專利名稱：一種交流電子式斷路開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種用于交流單相、三相、電子式斷路開關(guān)，目前市場上銷售的，和工廠里使用的斷路開關(guān)有空氣斷路器，自動(dòng)斷路器，缺相斷路器，電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器等，這些開關(guān)各有其優(yōu)點(diǎn)存在的不足之處是1、不能連機(jī)試驗(yàn)，即安裝了保護(hù)裝置，不能把用電器投入運(yùn)行，進(jìn)行試驗(yàn)，得用一套調(diào)壓，升流裝置作過電流試驗(yàn)。2、斷路電流不能分檔選擇。3、保護(hù)電路不是工作在截止和導(dǎo)通兩種不同的狀態(tài)，而是在用電器正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)電路就有小電流流過電路，存在無功損耗。4、沒有對電動(dòng)機(jī)的掃碳(轉(zhuǎn)子和定子鐵芯的磨擦稱掃碳)進(jìn)水故障進(jìn)行檢測和保護(hù)，而工廠至少有四分之一的電機(jī)是因軸承壞，大瓦磨了，掃碳燒壞的。
本實(shí)用新型的目的是為社會提供一種無無功損耗，斷路電流可分檔進(jìn)行選擇，可連機(jī)試驗(yàn)；不僅是 過 電流保護(hù)，而且還能對電動(dòng)機(jī)的掃碳進(jìn)水故障進(jìn)行檢測和保護(hù)，靈敏度高，工作穩(wěn)定可靠的一斷路開關(guān)。
以下結(jié)合附圖，對斷路開關(guān)的結(jié)構(gòu)、功能、工作原理進(jìn)行說明1、斷路開關(guān)的觸頭開關(guān)和掀鐵。①用于單相的斷路開關(guān)，為－－對觸頭開關(guān)，電壓為220伏，電流按其功率大小不同，范圍在1－50安培，其觸頭開關(guān)，必須是控制用電器的火線，即接火線不接零線。②用于三相的斷路開關(guān)，為一三觸頭開關(guān)，工作電壓380伏，工作電流按其功率大小不同，范圍在5－1000安培，③用于保護(hù)三相和交流接觸器，磁力起動(dòng)器配套使用的三相單觸斷路開關(guān)，其觸頭為一小電流常閉觸頭，工作電壓為380伏，結(jié)構(gòu)在7節(jié)說明。④以上三種不同功能的開關(guān)，其觸頭開關(guān)和操動(dòng)，扣鎖機(jī)構(gòu)是現(xiàn)技術(shù)中已有的東西，如空氣斷路器等，人們已經(jīng)熟悉；本實(shí)用新型，是將原電流(負(fù)載電流)直接吸合脫扣、失鎖的斷路器開關(guān)，改為由電子電路控制脫扣、失鎖的斷路器開關(guān)。方法是在開關(guān)的扣鎖裝置部位，裝一掀鐵，由掀鐵控制扣鎖裝置，見附

圖1 D是固定鐵芯，TJ是磁場線圈，B是掀鐵，(活動(dòng)軛鐵)C是掀鐵的支板，A是斷路開關(guān)的扣鎖裝置，開關(guān)閉合后，由于開關(guān)的反彈力，A的力向下，但由于掀鐵的存在，A不能向下轉(zhuǎn)動(dòng)，即被掀鐵鎖?。粩嗦烽_關(guān)閉合良好。當(dāng)磁場線圈TJ流過電流時(shí)，掀鐵被鐵芯吸回，附圖1中F大于E，掀鐵吸回后，A脫扣失鎖向下轉(zhuǎn)動(dòng)，斷路開關(guān)斷開，切斷用電器電路。
2、電流互感器，見附圖2，電流互感器是本斷路開關(guān)的電流檢測和斷路開關(guān)過流保護(hù)板的電源供電器，用于三相保護(hù)的為三相電流互感器，用于單相保護(hù)為單相電流互感器，由鐵芯3和一、二次線圈組成，一、二次線圈根據(jù)功率的大小繞制相應(yīng)的匝數(shù)，二次線圈每相抽三個(gè)頭，始端1為公共地端，2為電流信號檢測端，3為供電端，2、3分別接于過流保護(hù)板的電流信號整流器，和電源整流器各端。
3、過電流保護(hù)板，過電流保護(hù)板顧名思意，就是用電器超過允許的電流后能使開關(guān)掉閘的一塊板子。過電流保護(hù)板見附圖3，由D1－D3 C1組成的電源電路，D4－D6組成的電流信號整流器，W.C2組成的延時(shí)調(diào)節(jié)器，D7－D15組成的電流選擇器，電流選擇開關(guān)K BG1與B組成的振蕩器，BG2 BG3組成的驅(qū)動(dòng)放大器等組成，C1是電源的儲能濾波電容，R1是C2的放電電阻，C3是交流通路，R2是電動(dòng)機(jī)掃碳進(jìn)水信號輸入的限流電阻，WD是電路的超壓保護(hù)元件，TJ是驅(qū)放電路的負(fù)載，執(zhí)行元件掀鐵的磁場線圈，D17是TJ的續(xù)流二極管。
工作過程1、截止?fàn)顟B(tài)用電器的電流沒有超過選擇的電流運(yùn)行時(shí)，電容器C2兩端的電流信號電壓，低于電流選擇器電路所串二極管和BG1 be極的管壓降、這時(shí)回路沒有信號電流流過；R2也無信號輸入時(shí)，BG1無偏置、振蕩器不起振，無信號輸出，BG2 BG3處于截止?fàn)顟B(tài)，掀鐵線圈TJ無電流流過，掀鐵鎖住開關(guān)的扣鎖裝置，開關(guān)閉合向用電器供電。保護(hù)板在用電器不超載時(shí)，無電流流過，無無功損耗。2、當(dāng)用電器超過選定的電流后，C2兩端的電壓，高于電流選擇器電路所串二極管，和BG1be極的管壓降，(所串二極管的個(gè)數(shù)是由電流選擇開關(guān)K的檔位決定的)這時(shí)回路有信號電流流過，振蕩管BG1流過偏流，振蕩器起振，驅(qū)動(dòng)放大器受振蕩信號電流的偏置導(dǎo)通，BG3集電極C于地端接通，TJ流過電流，掀鐵被固定鐵芯吸回，斷路開關(guān)脫扣、失鎖、觸頭斷開，停止向用電器供電。這就是保護(hù)板一短暫的工作狀態(tài)。用電器正常停止后，電容器C2通過R1緩緩放電，準(zhǔn)備下一次用電器的起動(dòng)；C1兩端的電壓基本保持不變；R2有信號輸入時(shí)，BG1導(dǎo)通，振蕩器起振，工作如上所述；用電器超載、或電動(dòng)機(jī)掃碳進(jìn)水、斷路后，電流互感器因一次無電流、二次線圈便無輸出，振蕩器在無偏流時(shí)停振，由于C4的接入驅(qū)放電路延時(shí)截止，掀鐵吸回?cái)?shù)秒鐘后再釋放，所以C4的作用是使掀鐵工作穩(wěn)定，掀鐵吸合后，C1放電。
4、延時(shí)調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器是為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)設(shè)置的，一般性負(fù)載的電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)間在數(shù)秒鐘之際，但一些風(fēng)機(jī)電機(jī)起動(dòng)時(shí)間較長，為適應(yīng)不同起動(dòng)時(shí)間的電機(jī)的使用，設(shè)置延時(shí)調(diào)節(jié)電路，W和C2組成一延時(shí)調(diào)節(jié)器，改變W的活動(dòng)接點(diǎn)的位置，可改變延時(shí)時(shí)間；在斷路開關(guān)機(jī)殼的一平面升出電位器(可變電阻W)的旋柄，并以旋扭中心劃弧在園弧線上作時(shí)間刻度，供延時(shí)調(diào)節(jié)，起動(dòng)時(shí)間較長的電機(jī)，在起動(dòng)后，應(yīng)根據(jù)電機(jī)的運(yùn)行電流，調(diào)回到相應(yīng)的延時(shí)時(shí)間，(考慮到電機(jī)超載的延時(shí)不宜過長)一般性負(fù)載的電機(jī)其延時(shí)時(shí)間可調(diào)在5－10秒鐘之間，(電動(dòng)機(jī)起動(dòng)不掉閘為宜)，調(diào)定一個(gè)數(shù)值無需常動(dòng)。
5、電流選擇開關(guān)K，單刀4擲分接開關(guān)K是斷路開關(guān)、斷路電流的選擇開關(guān)，改變K0的位置，即改變了電流選擇器串聯(lián)到BG1be上二極管個(gè)數(shù)，改變了回路的管壓降，斷路開關(guān)的斷路電流。用作電動(dòng)機(jī)的斷路開關(guān)，K1檔是檢查檔，在電動(dòng)機(jī)開起來后，(輕載下)轉(zhuǎn)動(dòng)旋扭使K0與K1接觸，斷路開關(guān)應(yīng)斷開，電機(jī)停止，否則說明斷路開關(guān)有問題，。K2為滿載電流檔，K3是超載1.25倍檔，K4是超載1.5倍檔。電流選擇開關(guān)K和延時(shí)調(diào)節(jié)器平行按裝，同樣在機(jī)殼上劃弧，刻電流數(shù)值，注①超載 電 流分檔選擇功能有2其一是可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流來選定適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)電流，其二是由于根據(jù)實(shí)際負(fù)載電流選定了保護(hù)電流；電動(dòng)機(jī)的電流與所代機(jī)器的負(fù)荷成正比，所以根據(jù)實(shí)際情況選定斷路開關(guān)的斷路電流，還能起到保護(hù)機(jī)器設(shè)備的功能。比如一臺多半載運(yùn)行的電機(jī)，可把 電 流選擇開關(guān)旋在K2滿載檔上，滿載，是燒不壞電機(jī)線包的，但電機(jī)的電流不會無故從多半載上升到滿載，不是電氣方面，便是電機(jī)所代的機(jī)器發(fā)生了故障，這時(shí)停止檢查處理問題，不致使事故擴(kuò)大、惡化。對于接近滿載和滿載的電機(jī)應(yīng)選定1.25倍K3檔，1.5倍K4檔，是為那些負(fù)載變化大，電流忽大忽小的電機(jī)使用的。②用于輸電線路，(包括電纜母線)和電阻性負(fù)荷的斷路開關(guān)的電流刻度是0.5A，1A，2A，3A，－50A，75A，100A，150A……③對于電動(dòng)機(jī)的缺相，及其它用電器的短路，接地故障，電流遠(yuǎn)大于超載的電流，電流互感器感應(yīng)的電壓與電流成正比，而延時(shí)選擇器的延時(shí)時(shí)間與信號電壓成反比，在RC的時(shí)間常數(shù)已定時(shí)，信號電壓越大，延時(shí)時(shí)間越短，大電流時(shí)，斷路開關(guān)為速保護(hù)。
6、電動(dòng)機(jī)掃碳進(jìn)水檢測器，見附圖4，由雙向可控硅，BCR1AM，掃碳檢測器GK1，進(jìn)水檢測器GK2 RG1R、G2、二極管D、降壓電阻R、穩(wěn)壓管WD，電容C，組成。1.掃碳檢測器，見附圖5，由絕緣支架①、測量棒，②、鎖片③、鎖母④、及引線構(gòu)成。絕緣支架中心(附圖5.1b)有一和測量棒2相配合的螺絲穿孔，是導(dǎo)電測量棒的裝配螺絲孔，絕緣支架的兩邊板上，鉆有孔徑為4毫米的過眼(見附圖5.1a)是絕緣支架的固定孔，絕緣支架分別安裝在電動(dòng)機(jī)兩端的大瓦蓋，或小瓦蓋與電機(jī)軸靠近的部位，(見附圖5.5)瓦蓋端面是平的，絕緣支架(附圖5.1b)B面向里安放，瓦蓋端面不平，沿園有凸起部分，A面向里，按絕緣支架凸起的尺寸，在瓦蓋上開一槽，即把絕緣支架凸起的部分鉗入槽內(nèi)，然后鉆固定孔，套扣固定。上好絕緣支架后，裝上導(dǎo)電測量棒，(斜錐向電機(jī)軸面)，用塞尺調(diào)整導(dǎo)電測量棒與電機(jī)軸面之間的間隙，電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子鐵芯之間的間隙一般為0.5毫米，這一間隙可根據(jù)電機(jī)的型號查書，也可分解電機(jī)用塞尺實(shí)測，如是0.5毫米，可把間隙調(diào)在0.4－0.45之間，調(diào)定后，放上鎖片帶上鎖母，用鎖片鎖住，再用一螺母接上引線至附圖4、RG1。
2、進(jìn)水檢測器(見附圖6)，由絕緣合1，導(dǎo)電金屬片2、絕緣紙3、壓簧4和引線5組成，絕緣合1分為兩半、合面鉆有進(jìn)水小孔，四角有過眼穿孔，把接有引線，中間夾有絕緣紙3的兩導(dǎo)電金屬片2放在絕緣合的一半里，引線從側(cè)面孔A1 A2引出，放上壓簧，再扣上另一半，將四角穿螺絲緊為一體。進(jìn)水檢測器放在電機(jī)殼內(nèi)底部，繞組兩頭各粘放一個(gè)，接線為并聯(lián)，并聯(lián)后的兩個(gè)頭，一端接電機(jī)外殼地端，另一端接附圖4中的RG2。注①掃碳檢測器可在電機(jī)兩頭分別安裝，兩引線并聯(lián)連接后至RG1檢測器的間隙應(yīng)在電動(dòng)機(jī)的軸承，大瓦蓋及軸，良好的情況下調(diào)定。②電機(jī)外殼必須接地，③保護(hù)板的公共地端，為減少一根傳輸導(dǎo)線也于地線連接。(一般的工廠都有保護(hù)接地網(wǎng)，電機(jī)外殼，開關(guān)柜、箱、殼均都接地，沒有接地保護(hù)的電機(jī)，可在電機(jī)旁打入地下－1.5米長的角鐵，或∮14－16mm的元鋼與電機(jī)外殼牢固地連接也可)。
3、工作過程雙向可控硅T1接電機(jī)的任意一相為電源火線，電動(dòng)機(jī)外殼為地端，(變壓器的二次線圈的星星點(diǎn)與接地機(jī)組連接，所以可 視 為接零)當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸承或大瓦蓋，及軸磨損嚴(yán)重時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子及軸離心旋轉(zhuǎn)；電機(jī)軸和檢測器的測量棒磨擦接觸，或電機(jī)內(nèi)進(jìn)水使兩金屬片導(dǎo)電時(shí)，等于雙向可控硅的觸發(fā)極G通過RG1或RG2與地接通，于是雙向可控硅導(dǎo)通T2輸出－220伏交流電，該電壓經(jīng)二極管D整流電阻R降壓，C和WD穩(wěn)壓后由傳輸導(dǎo)線送到保護(hù)板R2上，流經(jīng)BG1 be到地端，于是，振蕩器起振，驅(qū)動(dòng)放大器導(dǎo)通，TJ流過電流，掀鐵被吸回，斷路開關(guān)脫扣跳閘，切斷電源，電動(dòng)機(jī)停止。
七、三相單觸斷路開關(guān)，三相單觸斷路開關(guān)是和交流接觸器，磁力起動(dòng)器配套使用的一種保護(hù)裝置，由三相電流互感器、過電流保護(hù)板、掀鐵、單觸開關(guān)組成，互感器，保護(hù)板前已所述，這里介紹一下單觸開關(guān)和掀鐵的組合結(jié)構(gòu)附圖7。是單觸開關(guān)與掀鐵的組合示意圖，1為箭式按棒；2為壓 力 彈簧；3是固定觸頭；4是彈片式活動(dòng)觸頭；B是掀鐵，D是掀鐵的固定鐵芯，TJ是掀鐵的磁場線圈、把按棒1向下按下時(shí)，背靠背的兩塊箭板，一塊碰到彈片活動(dòng)觸頭4與3接觸，另一塊被掀鐵鎖的。當(dāng)掀鐵線圈TJ流過電流，掀鐵吸回時(shí)，按棒箭板失鎖，彈簧2把按棒向上推起，單觸開關(guān)3、4觸頭斷開。附圖8是三相單觸開關(guān)與交流接觸器配套使用的電路圖，圖中TJ是斷路開關(guān)的“3、4”組成的常閉觸頭，當(dāng)TJ斷開時(shí)，磁力開關(guān)掉閘，停止供電。
用電器過載或電動(dòng)機(jī)發(fā)生掃碳，進(jìn)水故障時(shí)，三相單觸開關(guān)觸頭3、4由于壓力彈簧2的作用不能自行閉合，得把按棒再按一下，“4、3”才能閉合，再按，是斷路開關(guān)動(dòng)作的一遺記，它給磁力開關(guān)停止后的原因檢查帶來了方便。
權(quán)利要求1.一種交流電子式斷路開關(guān)，單相單觸，三相三觸的觸頭開關(guān)與脫扣器相連，其特征是脫扣器與一掀鐵相連，掀鐵的磁場線圈與一過電流放大板連接，過電流放大板與一電流互感器連接又與一電動(dòng)機(jī)掃碳進(jìn)水檢測器連接，而三相單觸開關(guān)是由按棒與掀鐵相連的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式斷路開關(guān)其特征是掀鐵的固定鐵芯D，磁場線圈TJ掀鐵B(活動(dòng)鐵軛)順次組裝，按于脫扣器部位，磁場線圈TJ，一頭接過電流放大板的電源正端，一頭接過電流大板的驅(qū)動(dòng)放大管的集電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的電子式斷路開關(guān)，其特征是過電流放大板的驅(qū)動(dòng)放管，BG2BC3的集電極相連后接掀鐵圈的一個(gè)頭，BG3的e接公共地端，BG3的b接BG2的e，BG2的b與D16負(fù)端和C4正端連接點(diǎn)相接，C4的負(fù)端接公共地端，D1D2D3的正端分別接電流互感器的A3B3C3，負(fù)端并聯(lián)接C1的正端和振蕩變壓器L1的3端。及掀鐵線圈的一個(gè)頭，D4D5D6的正端接電流互感器的A2B2C2，負(fù)端并聯(lián)接可變電阻W的一固定接點(diǎn)與活動(dòng)接點(diǎn)的連接點(diǎn)，W的另一個(gè)接點(diǎn)接C2的正端，和接D7正端、D7－D15二級管串聯(lián)連接、C2的負(fù)端接公共地端、D7的正端、D11D13D15的負(fù)端分別接電流選擇開關(guān)K的K1K2K3K4，K的公共接點(diǎn)K0接振蕩器振蕩管BG1的基極b，BG1的c接振蕩器變壓器L1的4端，振蕩變壓器的L2的6端接BG1的b，5端接C3到公共地端，L3的1端接公共地端，L3的2端接D16的正端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式斷路開關(guān)，其特征是電流互感器的A3B3C3，分別接過電流放大板的D1D2D3的正端，A2B2C2分別接過電流放大板的D4D5D6的正端，A1B1C1并聯(lián)接過電流放大板的公共地端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式斷路開關(guān)，其特征是過電流放大板的振蕩器振蕩管基極b，接R2，R2的另一端接一引線至電動(dòng)機(jī)的掃碳進(jìn)水檢測器的輸出端，WD與R及C的連接點(diǎn)，絕緣支架1，導(dǎo)電測量棒2，銷片3，銷母4，引線5順次組合按裝于電動(dòng)機(jī)前后瓦蓋靠軸部位，兩測量棒引線并聯(lián)接RG1；絕緣合1扣裝，中間夾有絕緣紙3的兩片金屬片2，金屬片一側(cè)與絕緣合間放置壓簧4，兩金屬片分別引出引線5，按裝在電機(jī)兩端殼內(nèi)底部，引線5并聯(lián)連接，并聯(lián)后的兩個(gè)頭，一個(gè)接電機(jī)外殼于地，電機(jī)外殼接地，一個(gè)頭接RG2，RG1RG2的另一頭并聯(lián)接雙向可控硅的控制極，雙向可控硅的T接電機(jī)的任一相為電源，T2接二級管D正端，D的負(fù)端接電阻R，R的另一端接WD、C及傳輸導(dǎo)線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式斷路開關(guān)，其特征是三相單觸開關(guān)的按棒置于靜動(dòng)觸動(dòng)觸頭3、4和掀鐵B的中間，按棒的兩箭板，一個(gè)與活動(dòng)觸頭4靠，一個(gè)與掀鐵B靠連，壓簧2裝在按棒的下部。
專利摘要本實(shí)用新型是一種交流單相、三相、電子式斷路開關(guān)，由觸頭開關(guān)，鎖扣銜鐵，電流互感器，過電流保護(hù)板，電動(dòng)機(jī)掃碳進(jìn)水檢測器組成，可分為單相負(fù)荷斷路開關(guān)，三相負(fù)荷斷路開關(guān)，和三相單觸斷路開關(guān)。特點(diǎn)是1、斷路時(shí)間可調(diào)； 2、斷路電流分擋選擇，設(shè)檢查擋，可在用電器輕載條件下對斷路開關(guān)進(jìn)行試驗(yàn)；3、用電器正常運(yùn)行時(shí)，斷路開關(guān)的保護(hù)電路為截止?fàn)顟B(tài)，無無功損耗；4、對電動(dòng)機(jī)的掃碳進(jìn)水故障能進(jìn)行檢測和保護(hù)；5、工作電壓單相220伏，三相380伏，負(fù)荷電流1—1000安培，三相單觸斷路開關(guān)，能與交流接觸器，磁力起動(dòng)器配套使用。
文檔編號H02H7/08GK2133959SQ92203558
公開日1993年5月19日 申請日期1992年3月1日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月1日
發(fā)明者邊國太 申請人:邊國太