝置，其特征在于每個可控硅支路均可以是雙向可控硅，也可以是兩個單向可控硅的反并聯(lián)。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的三相負載保護控制裝置，其特征在于RS觸發(fā)器可以是專用集成電路，還可以是由邏輯電路組成的相同功能電路。
專利摘要本實用新型是一種三相負載保護控制裝置，用于替代現(xiàn)在使用的三相交流接觸器的設備和工業(yè)控制中，本裝置的特征是采用了現(xiàn)代電子技術和可控硅控制技術相結合，設計了一種新型的三相交流負載啟動控制和斷相自動保護裝置。本裝置的內容包括電源、主回路和控制回路。主回路由三個可控硅支路構成；控制回路由信號緩存器、缺相檢測電路、受控振蕩器和過零電壓觸發(fā)電路構成。本裝置有如下特點輸出功率大，無觸點，無噪聲，缺相自動報警、自動保護，可與計算機I/O口接口，無需外加電源即可實現(xiàn)負載啟動控制，可靠性高。
文檔編號H02H3/24GK2137832SQ9223193
公開日1993年7月7日 申請日期1992年8月30日 優(yōu)先權日1992年8月30日
發(fā)明者胡冰, 鄭文學, 張劍家 申請人:胡冰