专利名称：热过载保护电子式继电器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于继电器，具体地说是带过载保护的继电器。
传统的双金属片热过载继电器，其准确度不高，调试比较困难，且性能不够稳定。
本实用新型的目的就是要提出一种带热过载保护的电子式继电器。它兼有电流过载保护和运行状态显示功能。它是双金属片热过载继电器的更新换代产品。
这种带热过载保护的电子式继电器，主要由壳体、接线端子、复位按钮、指示灯和电路装置组成，其特征在于所说的壳体内设有三个电流互感器，原边接电动机主电路；所说的电路装置主要包括1)三个电流信号输入电路，三组并行设置，分别由电流互感器副边的绕组回路、整流组件，测量电阻和运放电路组成，运放电路的输出端并联后输出，直接接到控制输出电位器上；2)一个直流稳压电路，包括整流组件、滤波电容、三端稳压器，为控制电路提供直流工作电压；3)一个由集成块(U7)组成的微处理器测量控制电路，用于从控制信号输入端提取周期多点采样值，计算出平均值，控制延时跳闸时间，其输出控制端(7脚)与驱动电路中晶体三极管(T1)的基极相连接；4)一个比较电路，由二极管D1-D6和运算放大器(U4A)组成，用于检测电动机的运行状态，其输出端与微处理器(U7)的输入端(6脚)相接，从微处理器接出的I/O口(8、9脚)与发光二极管相接。
本实用新型具有以下优点1)、利用电流取样，自动算出平均值，决定继电器的延时跳闸时间，可以迅速、准确得到安全跳闸时间，实现过流热保护；2)、可以方便地实现缺相状态、或全相运行过载、不过载的指示灯显示，使电动机运行状态一目了然；3)、通过电位器RV2实现设定值调整，调节整定电流的大小，调节方便准确；4)、结构紧凑，工作寿命长，比双金属片热继电器节能80％以上。
以下结合实施例及其附图加以说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是电路结构原理图。
图3是图1所示实例的热过载电子式继电器的应用接线图。
参见附图。如图1所示，这种带热过载保护的电子式继电器，主要由壳体8、接线端子1(T1、T2、T3)、接线端子2、导电杆4(L1、L2、L3)、复位按钮7、显示用的指示灯6和电路装置组成，壳体内设有三个电流互感器，电流互感器原边通过接线端子和导电杆与电动机主电路相接。接线端子2为辅助触头，它有常开和常闭触头各一对。3是调节整定电流用的电位器。5是测试按钮。电路装置设在壳体内。
实施例给出的电路装置见图2，它的主要电路包括1)三个电流信号输入电路，三组并行设置，分别由电流互感器副边的绕组回路U1、U2、U3，整流组件BR1、BR2、BR3，测量电阻R7、R8、R9和运放电路U4B、U4C、U4D及相关元件组成，运放电路的输出端并联，输出端与控制输出的电位器RV1相接；2)一个直流稳压电路，接在整流块输出端，为控制电路提供直流工作电压；3)一个由集成块U7(PIC16C711)和相关元件组成的微处理器测量控制电路，从运放输出提取周期多点采样值，计算出平均值，控制延时跳闸时间，其输出控制端(7脚)与驱动电路中晶体三极管(T1)的基极相连接；4)一个比较电路，由二极管D1-D6和运算放大器U4A组成，其输出端与微处理器U7的I/O端(6脚)相接，从微处理器U7输出的信号控制端(8、9脚)与二个发光二极管相接，分别用于外接电动机全相或缺相运行状态的指示。图中所示的U6为晶振。电位器RV2用作整定电流的调节。U5为直流电源的三端稳压器。
其工作过程和状态简述如下首先，将继电器的接线端子、导电杆与电动机的引出线和接触器主接线端连接，使电流互感器的原边流过电动机主电路电流；副边绕组上获得电流信号，经过运算放大器合并成一个电压，由微处理器测量其电压。每周期测量20个电压值，再计算平均值，即得到电动机的平均最大电流，由此电流值计算过载倍数，决定延时时间，延时时间一到即可使接触器线圈断电，引起跳闸。
由电流互感器副边绕组、二极管D1-D6和运算放大器构成比较电路，与微处理器配合用于电动机全相/缺相运行的判断与显示。其状态为缺相时，微处理器可以捡测到来自运放U4A输出周期取样值中3个以上的“0”态，全相运行时则对应20个测量点均为“1”态，当缺相运行时，缩短其延时动作时间。图1实施例中所示的红灯、绿灯，其设定的显示状态，对应表示如下电动机全相运行 主电路电流I≤1.05Ie 绿灯发闪 红灯不亮电动机全相运行 主电路电流I≥1.2Ie 绿灯发闪 红灯亮电动机缺相运行 主电路电流I≤1.0Ie 红灯发闪 绿灯不亮电动机缺相运行 主电路电流I≥1.15Ie 红灯发闪 绿灯亮Ie为额定电流。
图3所示，本继电器在应用中直接跨接在接触器和电动机负载之间。其中外壳上所设的导电杆(对应所示的L1、L2、L3)插接在接触器的主接线端子，接线端T1、T2、T3接往电动机M。虚线箭头所示表示手动复位、测试、停止的操作设置。接线简单，使用方便。
权利要求1.一种带热过载保护的电子式继电器，主要由壳体(8)、接线端子(1，2)、复位按钮(7)、指示灯(6)和电路装置组成，其特征在于所说的壳体(1)内设有三个电流互感器，原边接电动机主电路；所说的电路装置主要包括1)三个电流信号输入电路，三组并行设置，分别由电流互感器副边的绕组回路(U1、U2、U3)、整流组件(BR1、BR2、BR3)，测量电阻(R7、R8、R9)和运放电路(U4B、U4C、U4D)组成，运放电路的输出端并联后输出，直接接到控制输出电位器(RV1)上；2)一个直流稳压电路，包括整流组件(BR1、BR2、BR3)、滤波电容(C1、C2、C3、C9)、三端稳压器(U5)，为控制电路提供直流工作电压；3)一个由集成块(U7)组成的微处理器测量控制电路，用于从控制信号输入端提取周期多点采样值，计算出平均值，控制延时跳闸时间，其信号输出端(7脚)与驱动电路中晶体三极管(T1)的基极相连接；4)一个比较电路，由二极管D1-D6和运算放大器(U4A)组成，用于检测电动机的运行状态，其输出端与微处理器(U7)的输入端(6脚)相接。从微处理器输出的信号控制端(8、9脚)与发光二极管相接。
专利摘要本实用新型公开的热过载保护的电子式继电器,主要由壳体、接线端子、按钮、指示灯和电路装置组成,壳体内设有三个电流互感器,原边接电动机主电路;电路装置包括:三个电流信号输入电路;一个直流稳压电路;一个由集成块(U7)组成的微处理器测量控制电路;和一个检测、显示运行状态的电路装置。它利用电流取样,自动算出平均值,迅速、准确决定继电器的延时跳闸时间,实现过流热保护。适用于保护交流动力设备。
文档编号H02H3/08GK2443518SQ0025122
公开日2001年8月15日 申请日期2000年8月30日 优先权日2000年8月30日
发明者周金明, 魏珊, 肖磊 申请人:正泰集团公司