CN2137832Y

CN2137832Y - 三相负载保护控制装置

Info

Publication number: CN2137832Y
Application number: CN 92231936
Authority: CN
Inventors: 胡冰; 郑文学; 张剑家
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-08-30
Filing date: 1992-08-30
Publication date: 1993-07-07
Anticipated expiration: 2002-08-30

Abstract

本实用新型是一种三相负载保护控制装置，用于替代现在使用的三相交流接触器的设备和工业控制中，本装置的特征是：采用了现代电子技术和可控硅控制技术相结合，设计了一种新型的三相交流负载启动控制和断相自动保护装置。本装置的内容包括：电源、主回路和控制回路。主回路由三个可控硅支路构成；控制回路由信号缓存器、缺相检测电路、受控振荡器和过零电压触发电路构成。本装置有如下特点：输出功率大，无触点，无噪声，缺相自动报警、自动保护，可与计算机I/O口接口，无需外加电源即可实现负载启动控制，可靠性高。

Description

本实用新型涉及一种紧急保护控制电路，特别是三相负载保护控制装置。

在现有的三相交流接触器中，采用电磁贮能线圈产生磁力，吸合金属触点对，实现负载启动控制。该方法有如下缺点：接触电阻大，产生电火花，不利于防火安全；触点损坏，易导致负载缺相工作而被烧毁，自身寿命短，噪声大等。

本实用新型的任务是：提供一种新型的三相负载保护控制装置。以便通过该装置，克服三相交流接触器的缺点，为三相负载提供有效的保护措施，适应现代工业控制的需要。

本实用新型是这样实现的：电源（77）、主回路（78）和控制回路，构成三相负载保护控制装置。电源（77）产生直流电源Vcc供该装置使用。主回路（78）驱动负载工作，它由三条可控硅支路构成。控制回路包括：信号缓存器（71）、缺相检测电路（72）、受控振荡器（74）和三个完全相同的过零电压触发电路（73）.（75）和（76）。来自启动、停止控制开关的启动、停止脉冲经信号缓存器（71）缓存，并输出一路控制信号接（74），作为受控振荡器（74）的控制参考信号之一；三相交流电接电源、主回路和缺相检测电路（72），经缺相检测电路（72）进行是否缺相的检测，检测结果由发光二极管给出报警指示，同时接受控振荡器（74），作为受控振荡器（74）的控制参考信号之二，两路控制参考信号控制受控振荡器（74），由（74）产生控制脉冲，受控振荡器（74）的输出分别接过零电压触发电路（73）.（75）.（76），由过零电压触发电路（73）.（75）.（76）分别在三相交流输入正弦波电压过零时刻触发三个可控硅支路导通，驱动负载工作。

和现有技术相比，采用本实用新型的三相负载保护控制装置的优点是：无触点、无噪声，输出功率大，自身功耗小，防爆安全，寿命长，缺相时自动保护负载，自动报警，能与计算机I／O口接口，不需外加电源即可实现负载控制，可靠性高。有利于延长负载使用寿命，减少负载及设备维修费用，改善生产环境，提高生产效率。

附图1是本实用新型的原理框图。

附图2是本实用新型的一个实施例。

附图3是本实用新型的另一个实施例。

附图4是本实用新型的外型结构图。

两个实施例均为三相负载保护控制装置，用在车床、塑料成型机、油田抽油机、水泵、卷扬机等设备中。

附图2中，（1）.（2）.（3）分别是由双向可控硅构成的三个可控硅支路，它们构成本装置的主回路（78），限流电阻（4）对充电电容（7）充电，使可控硅支路（3）处于截止状态，（4）和（7）构成（3）的关断回路，（11）是门极电阻，用于提高可控硅（3）的抗干扰性能。（10）是（22）和（23）的负载电阻，（16）和（17）是（22）和（23）的均压电阻，使（22）和（23）两者的电压降相等。过零电压触发可控硅驱动器（22）和（23）串联，分压工作，由与非门（31）提供（22）和（23）输入极的触发电流，（28）是限流电阻。由（10）.（16）.（17）.（22）.（23）.（31）和（28）构成（3）的导通触发回路，由它和关断回路共同控制可控硅支路（3），构成一个过零电压触发电路（76）。（75）.（73）与（76）的电路完全相同，它们三者构成主回路（78）的过零电压触发电路。由（77）为本装置提供直流电源Vcc。（43）是RS触发器，它可以是专用集成电路，也可以是由逻辑电路组成的相同功能电路。（60）是启动开关，（61）是停止控制开关，（43）与（60）.（61）相连接，构成信号缓冲器（71）.（43）的输出端Q接（36）的E₁端。（35）.（46）是两个同步耦合变压器，（35）.（46）串联使用，其初级接三相交流电输入（A.B.C），次级输出接整流桥（44）和（45），（44）.（45）的输出分别接滤波电容（58）和（59）后，接与门（57）的两个输入端，（57）输出缺相检测结果，经发光二级管（62）给出报警指示，并接（36）的输入端E₂，（35）.（46）.（44）.（45）.（58）.（59）.（57）.（62）构成缺相检测电路（72）。（36）是与非门，（47）是限流电阻，（48）是开关三极管。（37）是（48）的负载电阻。（36）.（47）.（48）和（37）构成一个开关控制回路（39）是充放电电容（42）的充电时间调节电位器，（40）是（42）的充放电时间调节电位器，（41）是加速（42）放电的放电晶体管，（53）是反馈电阻，（39）.（40）.（42）.（41）.（53）构成充放电调节回路，（38）.（50）.（52）分别是分压电阻，它们分别提供上比较器（49）和下比较器（51）的上参考电压和下参考电压。（55）是三输入与非门，（54）是二输入与非门，它们构成一个RS触发器，它和（49）.（51）.（38）.（50）.（52）以及充放电调节回路构成一个振荡器，该振荡器接缓冲驱动器（56），它们和开关控制回路构成受控振荡器（74）。（56）的输出接三个与非门（33）.（32）和（31）的输入端。由（71）.（72）.（74）.（73）.（75）和（76），构成本装置的控制回路。当输入三相交流电缺相时，（62）导通发光，给出报警指示，（74）输出低电平，过零电压触发可控硅电路无触发脉冲输出，（1）.（2）.（3）不被触发，处于截止状态，保护负载。输入三相电不缺相时，（57）输出高电平，（62）灭，当启动开关闭合，（43）的Q端输出高电平，（56）输出振荡脉冲，过零电压触发电路同时输出触发脉冲，分别使三个可控硅支路（3）.（2）.（1）导通，启动负载。

附图3中的元件标号与附图2相同。

附图3中：三个可控硅支路（1）.（2）.（3）分别由两个单向可控硅的反并联构成。（1）.（2）.（3）构成本装置的主回路，（76）与（75）.（73）电路完全相同。（76）中，（11）是一个限流电阻和一个钳位二极管的并联，（4）是限流电阻，（7）是钳位二极管，（11）.（4）和（7）并联分别接在两个单向可控硅的阴极和控制极之间，分别构成每一个单向可控硅的关断回路，（10）.（16）.（17）.（22）.（23）.（31）和（28）构成可控硅支路（3）的导通触发回路，当（22）和（23）的输出极被触发导通时，（3）的两个单向可控硅与输入三相交流电正弦波的正负半周交替导通，驱动负载工作。除上述不同外，其它各部分与附图2相同。

附图4中：接线柱（80）.（81）.（82）分别接三相交流电的输入（A.B.C）.接线柱（83）.（84）.（85）分别接三相负载（A’.B’.C’），接线柱（86）是本装置的直流地引出端，（88）是直流电源Vcc引出端，（87）是启动控制信号输入端，（89）是停止控制信号输入端，（90）是缺相指示灯，（1）是灌封口，（92）是壳体。

Claims

1、一种三相负载保护控制装置，包括电源，用于产生直流电源Vcc供该装置使用，本实用新型的特征在于：它还包括主回路和控制回路，其中：

主回路由三个可控硅支路构成，主回路与电源、三相交流电和负载相连接，用于驱动负载工作；

控制回路由信号缓存器、缺相检测电路、受控振荡器和三个完全相同的过零电压触发电路构成；

信号缓存器与启动控制开关和停止控制开关连接，启动或停止脉冲经信号缓存器缓存，并输出一控制信号作为受控振荡器的控制参考信号之一；

缺相检测电路接三相交流电，它对输入的三相交流电进行缺相检测并给出缺相报警指示，检测结果作为受控振荡器的控制参考信号之二；

受控振荡器与信号缓冲器和缺相检测电路相连接，它根据信号缓存器和缺相检测电路输出的两路控制参考信号，产生三个过零电压触发电路所需要的控制脉冲信号；

过零电压触发电路接于受控振荡器和三条可控硅支路之间，它被受控振荡器的输出信号所控制，由它产生的输出信号在三相交流电正弦波过零时刻触发主回路可控硅导通。

2、根据权利要求1所述的三相负载保护控制装置，其特征是：信号缓存器由RS触发器，启动开关和停止开关构成，RS触发器的重设端R接启动开关，其设定端S接停止开关，启动开关和停止开关的公共端接电源Vcc。

3、根据权利要求1所述的三相负载保护控制装置，其特征是：缺相检测电路由两个同步耦合变压器、两个整流器、两个滤波电容、一个与门及一个发光二极管构成，三相交流电经两个串联的同步耦合变压器和进行能量耦合后的输出，分别经整流器整流，由电容滤波后分别接与门的两个输入端相与，与门的输出端由发光二极管给出缺相报警指示，同时输出一控制信号用作受控振荡器的控制参考信号。

4、根据权利要求1所述的三相负载保护控制装置，其特征是：受控振荡器由开关控制回路、振荡器和缓冲驱动器构成，信号缓存器和缺相检测电路输出的两个控制参考信号，经开关控制回路转换驱动后产生一控制电平，控制振荡器的信号输出，振荡器的输出信号经缓冲驱动器增大驱动电流后，接过零电压触发电路的输入端，作为过零电压触发电路的控制信号。

5、根据权利要求1所述的三相负载保护控制装置，其特征在于：过零电压触发电路由可控硅导通触发回路和关断回路构成。可控硅导通触发回路采用了两个串联的过零电压触发可控硅驱动器，分压工作，驱动触发可控硅，受控振荡器输出的控制信号通过一与非门提供过零电压触发可控硅驱动器的输入极的触发电流，过零电压触发可控硅驱动器的输出极分别并联一均压电阻后，与可控硅连接，触发可控硅导通，启动负载，关断回路采用了限流电阻和充电电容串联后，并联在可控硅的阳极和阴极之间，由限流电阻对电容充电，使双向可控硅载止，可控硅导通触发回路与关断回路交替工作，控制可控硅。

6、根据权利要求1或5所述的三相负载保护控制装置，其特征在于：关断回路还可以由限流电阻和钳位二极管并联，分别接在两个反并联的单向可控硅的阴极和控制极之间，使单向可控硅截止。

7、根据权利要求1所述的三相负载保护控制装置，其特征在于：每个可控硅支路均可以是双向可控硅，也可以是两个单向可控硅的反并联。

8、根据权利要求1或2所述的三相负载保护控制装置，其特征在于：RS触发器可以是专用集成电路，还可以是由逻辑电路组成的相同功能电路。