CN106160711B - 带故障显示及保护的无触点接触器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于交直流接触器范围的一种带故障显示及保护的无触点接触器。该无触点接触器是电力半导体器件芯片与底板相互绝缘的无触点接触器；在外壳内电力半导体晶闸管固定在DBC覆铜板上，中部固定印刷电路板，顶面设置无触点接触器控制电极，输入、输出端子和缺相、故障及保护灯；在印刷电路板上分别布置：A1缺相、晶闸管短路及断路故障保护模块，A2光触发器电源开关模块，A3辅助电源，A4故障检测及保护模块,A5主回路光触发模块，A6主回路。本发明对无触点接触器的输入缺相，或是晶闸管短路或断路的进行显示，保护了模块内部的芯片，能有效解决产品本身存在安全隐患。具有体积小，重量轻，结构紧凑，外接线简单，可靠，便于维修。

Description

带故障显示及保护的无触点接触器
技术领域
本发明属于交直流接触器范围，特别涉及一种带故障显示及保护的无触点接触器。
背景技术
无触点接触器实质是一种电力半导体模块，是由各种电力半导体器件的管芯按一定的电路连接而成，封装在一个绝缘的树脂外壳内制成。目前一般有两种型式的模块，一种是管芯与底板相互绝缘，另一种是管芯与底极无绝缘隔离。前者应用时比较灵活，设计者可以把一个或几个模块安装在装置的任何接地的金属外壳和框架的任何位置上，或安装在接地的同一散热器上，无触点接触器是管芯与底板相互绝缘的电力半导体模块。无触点接触器具有体积小，重量轻，结构紧凑，可靠性高，通用性强，外接线简单，便于维修，由于没有触点，导通时没有火花，使用寿命长；又没有控制线圈，减少了控制功耗和发热。因此，正被设计者用来逐步代替机械式交直流接触器，越来越受到重视。
机械式交直流接触器对于对输入缺相，或设备中晶闸管短路或断路没法显示，不能及时发现设备故障，故障可进一步扩大；现有的无触点接触器过温保护点在外部，不能及时发现模块散热情况。也无法确定是否是输入缺相，或是晶闸管短路或断路的问题，这个问题严重影响产品的可靠性，如果不能有效解决，产品本身将会存在安全隐患,在申请号为201510763754.7的发明专利中，对模块内部芯片的温度进行检测、保护；一旦达到设定温度，模块控制信号断开，模块输出立即断开，有效保护功率模块。本发明对无触点接触器增加了输入缺相，或是晶闸管短路或断路等故障的检测、显示和保护。
发明内容
本发明的目的是提出一种带故障显示及保护的无触点接触器，其特征在于，该无触点接触器是电力半导体器件芯片与底板相互绝缘的无触点接触器；在外壳104内的底板101上放置DBC覆铜板102，电力半导体模块11固定在DBC覆铜板102上，在外壳104内壁中部固定印刷电路板103，外壳104顶面设置无触点接触器控制电极201，输入端子301，输出端子401，缺相、故障及保护灯203；
所述印刷电路板103上分别布置：A1缺相、晶闸管短路及断路故障保护模块，A2光触发器电源开关模块，A3辅助电源，A4故障检测及保护模块,A5主回路光触发模块，A6主回路；印刷电路板103上标号与电路原理图中的部件标号对应。
所述电路原理图中的部件标号：A4故障检测及保护模块为缺相、晶闸管短路及断路故障保护单元202，包括故障报警及保护电源6、故障检测电路7、报警及保护继电器8和故障报警保护指示灯13；A1缺相、晶闸管短路及断路故障保护模块包括主回路光触发器电源开关1 、缺相、晶闸管短路及断路故障保护开关2及保护开关电源3；A2光触发器电源开关模块包括主回路光触发器电源开关的电源4；A3辅助电源包括辅助电源5；A5主回路光触发模块包括主回路光触发器恒流源9、主回路光触发器12；A6包括主回路11、阻容吸收10及其晶闸管控制极14。
所述主回路11是由各种晶闸管的管芯按一定功能的电路连接而成控制回路。
所述主回路11的U、V、W连接输出端子401，R、S、T连接输入端子301。
本发明的有益效果是对无触点接触器的输入缺相，或是晶闸管短路或断路的进行显示，控制信号断开，模块输出立即断开，保护了模块内部的芯片并简化了外部的温度控制设备。无触点接触器模块具有体积小，重量轻，结构紧凑，可靠性高，通用性强，外接线简单，便于维修，由于没有触点，导通时没有火花，使用寿命长；又没有控制线圈，减少了控制功耗和发热，能有效解决产品本身存在安全隐患。
附图说明
图1为 带缺相、故障显示及保护的无触点接触器结构示意图。
图2为 带缺相、故障显示及保护的无触点接触器电路原理图。
图3为印刷电路板示意图。
具体实施方式
本发明提出一种带故障显示及保护的无触点接触器，下面结合附图予以说明。
图1所示为 带缺相、故障显示及保护的无触点接触器结构示意图。该无触点接触器是电力半导体器件芯片与底板相互绝缘的无触点接触器；在外壳104内的底板101上放置DBC覆铜板102，电力半导体模块11固定在DBC覆铜板102上，DBC覆铜板102上的铜片分别与输入端子301或输出端子401相连，在外壳104内壁中部固定印刷电路板103，外壳104顶面设置无触点接触器控制电极201，输入端子301，输出端子401，缺相、故障及保护灯203。所述主回路11是由各种晶闸管的管芯按一定功能的电路连接而成控制回路。
图2所示为 带缺相、故障显示及保护的无触点接触器电路原理图，图中的印刷电路板103上分别布置：A1缺相、晶闸管短路及断路故障保护模块，A2光触发器电源开关模块，A3辅助电源，A4故障检测及保护模块,A5主回路光触发模块；A6主回路11的晶闸管固定在DBC覆铜板102上，DBC覆铜板102上的铜片分别与输入端子301或输出端子401相连；其中，A1-缺相、晶闸管短路及断路故障保护模块包括主回路光触发器电源开关1 、缺相、晶闸管短路及断路故障保护开关2及保护开关电源3；A2-光触发器电源开关模块包括主回路光触发器电源开关的电源4；A3-辅助电源包括辅助电源5；A4故障检测及保护模块为缺相、晶闸管短路及断路故障保护单元202，包括故障报警及保护电源6、故障检测电路7、报警及保护继电器8和故障报警保护指示灯13；A5-主回路光触发模块包括主回路光触发器恒流源9、主回路光触发器12；A6-主回路包括主回路11的的晶闸管、阻容吸收10及其晶闸管控制极14的信号控制电路，并布置印刷电路板103上。
所述主回路11的U、V、W连接输出端子401，R、S、T连接输入端子301。；图2中6个晶闸管控制极14与标号12的6个输出头连接（如图2所示）；标号8附近的J1、J2的触点连接在图上用字母D、E、F、G、H表示；三个三角形头表示连接在一起，与J1的一个触点相连，左边标号3、4、5、6的电压是AC 380V、标号7的三个电容和U，V、W连接；印刷电路板103上标号与电路原理图中的部件标号对应（如图3所示）。
无触点接触器的缺相、故障显示及保护的工作原理如下：当缺相时，取样信号对地发生偏移，利用此偏移量进行处理，报警及故障保护继电器8动作，J1常开触点D、E接通，F点接地，J2常开触点接通，常闭触点G、H断开，主回路光触发器电源没有控制信号输出，主回路封锁，没有输出，保护了主回路晶闸管。同时J2常开触点与故障报警保护指示灯13相连，指示灯13发亮报警，完成故障报警显示和保护的功能。

Claims (1)

1.一种带故障显示及保护的无触点接触器，该无触点接触器是电力半导体晶闸管芯片与底板相互绝缘的无触点接触器；在外壳(104)内的底板(101)上放置DBC覆铜板(102)，主回路(11)的电力半导体晶闸管固定在DBC覆铜板(102)上，在外壳(104)内壁中部固定印刷电路板(103)，其特征在于，在外壳(104)顶面设置无触点接触器控制电极(201)，输入端子(301)，输出端子(401)，缺相、故障及保护灯(203)；
所述印刷电路板(103)上分别布置：A1缺相、晶闸管短路及断路故障保护模块，包括主回路光触发器电源开关(1)、缺相、晶闸管短路及断路故障保护开关(2)及保护开关电源(3)；A2光触发器电源开关模块，包括主回路光触发器电源开关的电源(4)；A3辅助电源包括辅助电源(5)；A4故障检测及保护模块为缺相、晶闸管短路及断路故障保护单元(202)，包括故障报警及保护电源(6)、故障检测电路(7)、报警及保护继电器(8)和故障报警保护指示灯(13)；A5主回路光触发模块包括主回路光触发器恒流源(9)、主回路光触发器(12)；A6包括主回路(11)、阻容吸收(10)及其晶闸管控制极(14)。
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Denomination of invention: Contactless contactor with fault display and protection

Effective date of registration: 20231114

Granted publication date: 20230407

Pledgee: Xuzhou Xinke Platinum Technology Co.,Ltd.

Pledgor: JIANGSU XINGHUI SEMICONDUCTOR Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980065306