專利名稱：模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開關(guān)電器，尤其涉及一種模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，屬 于電工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
控制與保護(hù)開關(guān)電器將斷路器、接觸器、熱繼電器及隔離器的功能很好的融為一 體，合理的做好了各分立元器件保護(hù)特性、控制特性配合的協(xié)調(diào)工作，可廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化 集中控制系統(tǒng)和基于現(xiàn)場(chǎng)總線的分布式生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)等場(chǎng)合，例如冶金、煤礦、鋼鐵、 石化、港口、船舶、鐵路等領(lǐng)域的電動(dòng)機(jī)控制與保護(hù)系統(tǒng)和現(xiàn)代化建筑中的照明、電源轉(zhuǎn)換、 泵、風(fēng)機(jī)、空調(diào)等電氣控制與保護(hù)系統(tǒng)。現(xiàn)有的控制與保護(hù)開關(guān)電器，其內(nèi)的各個(gè)組件往往采用傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接形成通 路，這樣會(huì)導(dǎo)致各個(gè)組件的控制與運(yùn)行的可靠性不高。更為重要的是，各個(gè)組件無(wú)法獨(dú)立對(duì) 電磁鐵的吸合釋放進(jìn)行控制，整個(gè)控制與保護(hù)開關(guān)電器屬于一個(gè)整體，無(wú)法進(jìn)行單獨(dú)的組 件升級(jí)和損壞替換，無(wú)法推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供一種模塊化集成式 控制與保護(hù)開關(guān)電器。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，包括控制與保護(hù)開關(guān)電器模塊盒體，其中所 述模塊盒體的內(nèi)外接插有獨(dú)立式的保護(hù)模塊、主電路觸頭系統(tǒng)模塊、操作貯能模塊、測(cè)量采 樣模塊、控制模塊、電動(dòng)操作模塊、脫扣器、電源模塊、內(nèi)置信報(bào)觸頭及顯示模塊，各個(gè)模塊 設(shè)有即插即用接口，盒體的一端接插有電源模塊，盒體的另一端接插有保護(hù)模塊，盒體的一 側(cè)接插有控制模塊，盒體的另一側(cè)接插有獨(dú)立的擴(kuò)展輔助信報(bào)觸頭與擴(kuò)展信報(bào)觸頭，盒體 內(nèi)設(shè)有接插槽，其內(nèi)接插有電動(dòng)操作模塊與操作貯能模塊，主電路觸頭系統(tǒng)模塊上接插有 測(cè)量采樣模塊，嵌套在盒體底部，盒體預(yù)留接插口上接插有顯示模塊，各個(gè)電子模塊，例如 保護(hù)模塊、控制模塊、顯示模塊等接插后形成內(nèi)部總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，通過(guò)不同模塊的組合 實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)回路的起停操作控制，短路、過(guò)載、接地等故障保護(hù)，測(cè)量指示和顯示、遠(yuǎn)程通訊 及維護(hù)管理。上述的模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，其中所述的保護(hù)模塊上設(shè)有多種狀 態(tài)LED指示區(qū)分和負(fù)載工作電流分檔調(diào)節(jié)裝置，包括有“備妥”LED指示、“運(yùn)行”LED指示、 “故障”LED指示、“報(bào)警”LED指示，“電源正?！盠ED指示，“通訊正?！盠ED指示。并且，負(fù)載 工作電流采用旋扭可分多檔位置調(diào)整。進(jìn)一步地，上述的模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，其中所述的保護(hù)模塊、控 制模塊均設(shè)有數(shù)據(jù)接口，采用統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的串行或并行方式實(shí)現(xiàn)多個(gè)電子模塊之間進(jìn)行多主 或主從方式的數(shù)據(jù)傳送。
更進(jìn)一步地，上述的模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，其中所述盒體的另一側(cè) 接插有獨(dú)立的擴(kuò)展輔助信報(bào)觸頭與擴(kuò)展信報(bào)觸頭。并且，可根據(jù)使用需要，獨(dú)立選用這兩個(gè) 模塊。更進(jìn)一步地，上述的模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，其中所述盒體的另一側(cè) 接插有獨(dú)立的擴(kuò)展輔助信報(bào)觸頭與擴(kuò)展信報(bào)觸頭。兩個(gè)模塊可獨(dú)立安裝，獨(dú)立選配。更進(jìn)一步地，上述的模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，其中所述的內(nèi)置信報(bào)觸 頭采用與主電路觸頭系統(tǒng)模塊聯(lián)動(dòng)的杠桿直接配合切換，為獨(dú)立結(jié)構(gòu)模塊，可選配。更進(jìn)一步地，上述的模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，其中所述的電源模塊為 獨(dú)立模塊，提供獨(dú)立的控制工作電源，電源電壓包括AC220、AC380、DCl 10、DC220，且控制電 源串聯(lián)有與手柄關(guān)聯(lián)的控制觸頭。這樣，在斷開位置更安全，且獨(dú)立的電源模塊便于更換維 護(hù)。再進(jìn)一步地，上述的模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，其中所述的測(cè)量采樣模 塊進(jìn)行電流采樣，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電流、漏電、電壓的組合采樣；電流、漏電的組合采樣；電流、電 壓的組合采樣。本發(fā)明技術(shù)方案的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在具有手柄控制、 外部控制和自動(dòng)控制的多種交替控制方式。并且，依賴于顯示模塊、電源模塊、保護(hù)模塊、 控制模塊的存在，還可具有各種參數(shù)設(shè)置、電動(dòng)機(jī)各種數(shù)據(jù)測(cè)量顯示、電機(jī)運(yùn)行日志記錄、 維護(hù)管理信息統(tǒng)計(jì)等顯示查詢或遠(yuǎn)程通訊功能。更為重要的是，令原本不可分割的控制與 保護(hù)開關(guān)電器實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊之間的引出距離小，可即插即用，可靠性 強(qiáng)，便于安裝卸取，有利于維護(hù)和升級(jí)。即使需要進(jìn)行外掛插拔其他模塊，亦可以通過(guò)插拔 方式插裝于產(chǎn)品內(nèi)部，不占用產(chǎn)品的外形尺寸，方便使用。本發(fā)明整體成本較低，觸頭容量 大，使用壽命長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)電磁鐵線圈交流、直流不同電壓等級(jí)的通用要求，應(yīng)用場(chǎng)合廣泛。為 本領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步拓展了空間，實(shí)施效果好。


本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過(guò)下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說(shuō)明進(jìn)行圖示和 解釋。這些實(shí)施例僅是應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的典型范例，凡采取等同替換或者等效變換而 形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。這些附圖當(dāng)中，圖1是模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器的分解示意圖；圖2是模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器的運(yùn)行原理示意圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義如下1模塊盒體2保護(hù)模塊
3主電路觸頭系統(tǒng)模塊4操作貯能模塊
5測(cè)量采樣模塊6控制模塊
7電動(dòng)操作模塊8控制手柄
9電源模塊10內(nèi)置信報(bào)觸頭
11擴(kuò)展輔助信報(bào)觸頭12擴(kuò)展信報(bào)觸頭
具體實(shí)施例方式如圖1 2所示的模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，包括控制與保護(hù)開關(guān)電器 模塊盒體1，其特別之處在于所述的模塊盒體1內(nèi)外接插有互為獨(dú)立的保護(hù)模塊2、主電路 觸頭系統(tǒng)模塊3、操作貯能模塊4、測(cè)量采樣模塊5、控制模塊6、電動(dòng)操作模塊7，電源模塊 9、內(nèi)置信報(bào)觸頭10、顯示模塊，各個(gè)模塊設(shè)有即插即用接口。并且，內(nèi)置信報(bào)觸頭10采用與 主電路觸頭系統(tǒng)模塊3聯(lián)動(dòng)的杠桿直接配合切換。具體來(lái)說(shuō)，盒體的一端接插有電源模塊9，盒體的另一端接插有保護(hù)模塊2，盒體 的一側(cè)接插有控制模塊6，盒體的另一側(cè)接插有獨(dú)立的擴(kuò)展輔助信報(bào)觸頭11與擴(kuò)展信報(bào)觸 頭12，盒體內(nèi)設(shè)有接插槽，其內(nèi)接插有電動(dòng)操作模塊7與操作貯能模塊4，主電路觸頭系統(tǒng) 模塊3上接插有測(cè)量采樣模塊5，嵌套在盒體底部，盒體預(yù)留接插口上接插有顯示模塊，各 個(gè)模塊接插后形成內(nèi)部總線，由此可通過(guò)不同模塊的組合實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)回路的起動(dòng)操作控制 及維護(hù)管理。為了便于使用者知道控制與保護(hù)開關(guān)的所處狀態(tài)及電路的實(shí)際狀態(tài)，保護(hù)模塊設(shè) 有多組信報(bào)顯示LED，“備妥”LED指示、“運(yùn)行”LED指示、“故障”LED指示、“報(bào)警”LED指示， “電源正常” LED指示，“通訊正?！?LED指示。結(jié)合本發(fā)明一較佳的實(shí)施方式來(lái)看，所述的操作貯能模塊4上端接插有控制手柄 8。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)具有“手柄控制”和“外部控制”的交替操作控制方式。具體來(lái)說(shuō)，可通 過(guò)“顯示模塊”或“控制模塊6”實(shí)現(xiàn)一個(gè)自動(dòng)控制的操作控制方式。由此能實(shí)現(xiàn)諸如以下 的命令遠(yuǎn)程通訊控制命令、并口 PLC控制命令、邏輯編程控制命令、開關(guān)量操作控制命令、 顯示模塊操作命令等?？删哂小笆褐仄饎?dòng)”、抗晃電等控制功能。進(jìn)一步結(jié)合1來(lái)看，所述盒體的另一側(cè)接插有獨(dú)立的輔助信報(bào)觸頭11與外掛信報(bào) 觸頭12。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)接插有獨(dú)立的輔助信報(bào)觸頭11與外掛信報(bào)觸頭12，能夠滿足各種 的工作需要，即插即用，且便于安裝卸取，便于維護(hù)。由此，避免了因?yàn)閭鹘y(tǒng)產(chǎn)品其采用外掛 輔助或內(nèi)置不獨(dú)立結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的，不便于選配、引出距離大、可靠性差的缺陷。再結(jié)合本發(fā)明的實(shí)際使用來(lái)看，電源模塊9為獨(dú)立模塊結(jié)構(gòu)，可根據(jù)不同工作電 源電壓進(jìn)行更換，便于選配，且便于安裝。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了供控制與保護(hù)兩路的工作電源獨(dú)立 結(jié)構(gòu)，主電路工作電源一致并同步。而保護(hù)工作電源根據(jù)應(yīng)用負(fù)載的重要程度，能獨(dú)立提供 直流電源，亦可與控制電源一起取主電工作電源，滿足不同的工作狀態(tài)要求。更為重要的 是，通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，控制電源允許頻繁通斷操作，且一般操作壽命次數(shù)可達(dá)1000萬(wàn)次以 上，而保護(hù)工作電源獨(dú)立提供后，減少通斷次數(shù)，可提高電源的可靠性。通過(guò)上述的文字表述并結(jié)合附圖可以看出，采用本發(fā)明后，具有手柄控制和外部 控制的多種交替控制方式。并且，依賴于顯示模塊、測(cè)量采樣模塊、控制模塊的存在，可具有 各種參數(shù)設(shè)置、電動(dòng)機(jī)各種數(shù)據(jù)測(cè)量顯示、電機(jī)運(yùn)行日志記錄、維護(hù)管理信息統(tǒng)計(jì)等顯示查 詢或遠(yuǎn)程通訊功能。更為重要的是，令原本不可分割的控制與保護(hù)開關(guān)電器實(shí)現(xiàn)了互為獨(dú) 立的設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊之間的引出距離小，可即插即用，可靠性強(qiáng)，便于安裝卸取，有利于維護(hù) 更換。即使需要進(jìn)行外掛插拔其他模塊，亦可以通過(guò)插拔方式插裝于產(chǎn)品內(nèi)部，不占用產(chǎn)品 的外形尺寸，方便使用。本發(fā)明整體成本較低，觸頭容量大，使用壽命長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)電磁鐵線圈 交流、直流不同電壓等級(jí)的通用要求，應(yīng)用場(chǎng)合廣泛。
權(quán)利要求
模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，包括控制與保護(hù)開關(guān)電器模塊盒體，其特征在于所述模塊盒體的內(nèi)外接插有獨(dú)立式的保護(hù)模塊、主電路觸頭系統(tǒng)模塊、操作貯能模塊、測(cè)量采樣模塊、控制模塊、電動(dòng)操作模塊、脫扣器、電源模塊、內(nèi)置信報(bào)觸頭及顯示模塊，各個(gè)模塊設(shè)有即插即用接口，盒體的一端接插有電源模塊，盒體的另一端接插有保護(hù)模塊，盒體的一側(cè)接插有控制模塊，盒體的另一側(cè)接插有獨(dú)立的擴(kuò)展輔助信報(bào)觸頭與擴(kuò)展信報(bào)觸頭，盒體內(nèi)設(shè)有接插槽，其內(nèi)接插有電動(dòng)操作模塊與操作貯能模塊，主電路觸頭系統(tǒng)模塊上接插有測(cè)量采樣模塊，嵌套在盒體底部，盒體預(yù)留接插口上接插有顯示模塊，各個(gè)電子模塊接插后形成內(nèi)部總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，通過(guò)不同模塊的組合實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)回路的起停操作控制，短路、過(guò)載、接地等故障保護(hù)，測(cè)量指示和顯示、遠(yuǎn)程通訊及維護(hù)管理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，其特征在于所述的保 護(hù)模塊上設(shè)有多種狀態(tài)LED指示區(qū)分和負(fù)載工作電流分檔調(diào)節(jié)裝置，包括有“備妥” LED指 示、“運(yùn)行”LED指示、“故障”LED指示、“報(bào)警”LED指示，“電源正?！盠ED指示，“通訊正?！盠ED 指示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，其特征在于所述的保 護(hù)模塊、控制模塊均設(shè)有數(shù)據(jù)接口，兩者采用統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的串行或并行方式實(shí)現(xiàn)相互之間采 用多主或主從方式的數(shù)據(jù)傳送，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)回路的操作控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，其特征在于所述的保 護(hù)模塊、控制模塊均設(shè)有數(shù)據(jù)接口，兩者采用統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的串行或并行方式實(shí)現(xiàn)相互之間采 用多種總線協(xié)議方式的數(shù)據(jù)傳送，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)回路的操作控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，其特征在于所述盒體 的另一側(cè)接插有獨(dú)立的擴(kuò)展輔助信報(bào)觸頭與擴(kuò)展信報(bào)觸頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，其特征在于所述的內(nèi) 置信報(bào)觸頭采用與主電路觸頭系統(tǒng)模塊聯(lián)動(dòng)的杠桿直接配合切換。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，其特征在于所述的電 源模塊提供獨(dú)立的控制工作電源，電源電壓包括AC220、AC380、DCl 10、DC220，且控制電源串 聯(lián)有與手柄關(guān)聯(lián)的控制觸頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器，其特征在于所述的測(cè) 量采樣模塊進(jìn)行電流采樣，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電流、漏電、電壓的組合采樣；電流、漏電的組合采樣； 電流、電壓的組合采樣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模塊化集成式控制與保護(hù)開關(guān)電器。特點(diǎn)是模塊盒體內(nèi)外接插有獨(dú)立式的電子模塊，各個(gè)模塊設(shè)有即插即用接口，盒體的一端接插有電源模塊，盒體的另一端接插有保護(hù)模塊，盒體的一側(cè)接插有控制模塊，另一側(cè)插有獨(dú)立擴(kuò)展信報(bào)觸頭和擴(kuò)展輔助觸頭，盒體內(nèi)設(shè)有接插槽，其內(nèi)接插有電動(dòng)操作模塊與操作貯能模塊，主電路觸頭系統(tǒng)模塊上接插有測(cè)量采樣模塊，嵌套在盒體底部，盒體預(yù)留接插口上接插有顯示模塊，多個(gè)電子模塊接插后形成內(nèi)部總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，通過(guò)不同模塊的組合實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)回路的起動(dòng)操作控制及維護(hù)管理。各個(gè)模塊可即插即用，可靠性強(qiáng)，便于安裝卸取，有利于維護(hù)更換有利于獨(dú)立升級(jí)。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK101902179SQ20091014650
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者劉士實(shí), 干建鋒, 王通, 程玉標(biāo), 肖桂平 申請(qǐng)人:蘇州萬(wàn)龍電氣集團(tuán)股份有限公司