专利名称：多功能电子电流继电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气设备与线路中的保护器件，特别是多功能电子电流继电器。
以往的继电器保护，如电动机保护电路中一般都采用热继电器，由于热继电器的电流档次繁多，误差大，往往没有准确地起到保护作用。
本实用新型的目的是提供多功能电子电流继电器，采用电子元件组装在印刷电路板上，使设定值和电流检测值再通过运算放大器进行比较，其结果用来控制电源断电，达到过流、欠流、短路、缺相保护的目的，同时控制范围大、精度高。
本实用新型是以如下方式来完成的其上有电动机起动与停止控制电路元器件，稳压电源电路，还设有指标仪表与接线柱座。通过在交流单相或三相电路中串联分流器，该分流器上的信号线与隔离变压器初级电连接，变压器次级上接有电流检测放大电路与比较放大电路。其上还有专用数码开关与电阻构成的分压变阻器，并与比较放大电路、稳压电源电路相连接，比较电路与三极管控制电路，延时电路电连接，其中有过流保护控制电路与欠流保护电路。
所说的分流器是条状金属板，分流信号经变压器隔离，再经运算放大器放大整流变成直流电压信号。所说的电流检测电路由分流器，隔离变压器、运算放大器、二极管、电位器、电阻电容串并联连接构成。用专用数码开关和电阻串联中间抽头电路组成分压变阻器代替多圈电位器进行过流和欠流控制值的设定。设定值和电流检测值再通过运算放大器进行比较，其结果用来控制电源断电，达到过流、欠流、短路、缺相保护的目的。
本实用新型比以往技术有如下优点1、功能多，对电动机进行过流保护，欠流保护。可应用于各种电动机的控制，还可应用于变电站供电的电流测量和过流、短路保护等。2、精度高、误差可在±1％范围。3、控制范围大，可形成0－10安，0－50安，0－100安，0－200安，0－300安，0－500安，0－1000安系列，设定值准确直观，可取代电流档次繁多，误差大的热继电器。
以下结合附图进一步详细说明。
图1是本实用新型的电原理图。
图2是具有两组分压变阻器的多功能电子电流继电器的电原理图。
图3是图2的基础上增加三相不平衡保护电路的电原理图。
参照图1，左边是电动机主电路，其上有电动机起动与停止控制电路元器件，其下是稳压电源电路，将交流380V变为正负12V直流电压供电路使用。右边中部设有指示仪表与接线柱座，这里指示仪表是电流表。在电动机主电路上串联安装分流器。分流器由条状金属板制成，一般由黄铜、康铜制成，代替热继电器中的电阻片和交流电路中的互感器。分流器上的信号线与隔离变压器的初级电连接，并在变压器的次级上接有电流检测放大电路与比较放大电路。还有专用数码开关与串联电阻中间抽头电路构成的分压阻器，与比较电路、稳压电路电连接。比较电路与三级管控制电路、延时电路电连接，其中有过流保护控制电路与欠流保护电路。从图中看出由金属分流器RA、隔离变压器B1、运算放大器JC1、二极管D1、电位器W1、电阻R1、R4和电容C2组成A相电流检测电路；网样由RB、B2、JC3、D2、W2、R2、R5和C3组成B相电流检测电路；由RC、B3、JC5、D3、W3、R3、R6和C4组成C相电流检测电路。
以A相为例RA上的分流信号经B1隔离，又经JC1放大，D1整流C2滤波变成直流电压信号，W1是调整JC1的放大倍数、比较电路由JC2、JC4、JC6、D6、D7、D8、D9、D10、R7R8R9、R12、R13、R14连接构成。延时电路由C7、D4、R10、R11、R17、R16、C1串并联构成。由于用数码开关AK1、AK2、AK3和电阻R21～R45组成分压变阻器，代替多圈电位器设定过流和欠流的数值。其原理是将R47和D13组成的二次稳压输出的标准电压供给分压变阻器百位数的0端和4端之间。根据设定的数码不同，在个位数的C端输出所需要的分压值。
由JC2、JC4、JC6、D6、D8、D10、R7、R8、R9、R12、R13、R14组成过流保护控制电路，其工作原理是检测输出的A、B、C三相电流信号分别经R7、R8、R9、进入JC2、JC4、JC6的正输入端，分压变阻器输出的过流设定值信号也分别经R12、R13、R14进入JC2、JC4、JC6的负输入端，进行比较。A、B、C三相任一相电流信号大于设定值，运算放大器的输出就是高电位，通过D6、D8或D10输出控制三极管BG导通，使J0吸合，J0的常闭触点将电源切断。
由于JC1、R4、R10、R11、R17、R16、C1组成延时电路，当电动机起动时电流会成倍的超过过流设定值，为了使起动时过流不停机，JC7开始通电时，输出低电位，使BG钳位在截止状态，随着R16与C1的充放电延时，经过两分钟左右，JC7负端输入低于正端输入时，JC7输出为高电位，这时JC2、JC4、JC6输出的过流信号才能起作用。
由JC2、JC4、JC6、D5、D7、D9、R7～R9、R12～R14组成欠流保护电流。开关K0放在b的位置。工作原理是分压变阻器输出的欠流设定值和检测的电流信号分别进入JC2、JC4、JC6进入比较。当某一相电流信号低于欠流设定值时，JC2、JC4或JC6输出低电平，经过D5、D7、D9、K0控制BG截止，J0断电，其常开触点关断电源。
图1的右边b指向的部分是机壳平面示意，c指向的部分是用于大电机起动－运转时的强电控制电路。
专用数码开关和串联电阻中间抽头电路组成两位或多位分压变阻器，设定过流与欠流的数值。个位数码开关0～9各数码间跨接300Ω电阻形成串联，0与9端分别与十位数数码开关的C1和C2相连；十位数码开关0～B各数码间跨接一个1.5KΩ电阻形成串联，0和B端又分别与百位数数码开关的C1和C2相连；百位数数码开关的0～4端各数码间跨接一个7.5KΩ电阻形成串联，这两端与标准直流电压相接，在个位数的C端输出需要的分压值，该分压值与数码开关设定的数值相等。
参照图2，是又一种实施例。在图中所示，同时用两组分压变阻值分别设定过流保护值和欠流保护值，还具备短路保护和缺相保护、电动机和起动一运转控制功能。
参照图3，比图2增加三相电流不平衡保护。
图1中元件清单B1、B2、B3－隔离变压器，RA、RB、RC－黄铜或康铜等金属分流器，JC1－JC7运算放大器，W1、W2、W3－15KΩ实芯电位器，W ()/4 1KΩ实芯电位器，R1、R2、R ()/3 200KΩ，R4～R1410KΩ，R ()/15 2K～5KΩ，R ()/16 100K～200KΩ，R ()/17 82KΩ，R18R19R20－3KΩ，R21～R ()/30 300Ω，R31～R41、1.5KΩ，R42～R457.5KΩ，R46R47－1.8KΩ，D1～D11普通二极管，D ()/12 发光二极管，D13－8～10V稳压二极管，BG－9013三极管，K0－1×2小型开关，J0－12V小型继电器，AK ()/1 按键数码开关(个位)，AK ()/2 专用数码开关(十位)，AK ()/3 专用数码开关(百位)， 稳压电源，C1－C4200uf／25V电解电容，A－电流表表头，C－交流接触器，D－电动机。图2、图3属派生电路，其数据与图1大同小异。
权利要求1.多功能电子电流继电器，其上有电动机起动与停止控制电路元器件，稳压电源电路，还有指示仪表与按线柱座，其特征是a、有与交流单相或三相电路串接的分流器；b、分流器上的信号线与隔离变压器初级。电连接，在变压器次级上接有电流检测放大电路与比较放大电路；c、还有专用数码开关与电阻构成的分压变阻器，并与比较放大电路、稳压电源电路电连接，比较放大电路与三极管控制电路延时电路电连接，其中有过流保护控制电路与欠流保护电路。
2.根据权利要求1所说的多功能电子电流继电器，其特征是分流器是条状金属板，所说的电流检测电路由分流器、隔离变压器、运算放大器、二极管、电位器、电阻电容串并联连接构成，所说的比较放大电路由JC2、JC4、JC6、D6、D7、D8、D9、D10、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、串并联连接构成。
3.根据权利要求1或2所说的多功能电子电流继电器，其特征是延时电路由C7、D4、R10、R11、R17、R16、C1、串并联连接构成。
4.根据权利要求1或2所说的多功能电子电流继电器，其特征是所说的过流保护控制电路由JC2、JC4、JC6、D5、D6、D8、D10、R7～R9，R12～R14构成。
5.根据权利要求1或2所说的多功能电子电流继电器，其特征是所强的欠流保护电路由JC2、JC4、JC6、D5、D7、D9、R7～R9、R12～R14串并联接构成。
6.根据权利要求1或2所说的多功能电子电流继电器，其特征是专用数码开关和串联电阻中间抽美电路组成两位或多位分压变阻器，设定过流与欠流的数值，个位数码开关0－9各数码间跨接300Ω电阻形成串联，0与9端分别与十位数数码开关的C1和C2相连；十位数码开关0－B各数间跨接一个1.5KΩ电阻形成串联，0和B端又分别与百位数数码开关的C1和C2相连；百位数数码开关的0－4端各数码间跨接一个7.5KΩ电阻形成串联，这两端与标准直流电压相接，在个位数的C端输出需要的分压值，分压值与数码开关设定的数值相等。
专利摘要多功能电子电流继电器，有电动机控制电路元器件，稳压电源和指示仪表接线柱座，其特征是有与交流三相电路串联的分流器，其信号线经隔离变压器，又经电流检测放大电路与设定信号比较，设定信号有专用数码开关电阻构成的分压变阻器，提供比较结果由三极管控制继电器，其结果实现过流与欠流保护。由于功能多，控制范围大，精度高，广泛地应用于各种电动机保护电路及供电系统中。
文档编号H02H7/085GK2210485SQ9421513
公开日1995年10月18日 申请日期1994年6月20日 优先权日1994年6月20日
发明者介国安 申请人:介国安