專利名稱：交流三相全數(shù)字可設(shè)定斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交流三相全數(shù)字可設(shè)定斷路器，特別是由輸入、輸出端子，動(dòng)、靜接觸點(diǎn)、消弧罩及合跳閘機(jī)構(gòu)等組成的斷路器，屬電器開關(guān)領(lǐng)域。
目前，空氣斷路器按結(jié)構(gòu)型式可分為框架式和塑料外殼式兩類，框架式結(jié)構(gòu)變化方便，有多種脫扣器和較多數(shù)量的輔助觸頭，分?jǐn)嗄芰σ部稍O(shè)計(jì)的較高，因此，一般選擇型，快速型和大容量斷路器較多為框架式。塑料外殼式斷路器結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、價(jià)格低，是使用安全適于獨(dú)立安裝，因此小容量斷路器多為塑料外殼式，它們的缺點(diǎn)為不能設(shè)定，精度低，出現(xiàn)問題動(dòng)作復(fù)位時(shí)間長。如《中國正泰集團(tuán)電產(chǎn)品總匯》一書中公開的ZD20型空氣斷路器，它主要由上蓋、底座、輸出、輸入端子組成，輸入端子上的靜接點(diǎn)與動(dòng)接點(diǎn)觸接，動(dòng)、靜接點(diǎn)間裝有消弧罩，動(dòng)接點(diǎn)另一端與電流繼電器線圈、過流繼電器及合跳閘機(jī)構(gòu)連接。此空氣斷路器，因其主要由鐵芯線圈、雙金屬片組成，且有許多機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分，固壽命短、可靠性差、設(shè)定值不準(zhǔn)。一般無法記憶上次設(shè)定的數(shù)值，雖然它設(shè)有過電流，過負(fù)載保護(hù)，但它無法設(shè)定電流值，產(chǎn)品一但成型，電器調(diào)整值不可改變，若發(fā)生電源缺相則無法保護(hù)，若想用大容量開關(guān)控制小容量電動(dòng)機(jī)時(shí)，基本上無法保護(hù)。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有數(shù)字化顯示直觀、準(zhǔn)確，可對(duì)運(yùn)行中電源突然缺相或停電，而本斷路器可利用儲(chǔ)能電路使斷路器自動(dòng)跳閘，并可對(duì)缺相、過流、短路、啟動(dòng)超限等故障實(shí)施監(jiān)視，且參數(shù)、動(dòng)作時(shí)間均可設(shè)定；是一種使用壽命長、可靠性高、設(shè)定值準(zhǔn)確，可記憶原來設(shè)定的參數(shù)，并可作為一般空氣斷路器使用，而且大容量開關(guān)可向小設(shè)定，以保護(hù)小容量電機(jī)的一種交流三相全數(shù)字可設(shè)定斷路器。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的交流三相全數(shù)字可設(shè)定斷路器，包含有上蓋，上蓋上有搬手孔，合跳閘機(jī)構(gòu)上的合跳閘搬手從此孔中伸出，底座上有輸入端子、輸出端子、靜接點(diǎn)、動(dòng)接點(diǎn)、消弧罩、合跳閘機(jī)構(gòu)、跳閘線圈、過流繼電器線圈，輸入端子上的靜接點(diǎn)與動(dòng)接點(diǎn)觸接，靜、動(dòng)接點(diǎn)間裝有消弧罩，動(dòng)接點(diǎn)與過流繼電器線圈一端連接并與合跳閘機(jī)構(gòu)機(jī)械連接，其特征在于上蓋上還開有視窗孔、按鍵孔、操作電源開關(guān)孔，位于上蓋內(nèi)表面下方，底座下端上方裝有控制板，控制板上的數(shù)碼管、按鍵、操作電源開關(guān)分別從視窗孔、按鍵孔、 操作電源開關(guān)孔中伸出，數(shù)碼管一端與單片機(jī)V1的輸出端連接，另一端與正電源相接，按鍵一端與單片機(jī)V1輸入端連接，另一端接與單片機(jī)V1及數(shù)碼管之間，單片機(jī)V1與單片機(jī)V2通過總線相接，底座上端一側(cè)裝有電容，下端裝有分流式電流互感器，互感器上的分流導(dǎo)電體一端與過流繼電器線圈連接，另一端與輸出端子連接，互感器上的檢測(cè)變流器與控制板上的整流電路的輸入端連接，整流電路的輸出端與轉(zhuǎn)換器U3負(fù)向輸入端連接，正向輸入端與數(shù)字電位器POT2連接，數(shù)字電位器POT2接于電源與地線之間，轉(zhuǎn)換器U3的輸出端與單片機(jī)V2的采樣輸入端連接；單片機(jī)V2的另一輸入端口與轉(zhuǎn)換器U3D輸出端連接，轉(zhuǎn)換器U3D的負(fù)向輸入端與數(shù)字電位器POT1連接，數(shù)字電位器POT1一端與地線連接，另一端與穩(wěn)壓二極管陰極相接，穩(wěn)壓二極管陽極與地相連，轉(zhuǎn)換器U3D的正向輸入端與數(shù)字電位器POT10連接，數(shù)字電位器POT10接于電源與地線之間；單片機(jī)V2的一輸出端與三極管V3的基極連接，三極管V3的發(fā)射極與儲(chǔ)能電路中光電偶合器N1輸入端連接，光電偶合器N1的輸出端一端口與可控硅T1的控制極連接，另一端口與電阻R20連接，電阻R20的另一端與可控硅T1的陽極連接，可控硅T1的陽極與跳閘線圈的一接線頭連接，另一接線頭與整流二極管D6的陰極連接，整流二極管的D6陽極與操作電源開關(guān)即K2連接，K2的另一端與電源A連接；可控硅T1的陰極與電容C13的負(fù)端連接，并接與N端，電容C13的正端與整流二極管D6陰極連接，整流二極管D6陽極與電容C12和電阻R22的一端連接，電容C12與電阻R22并聯(lián)接后與電阻R21連接，電阻R21的另一端與DY的1腳連接DY的3腳與電源N連接；工作電源模塊DY的輸出端給控制板提供工作電源單片機(jī)V2的另一輸入端口與數(shù)字電位器POT3滑端連接。
控制板上還可裝有發(fā)光二極管LD，且從上蓋伸出，發(fā)光二極管陰極經(jīng)電阻與單片機(jī)V2連接，陽極接于電源與地線之間，電源與地線間還串聯(lián)有電阻R14和R15，電阻R14和R15的接點(diǎn)與單片機(jī)V2一輸入端連接；檢測(cè)回路中的電源與地線間串聯(lián)有電阻R4、R5，電阻R4和R5的接點(diǎn)與轉(zhuǎn)換器U3正向輸入端連接；過流回路中，轉(zhuǎn)換器U3D的正向輸入端與電源間串聯(lián)有電阻R8，轉(zhuǎn)換器U3D的正、負(fù)向輸入端間并聯(lián)有電阻R7。
本發(fā)明由于使用了一種分流式小體積檢測(cè)裝置和單片機(jī)V1、V2及儲(chǔ)能跳閘電路，從而使三相全數(shù)字可設(shè)定斷路器成為可能，它在技術(shù)上利用了原來的三相空氣開關(guān)的合跳閘機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)，在檢測(cè)上采用了三相交流小體積檢測(cè)裝置，在過負(fù)載、時(shí)限過電流、三相電流不平衡、缺相保護(hù)功能判別上采用了單片機(jī)運(yùn)算、控制時(shí)間功能，在開關(guān)的正面下方有一個(gè)操作按鍵和一個(gè)三位、四位或五位數(shù)顯裝置，在數(shù)字化顯示上非常直觀、準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)了對(duì)缺相、過負(fù)載、反時(shí)限過電流及短路、啟動(dòng)超限等故障的監(jiān)控，且可根據(jù)用戶需要設(shè)定參數(shù)、動(dòng)作時(shí)間，所設(shè)定的參數(shù)值穩(wěn)定、精確、 整定、具有了很寬的參數(shù)設(shè)定區(qū)域。本發(fā)明還可設(shè)定成瞬時(shí)動(dòng)作，也可設(shè)定在一定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作，還可設(shè)定三相電流不平衡達(dá)50％時(shí)動(dòng)作，具有可記憶原來所設(shè)定的參數(shù)的功能，具有使用壽命長、可靠性高、設(shè)定值準(zhǔn)確，使用簡單、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明除具有原來空氣斷路器的功能外，并增加了以下優(yōu)點(diǎn)如①監(jiān)測(cè)電源A0缺相。②負(fù)載缺相。③當(dāng)外電源A、B、C、O任斷一相均可跳閘保護(hù)電動(dòng)機(jī)。④如操作電源不合，單片機(jī)不工作時(shí)，該空氣斷路器還具有原來三相空氣斷路氣的功能。 ⑤本裝置具有時(shí)間設(shè)定功能如可在1秒-999秒內(nèi)可隨意設(shè)定。⑥可對(duì)具體型號(hào)斷路器的額定容量的40％-100％之間進(jìn)行設(shè)定參數(shù)。⑦可設(shè)定反時(shí)限過負(fù)載，⑧可對(duì)三相電流不平衡大于50％作出保護(hù)，對(duì)小型三相電動(dòng)機(jī)可直接用該開關(guān)控制，對(duì)大、中型電動(dòng)機(jī)可作為綜合保護(hù)使用。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述

圖1為本發(fā)明底座內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明底座上帶有控制板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的A-A圖；圖4為圖2的B-B圖；圖5為圖2的C-C圖；圖6為本發(fā)明主視圖；圖7為本發(fā)明仰視圖；圖8為本發(fā)明側(cè)視圖9為本發(fā)明上蓋結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本發(fā)明為發(fā)光二極管時(shí)的上蓋結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明圖1的電路圖；圖12為本發(fā)明數(shù)碼控制電路圖；圖13為本發(fā)明采用發(fā)光二極管的電路圖。
本發(fā)明上蓋1上部設(shè)有搬手孔19，下部設(shè)有視窗孔20、按鍵孔21、操作電源開關(guān)孔22，底座上端設(shè)有4個(gè)型號(hào)完全相同的輸入端子3，其中三個(gè)輸入端子3上的靜接點(diǎn)5分別與3個(gè)并聯(lián)放置的動(dòng)接點(diǎn)6觸接，靜接點(diǎn)5與動(dòng)接點(diǎn)6間裝有消弧罩7、 動(dòng)接點(diǎn)6另一端與過流繼電器線圈18和合跳閘機(jī)構(gòu)8連接，底座2上端一側(cè)裝有兩個(gè)相互串聯(lián)的電容16，下端上方裝有控制板13， 控制板13上有可顯示數(shù)碼值的數(shù)碼管10，首位它可顯示A.B.C.D.E. 后三位數(shù)碼的工作參數(shù)，左邊第一位為參數(shù)代號(hào)(A-E)，右三位為參數(shù)值(0-999)，以及具有多種功能的按鍵11，即按鍵11可設(shè)為FUN、UP、DN鍵，其中FUN鍵(K1)為參數(shù)選擇鍵，用于選定欲設(shè)定或修改的參數(shù)；UP鍵(K2)為參數(shù)值增加鍵，每按UP鍵一次，參數(shù)值加1，按住UP鍵并保持可使參數(shù)值連續(xù)改變(增加)；DN鍵(K3)為參數(shù)值減小鍵，每按DN鍵一次，參數(shù)值減1，按住DN鍵并保持可使參數(shù)值連續(xù)改變(減小)。操作電源開關(guān)12及合跳閘搬手17分別從視窗孔20、按鍵孔21、操作電源孔22及搬手孔19中伸出，底座2下端裝有3個(gè)分流式電流互感器(小容量開關(guān)直接裝電流互感器)，互感器上的分流體導(dǎo)電體15一端與過流繼電器線圈18連接，另一端與輸出端子4連接，互感器上的檢測(cè)變流器14與控制板13上的整流橋Z1、Z2、Z3輸入端連接，整流橋Z1、Z2、Z3輸出端與π型濾波器C1、C2、C3的輸入端連接，其輸出端與轉(zhuǎn)換器U3A、U3B、U3c的負(fù)向輸入端連接，正向輸入端與數(shù)字電位器POT2連接，數(shù)字電位器POT2接于地線與電源之間，轉(zhuǎn)換器U3A、U3B、U3C的輸出端與單片機(jī)V2的采樣輸入端P30、P31、P32連接；單片機(jī)V1、V2的Vcc分別與電源DY正接，RST與電源DY負(fù)接。
單片機(jī)V2的輸入端P32與轉(zhuǎn)換器U3D的輸出端連接，轉(zhuǎn)換器U3D的負(fù)向輸入端與數(shù)字電位器POT1連接，數(shù)字電位器POT1一端與地線相接，另一端與穩(wěn)壓二極管陰極相接，穩(wěn)壓二極管陽極與地相接，轉(zhuǎn)換器U3D的正向輸入端與數(shù)字電位器POT10連接，POT10接于電源與地線之間，此電路作為過流跳閘輸入電路。
單片機(jī)V2的輸出端P11是作為過負(fù)載設(shè)定口與POT3滑端連接；單片機(jī)V2的輸出端P37是作為跳閘輸出指令工作的，當(dāng)它為“0”時(shí)，儲(chǔ)能電路中的三極管V3截止，此時(shí)電容C9對(duì)光電耦合器N1中的發(fā)光管經(jīng)R19構(gòu)成通路，光電耦合器N1導(dǎo)通，T1導(dǎo)通，電容C13對(duì)P1跳閘線圈9放電，跳閘機(jī)構(gòu)動(dòng)作，K1動(dòng)觸頭脫離電源靜觸頭，U、V、W失電，本裝置的儲(chǔ)能電路是這樣工作的當(dāng)單片機(jī)V2發(fā)出跳閘指令時(shí)，P37輸出，“0”三極管截止，三極管V3的發(fā)射極呈低電位，電容C9由于電位的升高對(duì)光電耦合器N1的輸入端放電，光電耦合器N1輸出端導(dǎo)通，由于電容C13已有儲(chǔ)能電壓，故該電壓通過電阻R20對(duì)可控硅T1放電，引起可控硅T1導(dǎo)通，使電容C13放電，電流經(jīng)跳閘線圈P1得電，并吸合鐵芯，而觸動(dòng)跳閘機(jī)構(gòu)8。當(dāng)輸出端P37解除“0”，為“1”時(shí)三極管V3導(dǎo)通，三極管V3發(fā)射極為高電位，電容C9開始儲(chǔ)能，可控硅T1截止，電容C13儲(chǔ)能，為下次跳閘作準(zhǔn)備。
單片機(jī)V2輸入端P30、P31是作為總線工作的，單片機(jī)V2的輸入端P30、P31與單片機(jī)V2的P30，P31連接，單片機(jī)V2的輸入端P34、P35與SDA、SCL相接。
本發(fā)明如電器原理圖1所示操作電源開關(guān)K2一端與外電源A、O連接，另一端與三相電源中性線連接，即N，而開關(guān)K1(見電氣原理圖2)中的A、B、C、O與電源相接，U、V、W與三相電動(dòng)機(jī)相接，LN1、LN2、LN3與控制板13相接，在不合操作電源K2時(shí)，本裝置只有瞬動(dòng)過流保護(hù)，這時(shí)如上推合跳閘搬手17，K1開關(guān)閉合，流過瞬動(dòng)電流時(shí)，如小于瞬時(shí)值，電流繼電器不動(dòng)作，不發(fā)生跳閘，并保持合閘狀態(tài)，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行。如果電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流過大超過瞬動(dòng)電流，電流繼電器動(dòng)作，觸動(dòng)跳閘機(jī)構(gòu)發(fā)生跳閘，K1斷開，由于電流在動(dòng)、靜觸頭6、5之間產(chǎn)生電弧，該電弧由于消弧罩7的作用，而使電弧拉長熄滅，電動(dòng)機(jī)因脫離電源而停止轉(zhuǎn)動(dòng)。以上為本發(fā)明具有原三相空氣斷路開關(guān)的工作原理。
當(dāng)A、O接于電源K2，由于K2一端與A相連接，另一端與N相接，這時(shí)如合上K2，工作電源模塊DY得電輸出電壓，儲(chǔ)能電容C因D6整流作用而開始充電儲(chǔ)能，由于工作電源模塊DY工作，這時(shí)單片機(jī)V1、V2均處于工作狀態(tài)，此時(shí)在空氣斷路器上蓋1的數(shù)碼管10應(yīng)顯示為“----”四個(gè)符號(hào)，這時(shí)將按鍵11的功能鍵K1壓合，在數(shù)碼管10的首位出現(xiàn)A、B、C、D、E、F，其中A過流動(dòng)作值(瞬動(dòng))；B過流保護(hù)動(dòng)作值(反時(shí)限動(dòng)作)；C過載保護(hù)動(dòng)作值；D過載保護(hù)延遲時(shí)間；E電流不平衡動(dòng)作值；F過電流保護(hù)延遲時(shí)間。如數(shù)碼管10顯示為A，則代表可設(shè)定過流保護(hù)；如果該開關(guān)的額定值為60安培，那么瞬時(shí)過流值應(yīng)設(shè)定為10倍，也就是600A，即按K2數(shù)碼管顯示為600，瞬時(shí)過電流值為600A；當(dāng)A設(shè)定完以后，再設(shè)定B，B為過流保護(hù)動(dòng)作值如果電動(dòng)機(jī)為25KW，380V，其額定電流為50A，如果按6倍設(shè)定，那么其電流設(shè)定為300A，再按功能按鍵K1，數(shù)碼管顯示F后，設(shè)定時(shí)間為5秒，額定電流為300A，在5秒鐘內(nèi)不應(yīng)該發(fā)出跳閘信號(hào)。再將功能鍵K1按動(dòng)顯示C時(shí)，設(shè)定過載深護(hù)，如電動(dòng)機(jī)為25KW，額定電流為50A時(shí)，過載應(yīng)設(shè)定為1.5倍額定電流時(shí)，應(yīng)在3分鐘內(nèi)不跳閘，超過3分鐘出現(xiàn)跳閘。在設(shè)定過載時(shí)間，應(yīng)按功能鍵顯示D，過載保護(hù)延遲時(shí)間應(yīng)設(shè)定為3分鐘，也就是說，如果電動(dòng)機(jī)過載電流為75A在3分鐘之內(nèi)不應(yīng)跳閘，反之則跳閘，按功能鍵顯示E，如果三相電動(dòng)機(jī)的三相電流不平衡，大于50％，本裝置顯示為缺相，應(yīng)跳閘。
故障顯示代號(hào)為F01過流保護(hù)動(dòng)作；F02過載保護(hù)動(dòng)作；F03缺相保護(hù)動(dòng)作。
工作原理如由LH1.LH2.LH3檢測(cè)的三相電流經(jīng)整流Z1、Z2、Z3，濾波經(jīng)比較器U3A.U3B.U3C比較，如量值大于數(shù)字電位器POT2，設(shè)定值U3A、U3B、U3C，其中有兩相電流有電，另一相電流過小或無電流時(shí)，單片機(jī)V2要發(fā)出跳閘信號(hào)，由LH1、LH2、LH3檢測(cè)的三相電流經(jīng)Z1、Z2、Z3整流后，A1、B1、C1點(diǎn)分出三路到整流回路D2、D3、D4的陽極，D2、D3、D4的陰極與R13一端連接，R13另一端與數(shù)字電位器POT1連接，POT1另一端接地，POT1滑端直接與單片機(jī)V2的P10端連接，作為過電流比較檢測(cè)。實(shí)施例見電氣原理圖1、2，設(shè)全數(shù)字可設(shè)定斷路器的額定值為60A、380V的開關(guān)，所控電動(dòng)機(jī)為25KW、380V的鼠籠型電動(dòng)機(jī)，設(shè)電源為380V容量大于300A的電網(wǎng)。
現(xiàn)按電氣原理圖1、2將電源A、B、C、O與電源連接，U、V、W與電動(dòng)機(jī)連接，并將A、N連接于A、O，這時(shí)如不合K2，只合K1電動(dòng)機(jī)將在1-6倍額定電流下起動(dòng)，因斷路器中的過電流繼電器18瞬動(dòng)一般為8-12倍，因此不應(yīng)吸合，所以不應(yīng)觸動(dòng)跳閘機(jī)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完畢，轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。這時(shí)①如發(fā)生電源缺一相，電動(dòng)機(jī)則在缺一相電壓的情況下，運(yùn)行只需3-5分鐘， 電動(dòng)機(jī)將燒毀。②如電動(dòng)機(jī)與斷路器之間電線有一相接觸不好，使電動(dòng)機(jī)得到的三相電壓相差50％，這時(shí)電動(dòng)機(jī)三相電流相差約50％，那么電動(dòng)機(jī)很快會(huì)發(fā)熱，三相電流不平衡加劇，直至燒毀電動(dòng)機(jī)線圈。③如果電動(dòng)機(jī)負(fù)載加重，但因斷路器過電流線圈的吸上值是額定電流的8-12倍，不可能吸動(dòng)跳閘，電動(dòng)機(jī)在過負(fù)載的情況下運(yùn)行，它會(huì)越來越熱直至燒壞。
現(xiàn)在再來看一下合上K2后的情況，當(dāng)合上K2后工作電源DY的1腳通過電容C12電阻R21得電，3腳與電源中性線連接DY的15腳對(duì)12腳輸出+5V，單片機(jī)V1、V2得電工作，儲(chǔ)能電容器C13通過D6儲(chǔ)電、儲(chǔ)能電容C9通過D4也完成儲(chǔ)能。這時(shí)數(shù)碼管10應(yīng)顯示“----”(4位)，這時(shí)根據(jù)所設(shè)的電動(dòng)機(jī)參數(shù)將各保護(hù)參數(shù)設(shè)入單片機(jī)V1、V20如25KW、380V電動(dòng)機(jī)額定電流應(yīng)為50A起動(dòng)電流由于負(fù)載不同應(yīng)在1-6倍之間選擇，按下FAN鍵使LBDO顯示出A，A代表瞬時(shí)過電流即短路保護(hù)，如考慮按大于6倍選，那么過電流值應(yīng)為50A×7＝350A，這時(shí)可按下UP鍵使數(shù)碼管LBD1、LBD2、LBD3各顯示為 “350”，即A350，到此過電流值設(shè)置為350A已完成，接下來設(shè)定B電動(dòng)機(jī)過電流保護(hù)一般應(yīng)為50A×6＝300A，按下FAN鍵使LBDO顯示B，再按UP鍵或DN鍵使數(shù)碼管顯示B300，再按FAN鍵，數(shù)碼管顯示F，設(shè)定時(shí)間為005，單位是秒，即5秒，再按FAN鍵，數(shù)碼管顯示C，設(shè)定過載保護(hù)，過載應(yīng)設(shè)定為1.5倍額定電流50A×1.5＝75A，按UP、DN鍵使數(shù)碼管顯為C0751再按FAN鍵數(shù)顯為D是過負(fù)載時(shí)間設(shè)定，過負(fù)載應(yīng)設(shè)定額定電流50A×1.5倍.3分鐘，設(shè)定后D180秒，再設(shè)定三相電流不平衡，按FAN鍵， 數(shù)碼管顯為E050，當(dāng)三相不平衡大于50％時(shí)發(fā)出跳閘信號(hào)。缺相與不平衡為同一設(shè)定方法。
以上已將空氣斷路器設(shè)定好，這時(shí)合上K1，電動(dòng)機(jī)電流在350A以下不應(yīng)跳閘，在300A即5秒之內(nèi)不應(yīng)跳閘，如超過300A，5秒應(yīng)跳閘，跳閘數(shù)顯為F01，代表過電流。由于LH1、LH2、LH3檢出的電流在電阻上產(chǎn)生電壓，送至D2、D3、D4，電壓經(jīng)POT1、POT10送互比較器U3D未超過閥值，故不發(fā)跳閘信號(hào)，如超過閥值則跳閘。由于LH1、LH2、LH3檢出的電流不一樣，當(dāng)缺一相時(shí)，另外二相電流增大超過了POT2設(shè)定的三相不平衡大于50％，單片機(jī)V2經(jīng)運(yùn)算后使P37腳輸出低電平發(fā)出跳閘信號(hào)，K1跳開使電機(jī)脫離電源。如果缺的一相正好是A相或NO中性線，由于DY失電，單片V2停止工作。P37為底電平C9與C13已儲(chǔ)能，同樣可完成跳閘過程。
如果發(fā)生過負(fù)載，如電動(dòng)機(jī)負(fù)載增加使電動(dòng)機(jī)的工作電流增加為50A的1.5倍，這時(shí)單片機(jī)V2的P10腳的電壓超過了POT3的設(shè)定值，單片.機(jī)V2內(nèi)部時(shí)鐘開始記憶過負(fù)載時(shí)間，如大于3分鐘，那么單片機(jī)V2會(huì)根據(jù)工作程序判定電動(dòng)機(jī)為過負(fù)載發(fā)出跳閘信號(hào)，并跳閘。如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)負(fù)載下降為額定值內(nèi)，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。
該裝置由于引入了單片機(jī)的時(shí)間和記憶功能，使許多環(huán)節(jié)有了一定的人工智能，所以使用起來得心應(yīng)手。
本發(fā)明利用發(fā)光二極管23替代單片機(jī)V1的數(shù)碼顯示控制時(shí)，此時(shí)控制板上裝有發(fā)光二極管LD1、LD2、LD3，三只發(fā)光二極管顏色不同，分別代表過電流、缺相、過負(fù)載，并且從上蓋中伸出，發(fā)光二極管陰極經(jīng)電阻與單片機(jī)V2連接，陽極接于電源與地線之間，電源與地線間還串聯(lián)有電阻R14和R15，電阻R14和R15的接點(diǎn)與單片機(jī)V2一輸入端連接；檢測(cè)回路中的電源與地線間串聯(lián)有電阻R4、R5，電阻R4和R5的接點(diǎn)與轉(zhuǎn)換器U3正向輸入端連接；過流回路中，轉(zhuǎn)換器U3D的正向輸入端與電源間串聯(lián)有電阻R8，轉(zhuǎn)換器U3D的正、負(fù)向輸入端間并聯(lián)有電阻R7。其工作原理與上述三相全數(shù)字可設(shè)定斷路器、工作原理一樣，只是沒有數(shù)顯和設(shè)定等功能，在控制板上事先將所對(duì)應(yīng)的開關(guān)容量的電動(dòng)脫扣值，預(yù)先設(shè)定成不可變值，這種斷路器特別適合小風(fēng)機(jī)、水泵使用，因它造價(jià)比可設(shè)定型的低，它的顯示系統(tǒng)由單片機(jī)V2直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管作為顯示，如LD1代表過電流，LD2代表過負(fù)載，LD3代表缺相。故該型斷路器是根據(jù)電動(dòng)機(jī)容量，來選擇斷路器容量的，它已將各種容量的被保護(hù)參數(shù)事先設(shè)定好，并錄入單片機(jī)V2的程序。
權(quán)利要求
1.交流三相全數(shù)字可設(shè)定斷路器，包含有上蓋(1)，上蓋(1)上有搬手孔(19)，合跳閘機(jī)構(gòu)(8)上的合跳閘搬手(17)從此孔伸出，底座(2)上有輸入端子(3)、輸出端子(4)、靜接點(diǎn)(5)、動(dòng)接點(diǎn)(6)、消弧罩(7)、合跳閘機(jī)構(gòu)(8)、跳閘線圈(9)、過流繼電器線圈(18)，輸入端子上的靜接點(diǎn)(5)與動(dòng)接點(diǎn)(6)觸接，靜、動(dòng)接點(diǎn)間裝有消弧罩(7)，動(dòng)接點(diǎn)(6)與過流繼電器線圈(18)一端連接，并與合跳閘機(jī)構(gòu)(8)機(jī)械連接，其特征在于上蓋(1)上還開有視窗孔(20)、按鍵孔(21)、操作電源開關(guān)孔(22)，位于上蓋(1)內(nèi)表面下方，底座(2)下端上方裝有控制板(13)，控制板(13)上的數(shù)碼管(10)、按鍵(11)，操作電源開關(guān)(12)分別從視窗孔(20)、按鍵孔(21)、操作電源開關(guān)孔(22)中伸出，數(shù)碼管(10)一端與單片機(jī)V1的輸出端連接，另一端與正電源DY相接，按鍵(11)一端與單片機(jī)V1輸入端連接， 另一端接與單片機(jī)V1及數(shù)碼管(10)之間，單片機(jī)V1與單片機(jī)V2通過總線相接，底座(2)上端一側(cè)裝有電容(16)，下端裝有分流式電流互感器，互感器上的分流導(dǎo)電體(15)一端與過流繼電器線圈(18)連接，另一端與輸出端子(4)連接，互感器上的檢測(cè)變流器(14)與控制板(13)上的整流電路的輸入端連接，整流電路的輸出端與轉(zhuǎn)換器U3負(fù)向輸入端連接，正向輸入端與數(shù)字電位器POT2連接，數(shù)字電位器POT2接于電源與地線之間，轉(zhuǎn)換器U3的輸出端與單片機(jī)V2的采樣輸入端連接；單片機(jī)V2的另一輸入端口與轉(zhuǎn)換器U3D輸出端連接，轉(zhuǎn)換器U3D的負(fù)向輸入端與數(shù)字電位器POT1連接，數(shù)字電位器POT1一端與地線連接，另一端與穩(wěn)壓二極管陰極相接，穩(wěn)壓二極管陽極與地相連，轉(zhuǎn)換器U3D的正向輸入端與數(shù)字電位器POT10連接，數(shù)字電位器POT10接于電源與地線之間；單片機(jī)V2的一輸出端與三極管V3的基極連接，三極管V3的發(fā)射極與儲(chǔ)能電路中光電偶合器N1輸入端連接，光電偶合器N1的輸出端一端口與可控硅T1的控制極連接，另一端口與電阻R20連接，電阻R20的另一端與可控硅T1的陽極連接，可控硅T1的陽極與跳閘線圈(9)的一接線頭連接，另一接線頭與整流二極管D6的陰極連接，整流二極管的D6陽極與操作電源開關(guān)(12)即K2連接，K2的另一端與電源A連接；可控硅T1的陰極與電容C13的負(fù)端連接，并接與N端，電容C13的正端與整流二板管D6陰極連接，整流二極管D6陽極與電容C12和電阻R22的一端連接，電容C12與電阻R22并聯(lián)接后與電阻R21連接，電阻R21的另一端與DY的1腳連接，DY的3腳與電源N連接；工作電源模塊DY的輸出端給控制板(13)提供工作電源；單片機(jī)V2的另一輸入端口與數(shù)字電位器POT3滑端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器，其特征在于控制板上還可裝有發(fā)光二極管，且從上蓋中伸出，發(fā)光二極管陰極經(jīng)電阻與單片機(jī)V2連接，陽極接于電源與地線之間，電源與地線間還串聯(lián)有電阻R14和R15，電阻R14和R15的接點(diǎn)與單片機(jī)V2一輸入端連接；檢測(cè)回路中的電源與地線間串聯(lián)有電阻R4、R5，電阻R4和R5的接點(diǎn)與轉(zhuǎn)換器U3正向輸入端連接；過流回路中，轉(zhuǎn)換器U3D的正向輸入端與電源間串聯(lián)有電阻R8，轉(zhuǎn)換器U3D的正、負(fù)向輸入端間并聯(lián)有電阻R7。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種交流三相全數(shù)字可設(shè)定斷路器,屬電開關(guān)領(lǐng)域。本發(fā)明包含有上蓋、底座,輸入、輸出端子,靜、動(dòng)接點(diǎn)、消弧罩、合跳閘機(jī)構(gòu)、跳閘線圈、過流繼電器線圈,特點(diǎn)為上蓋有數(shù)碼管、按鍵、操作電源開關(guān),數(shù)碼管、按鍵與控制板上的單片機(jī)V
文檔編號(hào)H01H71/00GK1336675SQ0012231
公開日2002年2月20日 申請(qǐng)日期2000年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月28日
發(fā)明者潘玉明 申請(qǐng)人:潘玉明