專利名稱：三相電斷相自動控制電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種三相電斷相自動保護控制電路。用于三相用電器(如電動機、潛水泵、變壓器等)在控制器的主觸頭被燒壞、燒住、接觸不良或閘刀刀口接觸不良或熔絲熔斷等情況下，能在設定的時間內自動切斷該電源。若控制電源被切斷，而主觸頭因被燒住而跳不開，此時將會使該信號傳給總控制器，使總電源斷開，同時顯示出故障所在。
目前國內外所生產的斷相保護器，有的采用熱元件，有的采用電流互感器的形式。以上的斷相保護器，普遍存在的缺點是，隨著負載的增大，而體積也隨著增大，成本也隨著增高。專利號為97214630.X、授權公告號為CN2297022Y、實用新型名稱為三相電錯、缺相保護器的專利，公開了一種三相電錯相、缺相保護裝置，它由電源、檢測和控制電路構成，其特征是以可控硅為檢測元件、光電耦合器為信號傳輸元件，可控硅的各陽極各和控制端相互獨立地接至被測電源各相線，在可控硅陽極與電源相線之間，設置采樣電阻，光電耦合器輸入端與采樣電阻并聯，其輸出端串接在控制電路的電源回路中，控制電路采用由三極管構成的開關電路。該實用新型可對電源相線之錯相、缺相進行檢測，并對用電設備實施保護。該專利因帶有變壓器等，成本較高。該專利在上電源缺相時可以跳閘實施保護，但如果是下電源缺相，則無法跳閘實施保護。
本發(fā)明的目的是提供一種成本低、不受負荷大小所限的三相電斷相自動保護控制電路，既能與任何帶失壓脫扣的控制器(如交流接觸器、降壓補償器等)配合使用，也能與不帶脫扣的控制器(如閘刀)配合使用。
為了實現上述目的，本發(fā)明如

圖1所示，三相交流電A、B、C分別電連接交流接觸器C主觸頭一端，三相交流電與交流接觸器C連接處稱為三相電上電源(以下同)。交流接觸器C主觸頭另一端與用電器M電連接，交流接觸器C主觸頭與用電器連接處稱為三相電下電源(以下同)。三相電下電源A、B、C三相各引出一根導線分別接到整流二極管DA、DB、DC的正極，負極分別接到降壓電阻RA、RB、RC的一端，RA、RB、RC的另一端分別接到光電耦合器EA、EB、EC的正極(1腳)，負極(2腳)分別接到可控硅BTA、BTB、BTC的陽極或者三極管的集電極(即可用三極管替換可控硅，附圖中未替換)，可控硅的陰極或三極管的發(fā)射極分別接到三相電A、B、C上電源。另從A、B、C三相電下電源各引出一根導線分別接到整流二極管DA1、DB1、DC1的正極，它們的負極分別接到降壓電阻RA1、RB1、RC1的一端，降壓電阻RA1的另一端可接到可控硅BTC或BTB(附圖中未畫接BTB的另一種電路)的觸發(fā)極或三極管的基極；降壓電阻RB1經降壓后，另一端可接到可控硅BTA或BTC的觸發(fā)極或三極管的基極；降壓電阻RC1經降壓后，另一端可按到可控硅BTB或BTA的觸發(fā)極或三極管的基極。從三相電上電源的一相(如B相)引出一根導線接可控硅BT1的陰極，陽極接電阻R1和電容C1并聯點，R1、C1的另一端并聯點接整流橋D1～D4的一端，另一端接三相電另一相(如A相)。從三相電最后一相(如C相)上電源引出一根導線接到動斷按鈕開關TA的一端，另一端接動合按鈕開關QA和交流接觸器C的動合觸點(常開)一端，動合按鈕開關QA的另一端接交流接觸器C的磁力線圈的一端和繼電器J的動合觸點的一端。交流接觸器C磁力線圈的另一端接一相(B相)上電源，交流接觸器C動合觸點(常開)的另一端接繼電器J的動合觸點的另一端和整流二極管D5的正極，D5的負極接降壓電阻R4的一端，降壓電阻R4的另一端接可控硅BT1的觸發(fā)極。整流橋D1～D4的正極接負載電阻R2，R2的另一端接濾波電容C2的正極、穩(wěn)壓管D的陰極、繼電器J磁力線圈、可控硅BT2的陽極和電阻R3的并聯點；電容C2的負極、穩(wěn)壓管D的陽極、可控硅BT2的陰極、繼電器J線圈并聯接整流橋D1～D4的負極。電阻R3的另一端接光電耦合器EA的4腳，三只光電耦合器EA、EB、EC的4腳并聯在一起，三只光電耦合器EA、EB、EC的3腳也并聯在一起，三只光電耦合器的3腳接可控硅BT2的觸發(fā)極。
本發(fā)明的工作原理如圖1所示本發(fā)明由上電源檢測、下電源檢測、控制及降壓整流幾部分電路組成；上電源檢測靠可控硅BT1來完成；下電源檢測(信號的采集和傳輸)是靠3只光電耦合器來完成；控制由可控硅BT2來完成；降壓整流電源由電阻R1、電容C1、整流橋D1～D4、電阻R2、穩(wěn)壓管D、電容C2完成。當按下動合按鈕QA時，電流從C相上電源經動斷觸點TA(常閉)、動合觸點QA(常開)、交流接觸器C磁力線圈回到B相上電源構成回路，線圈C得電使交流接觸器主觸頭吸合，交流觸器的主觸頭上、下閉合，使可控硅BTA、BTB、BTC的陰極至整流二極管DA、DB、DC的正極被短路。同時接觸器C的動合觸點(常開)也閉合，電流又從動合觸點C(常開)經整流二極管D5，再經電阻R4降壓后觸發(fā)可控硅BT1，使BT1導通。從B相上電源，經可控硅BT1、R1、C1、橋式整流D1～D4的一端到D1～D4的另一端再至A相上電源構成回路。經D1～D4整流后，正極經負載電阻R2降壓、C2濾波、穩(wěn)壓管D的穩(wěn)壓，供給繼電器J的磁力線圈使J的動合觸點吸合；松開動合按鈕QA時，電流將通過J供給交流接觸器C的磁力線圈。若是上電源任何一相斷電，可控硅BT1無法工作，而導致繼電器J動合觸點跳開，從而使交流接觸C失壓而跳開，切斷主觸頭，使該電源斷開，也就是說上電源任何一相斷電就會送不上電，只有電源三相正常時才能送上電。若是下電源主觸頭接觸不良或燒壞或者閘刀刀口燒壞接觸不良或熔絲熔斷等都會切斷該電源。如A相斷開或者接觸不良等，下電源另外兩相將通過用電器M經整流二極管DB1、降壓電阻RB1觸發(fā)可控硅BTA，使BTA導通，電流將通過整流二極管DA、電阻RA、光電耦合器EA的1腳至2腳經可控硅BTA的的陰極回到A相上電源，1腳至2腳有電流通過，由于1腳到2腳內部是個發(fā)光管，3腳至4腳是個光敏二極管，這時它發(fā)出的光照到光敏二極管，使光敏二極管導通(4～3腳)，4腳～3腳導通，電流將通過R3、光電耦合器EA4腳至3腳觸發(fā)可控硅BT2，使BT2導通，短路繼電器J的磁力線圈，使J的動合觸點跳開，切斷該電源。若主觸頭被燒住跳不開，此電流信號將觸發(fā)總電源(總電源的負極與分電源的負極并聯在一起，分電源的光電耦合器3腳與總電源的光電耦合器的3腳并聯在一起)，使總電源斷開。本發(fā)明既能單獨使用，也能組合使用；既適應交流接觸器，也適應閘刀或其它控制器。
本發(fā)明同已有技術相比，不受負何大小所限(電流從2毫安—數千安)都能正常工作；設有上下電源檢測及控制；既能獨立使用也能組合使用；在組合使用時，既能與帶失壓脫扣的控制器(交流接觸、減壓補償器、自動開關等)配合，也能與不帶失壓脫扣的控制器(如閘刀等)配合。大中型用電器在起動時由于電流很大會使主觸頭被燒住，雖然控制器電源被斷開，但是主觸頭跳不開。而本發(fā)明可將電流信號傳給總控制器，使總電源斷開。本發(fā)明對超壓、過載、漏電等都能得到控制保護。本發(fā)明具有體積小，重量輕，安裝簡單，不用調試，價格低，適應性廣，壽命長，工作安全可靠，耗電省等優(yōu)點。
下面結合附圖進一步說明本發(fā)明的內容。
圖1為本發(fā)明電原理圖。
圖2為本發(fā)明實施例電原理圖。
本發(fā)明電原理圖如圖1所示，本發(fā)明電路連接關系及工作原理在本說明書前面的發(fā)明內容部分已詳細說明。
本發(fā)明實施例如圖2所示，本實施例在圖1所示的電路的基礎上可附加以下技術特征在下電源A、B、C三相與整流二極管DA、DB、DC之間分別串接一個發(fā)光二極管作斷電指示用。在整流橋D1-D4的正極與負載電阻R2的連接處加一個電阻R5，R5的另一端接光電耦合器E1的1腳及可調電阻R10；可調電阻R10的另一端接整流橋D1～D4負極，E1的2腳接負極，在負載電阻R2的另一端接電阻R6，R6的另一端接電阻R7及定時器555的7腳，R7的另一端接電容C3的正極及定時器555的2.6腳，電容C3的負極與定時器555的1腳并聯接到光電耦合器E1的4腳；E1的3腳接負極，定時器555的8腳接整流橋正極，定時器555的3腳接光電耦合器E2的2腳及電阻R9，R9的另一端接發(fā)光二極管，發(fā)光二極管的另一端接負極；光電耦合器E2的1腳接電阻R8，R8的另一端接正極，這樣組成了超壓延時電路。在三相電任意一相安裝電流互感器，電流互感器的次級L3接到整流橋D6-D9的兩個端點，整流橋D6-D9的正極接濾波電容C5的正極、電流表頭的電磁力線圈L2、電流表頭的分流電阻R12以及發(fā)光二極管，分流電阻R12和電磁線圈L2的另一端并聯后接電阻R13，R13的另一端接電阻R14及整流二極管D10，電阻R14的另一端接負極，整流二極管D10的另一端接光電耦合器E2的3腳，發(fā)光管的另一端接電流表頭的動觸點a端(a、b分別為本申請人專利號為94114130.6發(fā)明專利的電流表頭的動靜觸點)，靜觸點b端接光電耦合器E1的1腳。這樣又組成了過載延時電路。在負載電阻R2的另一端接可控硅BT3的陽極，可控硅BT3的陰接負極，可控硅的觸發(fā)極與電阻R11、漏電線圈L1、電容C4的并聯點連接，漏電線圈L1、電阻R11、電容C4的另一端接負極，這樣就組成了漏電保護電路。附加以上元件后可將光電耦合器EA、EB、EC的4.、3腳接線從光電耦合器E2的4、3腳移至光電耦合器E1的4.、3腳并與之連接，防止瞬間斷相跳閘。
本實施例工作過程如下當按下動合開關按鈕QA時，交流接觸器C上、下電源閉合，用電器M正常工作。在接通正常電源(單相220V-250V，＝相或三相380-450V)，由于R10的分壓作用，E1的1腳到2腳的電流很小，不能使4腳至3腳導通。當電壓升高到規(guī)定值時或過載信號加到E1的1腳至2腳的電壓升高，電流增大，使4腳到3腳導通，電流對電容C3充電，此時定時器555的3腳輸出高電平。隨著C3充電電壓的上升，后使555的3腳輸出低電平，使E2的1腳至2腳導通，從而使E2的4至3腳也導通，觸發(fā)可控硅BT2，使BT2導通，短路繼電器J線圈，使繼電器J的觸點斷開，切斷交流接觸器C磁力線圈的電源，使主觸頭斷開。當電源或用電器漏電時，在漏電線圈L1上產生互感信號，經L1、R11、C4組成的諧振電路觸發(fā)可控硅BT3，使可控硅BT3導通，短路繼電器J的磁力線圈，使繼電器J的觸點打開，切斷交流接觸器C的磁力線圈的電源，使交流接觸器C主觸頭斷開。
電路元件選擇電阻R11MΩ、1/4W；R250-200Ω、1/2-1W；R33-10K；R4130-150K；R520-100K、可調電阻；R61M；R71-3M；R83-10K；R93-10K；R105K可調；R1115K；R12根據表內阻配備；R13、R14據負載而定RA1、RB1、RC1均為50-150K，以上均為1/4W；RA、RB、RC為1/2W、6-20K。
電容C1在220V時選用1-1.5μF/400V，380V時選用0.47-0.68μF/630-800V)；C2100μF～470μF/25V；C310μF/25V；C4560-580P瓷片電容；C5據負載而定。
整流管D1-D5、DA、DB、DC、DA1、DB1、DC1均為1N4007；D6-D9、D10為1N4007或1N4001都行。
可控硅BTA、BTB、BTC、BT1、BT2、BT3均為BT97A6或高反壓三極管，BT3為BT169。
發(fā)光管均為普通發(fā)光管。穩(wěn)壓管為12V、IW。繼電器J為12V繼電器。L1為漏電線圈，安裝時將三相電相線和零線全部穿過漏電線圈；L2為電流表頭電磁線圈；L3為電流互感器次級線圈。光電耦合器EA、EB、EC、E1、E2為P621。
權利要求
1.一種三相電斷相自動控制電路，三相交流電A、B、C電連接交流接觸器C主觸頭一端，交流接觸器C主觸頭另一端與用電器M電連接，其特征在于三相電下電源A、B、C三相各引出一根導線分別接到整流二極管DA、DB、DC的正極，負極分別接到降壓電阻RA、RB、RC的一端，RA、RB、RC的另一端分別接到光電耦合器EA、EB、EC的正極，負極分別接到可控硅BTA、BTB、BTC的陽極或者三極管的集電極；可控硅的陰極或三極管的發(fā)射極分別接到三相電A、B、C上電源；另從A、B、C三相電下電源各引出一根導線分別接到整流二極管DA1、DB2、DC1的正極，它們的負極分別接到降壓電阻RA1、RB1、RC1的另一端，降壓電阻RA1的另一端可接到可控硅BTC或BTB的觸發(fā)極或三極管的基極；降壓電阻RB1經降壓后，另一端可接到可控硅BTA或BTC的觸發(fā)極或三極管的基極；降壓電阻RC1經降壓后，另一端可接到可控硅BTB或BTA的觸發(fā)極或三極管的基極；從三相電上電源的一相引出一根導線接可控硅BT1的陰極，陽極接電阻R1和電容C1的并聯點，R1、C1的另一端并聯點接整流橋D1～D4的一端，另一端接三相電另一相；從三相電最后一相上電源引出一根導線接到動斷按鈕開關TA的一端，另一端接動合按鈕開關QA和接觸器C的動合觸點一端，動合按鈕開關QA的另一端接交流接觸器C的磁力線圈的一端和繼電器J的動合觸點的一端；交流接觸器C磁力線圈的另一端接一相上電源；交流接觸器C動合觸點的另一端接繼電器J的動合觸點的另一端和整流二極管D5的正極，D5的負極接降壓電阻R4的一端，降壓電阻R4的另一端接可控硅BT1的觸發(fā)極；整流橋D1～D4的正極接負載電阻R2，R2的另一端接濾波電容C2的正極、穩(wěn)壓管D的陰極、繼電器J線圈、可控硅BT2的陽極和電阻R3的并聯點；電容器C2的負極、穩(wěn)壓管D的陽極、可控硅BT2的陰極、繼電器J線圈并聯接整流橋的負極；電阻R3的另一端接光電耦合器EA的4腳，三只光電耦合器EA、EB、EC的4腳并聯在一起，三只光電耦合器EA、EB、EC的3腳也并聯在一起，三只光電耦合器的3腳接可控硅BT2的觸發(fā)極。
2.根據權利要求1所述的三相電斷相自動控制電路，其特征在于在所述整流橋D1～D4的正極與負載電阻R2的連接處加一個電阻R5，R5的另一端接一光電耦合器E1的1腳及可調電阻R10；可調電阻R10的另一端接整流橋負極，光電耦合器E1的2腳接負極，在負載電阻R2的另一端接電阻R6，R6的另一端接電阻R7及定時器555的7腳，R7的另一端接電容器C3的正極及定時器555的2.6腳，電容C3的負極與定時器555的1腳并聯接到光電耦合器E1的4腳；E1的3腳接負極，定時器555的8腳接整流橋正極，定時器555的3腳接光電耦合器E2的2腳及電阻R9，R9的另一端接發(fā)光二極管，發(fā)光二極管的另一端接負極；光電耦合器E2的1腳接電阻R8，R8的另一端接正極，組成超壓延時電路。
3.根據權利要求1所述的三相電斷相自動控制電路，其特征在于在所述的三相電任意一相上安裝電流互感器，電流互感器的次級線圈L3接線端接一整流橋D6～D9，整流橋D6～D9的正極接濾波電容器C5的正極、電流表頭的電磁力線圈L2和電流表頭的分流電阻R12以及發(fā)光二極管，分流電阻R12和電磁力線圈L2的另一端并聯后接電阻R13，R13的另一端接電阻R14及整流二極管D10，電阻R14的另一端接負極，整流二極管D10的另一端接光電耦合器E2的3腳，發(fā)光管的另一端接電流表頭的動觸點a端，靜觸點b端接光電耦合器E1的1腳，組成過載延時電路。
4.根據權利要求1、2或3所述的三相電斷相自動控制電路，其特征在于在所述的負載電阻R2的一端接可控硅BT3的陽極，可控硅BT3的陰極接負極，可控硅的觸發(fā)極與電阻R11、漏電線圈L1、電容C4的并聯點連接，漏電線圈L1、電阻R11、電容C4的另一端接負極，組成漏電保護電路。
5.根據權利要求4所述的三相電斷相自動控制電路，其特征在于將光電耦合器EA、EB、EC的4、3腳接線從光電耦合器E2的4、3腳移至光電耦合器E1的4、3腳。
6.根據權利要求1所述的三相電斷相自動控制電路，其特征在于在下電源A、B、C三相與整流二極管DA、DB、DC之間分別串接一個發(fā)光二極管作斷相指示。
全文摘要
三相電斷相自動控制電路,由上電源檢測、下電源檢測、控制及降壓、整流幾部分組成。上電源檢測由可控硅BT
文檔編號H02H3/24GK1267937SQ0011092
公開日2000年9月27日 申請日期2000年2月29日 優(yōu)先權日2000年2月29日
發(fā)明者褚衍芝 申請人:褚衍芝