儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置，該保護(hù)裝置包括電源裝置、電流取樣判斷裝置、時(shí)序輸出裝置、自恢復(fù)過電流保護(hù)裝置、故障輸出指示裝置等。該電機(jī)保護(hù)裝置中通過船型開關(guān)、自恢復(fù)過電流保護(hù)裝置、電流取樣判斷裝置的采樣電阻、繼電器常閉觸點(diǎn)、整流橋、場(chǎng)效應(yīng)管等與電機(jī)串聯(lián)形成一保護(hù)該電機(jī)的電源回路。電源裝置輸入取自于電機(jī)電源回路，該電源裝置與電流取樣判斷裝置、時(shí)序輸出裝置、繼電器常閉觸點(diǎn)等依次相連。故障輸出指示裝置的輸入端與電流取樣判斷裝置的輸出端相連，該故障輸出指示裝置的輸出端用于外部信號(hào)指示。
【專利說明】
儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及斷路器設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及用于在過載或堵轉(zhuǎn)、短路故障下保護(hù)儲(chǔ)能電機(jī)的保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]斷路器是用于關(guān)合、承載和開斷正?；芈窏l件下的電流，并能在規(guī)定條件下關(guān)合、承載和開斷異常回路電流的開關(guān)裝置。斷路器內(nèi)部的儲(chǔ)能電機(jī)能實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘彈簧自動(dòng)進(jìn)行儲(chǔ)能操作，當(dāng)斷路器完成合閘操作后，儲(chǔ)能電機(jī)立即自動(dòng)對(duì)合閘彈簧進(jìn)行重新儲(chǔ)能。
[0003]然而，在儲(chǔ)能過程中，可能會(huì)由于操動(dòng)機(jī)構(gòu)自身問題，儲(chǔ)能電機(jī)與操動(dòng)機(jī)構(gòu)連接問題，或者儲(chǔ)能電機(jī)自身問題，均會(huì)造成儲(chǔ)能電機(jī)儲(chǔ)能過程中異常，例如:儲(chǔ)能過程不停止，電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)等。該異常的發(fā)生，則會(huì)產(chǎn)生較大的故障電流，導(dǎo)致電機(jī)燒毀。
[0004]同時(shí)，由于儲(chǔ)能電機(jī)額定運(yùn)轉(zhuǎn)電流很小，通常I1V規(guī)格為IA左右，而220V規(guī)格僅為
0.5A左右，與之實(shí)現(xiàn)保護(hù)配合的微型斷路器叉很難選到合適的規(guī)格，進(jìn)而難以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電機(jī)發(fā)生異常時(shí)實(shí)施有效的保護(hù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有儲(chǔ)能電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，缺乏過流保護(hù)問題，本實(shí)用新型提供一種儲(chǔ)能電機(jī)的保護(hù)裝置，以解決由于儲(chǔ)能電機(jī)異常時(shí)而微型斷路器也無法有效對(duì)該電機(jī)實(shí)施保護(hù)引起的問題。
[0006]儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置，包括電源裝置和電流取樣判斷裝置，其特征在于:還包括時(shí)序輸出裝置、自恢復(fù)過電流保護(hù)裝置和故障輸出指示裝置;所述電源裝置輸入端連接電機(jī)電源回路;電源裝置與電流取樣判斷裝置、時(shí)序輸出裝置和繼電器依次相連;故障輸出指示裝置的輸入端與電流取樣判斷裝置的輸出端相連，輸出端用于輸出外部指示信號(hào)。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)最佳實(shí)施例，儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置通過船型開關(guān)串接于電機(jī)電源回路，實(shí)現(xiàn)負(fù)載與電源側(cè)的有效隔離，并在過載、短路故障發(fā)生后，通過該開關(guān)重新復(fù)位儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)最佳實(shí)施例，所述時(shí)序輸出裝置包括延時(shí)輸出和即時(shí)輸出，分別控制著可斷開電機(jī)電源并且互為并聯(lián)關(guān)系的兩條回路；即時(shí)輸出控制繼電器常閉觸點(diǎn)的斷開，緊接著延時(shí)輸出控制MOS管在極短的時(shí)間內(nèi)截止，實(shí)現(xiàn)在過載故障發(fā)生時(shí)對(duì)電機(jī)的保護(hù)，且避免繼電器觸點(diǎn)因開斷電流而導(dǎo)致電弧燒蝕。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)最佳實(shí)施例，所述延時(shí)輸出與MOS管G極相連以控制MOS管的導(dǎo)致與截止，整流橋的正、負(fù)極分別與MOS管的D、S極相連，通過延時(shí)控制MOS管在繼電器常閉觸點(diǎn)斷開之后截止，兩重保護(hù)下實(shí)現(xiàn)電流異常時(shí)對(duì)電機(jī)電源的斷開。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)最佳實(shí)施例，故障輸出指示裝置采用機(jī)械繼電器，其輸入端與電流取樣判斷裝置的輸出端相連;故障輸出指示裝置通過機(jī)械繼電器動(dòng)斷、動(dòng)合觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，輸出兩組信號(hào)用于指示故障的信號(hào)。
[0011 ]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)最佳實(shí)施例，電流采樣判斷裝置包括采樣電阻，所述采樣電阻串接于電機(jī)電源回路。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)最佳實(shí)施例，自恢復(fù)過電流保護(hù)裝置包括自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，其串接于電機(jī)電源回路，電機(jī)負(fù)載發(fā)生短路故障時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲利用其正溫度系數(shù)熱敏效應(yīng)迅速截止電源回路。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置較佳實(shí)施例的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例。
[0015]本實(shí)用新型提供一種儲(chǔ)能電機(jī)的保護(hù)裝置，以解決由于儲(chǔ)能電機(jī)異常時(shí)，例如堵轉(zhuǎn)或過載等，而微型斷路器也無法有效對(duì)該電機(jī)實(shí)施保護(hù)引起的問題。
[0016]圖1為本實(shí)用新型的儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置較佳實(shí)施例的原理框圖，本實(shí)用新型的儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置包括電源裝置、電流取樣判斷裝置、時(shí)序輸出裝置、自恢復(fù)過電流保護(hù)裝置、故障輸出指示裝置等。對(duì)過載或短路等故障發(fā)生時(shí)對(duì)電機(jī)起保護(hù)作用。
[0017]該電機(jī)保護(hù)裝置中通過船型開關(guān)、自恢復(fù)過電流保護(hù)裝置、電流取樣判斷裝置的采樣電阻、繼電器、MOS管等可與電機(jī)串聯(lián)形成一保護(hù)該電機(jī)的電源回路；電源裝置輸入取自于電機(jī)電源回路，該電源裝置與電流取樣判斷裝置、時(shí)序輸出裝置、繼電器等依次相連；故障輸出指示裝置的輸入端與電流取樣判斷裝置的輸出端相連，該故障輸出指示裝置的輸出端用于外部信號(hào)指示。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，該電機(jī)保護(hù)裝置采用船型開關(guān)串接于電機(jī)電源回路的通過輸入端101，102，與儲(chǔ)能電機(jī)串聯(lián)。實(shí)現(xiàn)負(fù)載與電源側(cè)的有效隔離，并在過載、短路故障發(fā)生后，通過該開關(guān)重新復(fù)位電機(jī)保護(hù)裝置。
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，該電機(jī)保護(hù)裝置采用繼電器常閉觸點(diǎn)與MOS管并聯(lián)，結(jié)合時(shí)序輸出裝置的延時(shí)輸出及即時(shí)輸出兩種方式，按順序開斷或者截止電機(jī)電源回路，實(shí)現(xiàn)在過載故障發(fā)生時(shí)對(duì)電機(jī)的保護(hù);其中該延時(shí)輸出與MOS管柵極相連，該MOS管D、S極分別與整流橋正、負(fù)極輸出相連，并聯(lián)在繼電器常閉觸點(diǎn)兩端。并且MOS管的關(guān)斷在繼電器機(jī)械觸點(diǎn)斷開之后，避免繼電器觸點(diǎn)開斷電流時(shí)因電弧燒蝕導(dǎo)致熔焊;而整流橋的使用，保證了 MOS管適用于無極性要求的電機(jī)、電源要求。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，該電機(jī)保護(hù)裝置的故障輸出指示裝置采用機(jī)械繼電器，該裝置輸入端與電流取樣判斷裝置的輸出端相連，該裝置通過機(jī)械繼電器動(dòng)斷、動(dòng)合觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，輸出兩組信號(hào)用于指示故障的信號(hào)。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，該電機(jī)保護(hù)裝置的電流采樣判斷裝置通過采樣電阻的方式，該采樣電阻串接于電機(jī)電源回路。
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，該電機(jī)保護(hù)裝置的自恢復(fù)過電流保護(hù)裝置采用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，如圖1所示，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲PMl為為正溫度系數(shù)熱敏材料(PTC)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲串接于電機(jī)電源回路，電機(jī)負(fù)載發(fā)生短路故障時(shí)，該裝置迅速截止電源回路。正溫度系數(shù)熱敏材料具有電阻率隨溫度升高而增大的特性。使用時(shí)，將其串接在電路中，在正常情況下，其阻值很小，損耗也很小，不影響電路正常工作;但若有過流(如短路)發(fā)生，其溫度升高，它的阻值隨之急劇升高，達(dá)到限制電流的作用，避免損壞電路中的元器件。當(dāng)故障排除后，PTC器件的溫度自動(dòng)下降，叉恢復(fù)到低阻狀態(tài)，因此該類PTC器件叉稱為可復(fù)性保險(xiǎn)絲。
[0023]自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是由高分子材料添加導(dǎo)電粒子制成，其基本原理是一種能量的平衡，當(dāng)電流流過元件時(shí)產(chǎn)生熱量，所產(chǎn)生的熱量一部分散發(fā)到環(huán)境中去，一部分增加了高分子材料的溫度.在工作電流下，產(chǎn)生的熱量和散發(fā)的熱量達(dá)到平衡電流可以正常通過，當(dāng)過大電流通過時(shí)，元件產(chǎn)生大量的熱量不能及時(shí)的散發(fā)出去，導(dǎo)致高分子材料溫度上升，當(dāng)溫度達(dá)到材料結(jié)晶融化溫度時(shí)，高分子材料集聚膨脹，阻斷由導(dǎo)電粒子組成的導(dǎo)電通路，導(dǎo)致電阻迅速上升，限制了大電流通過，從而起到過流保護(hù)作用。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例，通過采樣電阻的方式以檢測(cè)電機(jī)電源回路電流是否達(dá)到保護(hù)閥值。如，對(duì)于一型號(hào)DC IlOV儲(chǔ)能電機(jī)，啟動(dòng)過程持續(xù)250mS，啟動(dòng)電流為1A(持續(xù)時(shí)間< 10mS)，穩(wěn)定工作電流為2A，堵轉(zhuǎn)電流約10A，若該電流持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，則會(huì)燒毀電機(jī)。為了避免電機(jī)由于過熱燒毀或者破壞絕緣，可以設(shè)50%堵轉(zhuǎn)電流值作為堵轉(zhuǎn)保護(hù)整定值，即5A，設(shè)定當(dāng)流過電機(jī)的電流達(dá)到5A且持續(xù)時(shí)間超過500mS時(shí)，需要斷開電機(jī)的電源回路以保護(hù)電機(jī)。而此時(shí)可以通過檢測(cè)采樣電阻兩端的電壓是否達(dá)到5R(R為采樣電阻阻值)且持續(xù)500mS，來判斷是否達(dá)到保護(hù)的閥值。
[0025]采用上述結(jié)構(gòu)及方案后，本實(shí)用新型涉及的一種儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置，內(nèi)置電源裝置取電于電機(jī)電源回路，并供電于電流取樣判斷裝置、時(shí)序輸出裝置等電子電路;電流取樣判斷裝置通過采樣電阻判斷是否發(fā)生過載故障，并判斷是否達(dá)到保護(hù)閥值，當(dāng)達(dá)到保護(hù)閥值時(shí)，將信號(hào)傳輸給時(shí)序輸出裝置，即時(shí)控制繼電器觸點(diǎn)分?jǐn)嗲已訒r(shí)控制MOS管截止，實(shí)現(xiàn)電機(jī)電源回路的開斷；當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，自恢復(fù)過電流保護(hù)裝置則會(huì)迅速截止負(fù)載回路，避免短路故障的擴(kuò)散；當(dāng)故障保護(hù)動(dòng)作后，通過分?jǐn)啻烷_關(guān)將電機(jī)輸入電源斷開，排除故障后，重新合上船型開關(guān)接通輸入電源，該電機(jī)保護(hù)裝置復(fù)位重啟且恢復(fù)正常保護(hù)工作;該電機(jī)保護(hù)裝置上帶有指示燈用于指示正常工作、過載保護(hù)、短路保護(hù)等狀態(tài)，并且?guī)в?對(duì)輸出觸點(diǎn)用于外部指示電路。
[0026]盡管為說明目的公開了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例和附圖，但是熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員，在不脫離本實(shí)用新型及所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，可作各種替換、變化和潤(rùn)飾。因此，本實(shí)用新型不應(yīng)局限于較佳實(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置，包括電源裝置和電流取樣判斷裝置，其特征在于:還包括時(shí)序輸出裝置、自恢復(fù)過電流保護(hù)裝置和故障輸出指示裝置;所述電源裝置輸入端連接電機(jī)電源回路；電源裝置與電流取樣判斷裝置、時(shí)序輸出裝置和繼電器依次相連;故障輸出指示裝置的輸入端與電流取樣判斷裝置的輸出端相連，輸出端用于輸出外部指示信號(hào)。2.如權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于:儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置通過開關(guān)串接于電機(jī)電源回路，實(shí)現(xiàn)負(fù)載與電源側(cè)的有效隔離，并在過載、短路故障發(fā)生后，通過該開關(guān)重新復(fù)位儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置。3.如權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于:所述時(shí)序輸出裝置包含延時(shí)輸出和即時(shí)輸出；電機(jī)電源回路出現(xiàn)過載故障時(shí)，即時(shí)輸出控制繼電器常閉觸點(diǎn)立即斷開，延時(shí)輸出則在繼電器常閉觸點(diǎn)斷開之后的極短時(shí)間內(nèi)關(guān)斷MOS管，實(shí)現(xiàn)在過載故障發(fā)生時(shí)對(duì)電機(jī)的保護(hù)。4.如權(quán)利要求3所述的儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于:還包括整流橋，其輸出正、負(fù)極分別與MOS管D、S極相連構(gòu)成回路，該回路與繼電器常閉觸點(diǎn)并聯(lián)，整體串接于電機(jī)電源回路，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)電源回路故障切斷的雙重保障；其中延時(shí)輸出連接至MOS管G極，以控制MOS管的導(dǎo)通與關(guān)斷。5.如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于:故障輸出指示裝置采用機(jī)械繼電器，其輸入端與電流取樣判斷裝置的輸出端相連;故障輸出指示裝置通過機(jī)械繼電器動(dòng)斷、動(dòng)合觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，輸出兩組信號(hào)用于指示故障的信號(hào)。6.如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于:電流采樣判斷裝置包括采樣電阻，所述采樣電阻串接于電機(jī)電源回路。7.如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于:自恢復(fù)過電流保護(hù)裝置包括自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，其串接于電機(jī)電源回路，電機(jī)負(fù)載發(fā)生短路故障時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲利用其正溫度系數(shù)熱敏效應(yīng)迅速截止電源回路。
【文檔編號(hào)】H02H7/085GK205646775SQ201620254980
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】張榮敏, 許剛, 陳偉宏, 許昀, 郭完全
【申請(qǐng)人】Abb技術(shù)有限公司