自控断路保护信号继电器输出电路装置 【技术领域】
本发明涉及一种用于保护电路及其负载因缺相、欠压、过压断开主电路的自控断路保护电路中的自控断路保护信号继电器输出电路装置。
技术背景
现行的主电路断路保护电路，采用继电器则保护功能不全，采用电子电路则成本较高，而且电路复杂，体积大，使其不易普及应用。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种用于自控断路保护电路中的自控断路保护信号继电器输出电路装置，在主电路运行过程中发生缺相、欠压、过压情况时，能对主电路及其负载，特别是电机起到断路保护作用，并且便于引入各种敏感信号来进行断路保护，是一种功能较全、结构简易、易于普及应用的自控断路保护电路装置。
【发明内容】
本发明的目的是这样实现的：该自控输出电路装置采用过压继电器与欠压继电器串联后与一暂时使得欠压继电器通电吸合的短接过压继电器的电路，或者采用控制过压继电器的倍压整流电源与控制欠压继电器的倍压整流电源串联后与一暂时使得控制欠压继电器的倍压整流电源通电以使欠压继电器吸合的短接控制过压继电器的倍压整流电源的电路，这种电路中的启动开关经暂时接通而断开后，过压继电器进入工作状态，欠压继电器被启动后进入工作状态，当主电路出现欠压、过压时输出断路保护开关信号。具体方案如下：
自控断路保护信号继电器输出电路装置，其特征在于采用交流继电器来拾取断路保护信号并输出断路保护开关信号，其由过压继电器g与欠压继电器q1串联，启动开关Kq一端接于g、q1的节点，另一端使Kq短接g以使q1通电吸合。这种情况是由交流继电器控制两相，另一相由吸合线圈控制的交流接触器所采用。
另一种自控断路保护信号继电器输出电路装置是在前面基本结构地基础上，由直流继电器控制两相：1)采用直流继电器来拾取断路保护信号并输出断路保护开关信号，其将过压继电器g作为倍压整流电源的负载，与g并联分流电阻Rg用以校正过压值，形成倍压过压继电器G；将欠压继电器q1作为另一倍压整流电源的负载，与q1并联分流电阻Rg用以校正欠压值，与q1并联有限流电阻的三极管Tq用以引入外来信号进行断路控制，形成倍压欠压继电器Q1；2)由上述倍压过压继电器G与倍压欠压继电器Q1串联，启动开关Kq一端接于G、Q1的节点，另一端使Kq短接G以使Q1通电吸合。
在第一种基础方案的基础上，为了实现控制三相，有以下两种方式：
一是增加欠压继电器q2，过压继电器g、欠压继电器q1和欠压继电器q2按星形联结，启动开关Kq一端接于星点，另一端使Kq短接g以使q1和q2通电吸合。
二是增加欠压继电器q2和q3，由过压继电器g与欠压继电器q3串联，q3接于星点与欠压继电器q1.、欠压继电器q2构成星形联结，启动开关Kq一端接于g、q3的节点，另一端使Kq短接g以使q1、q2、q3通电吸合。
同理，在第二种方案的基础上，为了实现控制三相，也有以下两种方式：
一是增加倍压欠压继电器Q2，该自控继电器输出电路装置由倍压过压继电器G、倍压欠压继电器Q1、倍压欠压继电器Q2按星形联结，启动开关Kq一端接于星点，另一端使Kq短接于G以使Q1、Q2通电吸合。
二是增加倍压欠压继电器Q2和Q3，该自控继电器输出电路装置由倍压过压继电器G与倍压欠压继电器Q3串联，Q3短接耦合电容后接于星点，与倍压欠压继电器Q1、倍压欠压继电器Q2构成星形联结，启动开关Kq一端接于G、Q3的节点，另一端使Kq短接G以使Q1、Q2、Q3通电吸合。
该自控继电器输出电路装置中的启动开关Kq为延时断开开关.最好Kq为时间继电器触点开关，由直流继电器Z、电容C2并联构成的感容继电器作为时间继电器。 或者，启动开关Kq为电子开关，电子开关是由电容C1并联电阻R1后与二极管T1串联构成单向充电电路，电容C2并联电阻R2后与二极管T2串联构成另一单向充电电路，再由相反方向的两个单向充电电路并联构成电容开关。电子开关中的电容C1、C2也可以用基极充电导通的三极管T3、T4来代替，形成三极管开关。
本发明用于自控断路保护电路装置中，将该电路装置与控制电源切换电路和开关电路共同构成自控断路保护电路装置，在运行过程中是将控制电源从主电路开关触点的输入端切换到主电路开关触点的输出端，当出现开关触点接触不良等原因引起电路缺相包括单相电源缺“火”缺“零”或电压波动引起电路欠压、过压情况时，能够切断电源实现主电路断路保护功能，并且便于引入过载、漏电等外来信号来进行断路保护，保护功能齐全，成本低，易于普及应用。
该电路装置等效于《自控断路保护信号输出电路》(专利申请号01145594.2)集成电路，可以由多个继电器及其附件组成一体化继电器电路，也可以由分离元件组成继电器电路，其中的欠压继电器、过压继电器可以是小型继电器，也可以是微型继电器。
【附图说明】
图1是由交流继电器控制两相、另一相由吸合线圈控制的交流接触器所采用的自控断路保护信号继电器输出电路装置结构图；
图2是由直流继电器控制两相、另一相由吸合线圈控制的交流接触器所采用的自控断路保护信号继电器输出电路装置结构图，也可以作为控制单相断路器包括漏电保护开关的自控断路保护信号继电器输出电路装置结构图；
图3、图4、图5、图6是交流接触器或者断路器所采用的可控制三相的自控断路保护信号继电器输出电路装置结构图；
图7是自控断路保护信号继电器输出电路装置中启动开关所采用的时间继电器的电路结构图；
图8、图9是自控断路保护信号继电器输出电路装置中启动开关所采用的电子开关的电路结构图；
图10是自控断路保护信号继电器输出电路装置用于交流接触器中，在启动按钮断开之后而自身未能正常工作之前通过触点切换继续短时接通吸合线圈回路的电路结构图；
图11是自控断路保护信号继电器输出电路装置用于锁扣节能型交流器中，脱扣线圈的控制电路结构图；
图12、图13是自控断路保护信号继电器输出电路装置用于剩磁节能型交流接触器吸合线圈的控制电路结构图。
【具体实施方式】
以下结合附图详细说明本发明：
在图1中，过压继电器g与欠压继电器q1串联，启动开关Kq一端接于g、q1的节点，另一端使Kq短接g以使q1通电吸合。
图1的工作原理为：按《缺相.欠压过压断路保护电路》专利技术(申请号01128945.7)用于交流接触器，当主电路出现缺相、欠压、过压时串联在吸合线圈回路中的欠压继电器触点开关q1`或者过压继电器触点开关g`断开而断开主电路。
在图2中，过压继电器g作为倍压整流电源的负载，与g并联分流电阻Rg用以校正过压值——下称此电路结构为“倍压过压继电器”G；欠压继电器q1作为另一倍压整流电源的负载，与q1并联分流电阻Rq用以校正欠压值，与q1并联有限流电阻的三极管Tq用以引入外来信号进行断路控制——下称“倍压欠压继电器”Q1，倍压过压继电器G、倍压欠压继电器Q1用图示的符号来表示； 倍压过压继电器G与倍压欠压继电器Q1串联，启动开关Kq一端接于G、Q1的节点，另一端使Kq短接G以使Q1通电吸合。
图2的工作原理与图1相同。采用直流继电器来代替交流继电器，还能引入外来信号来进行控制，其原理为：外来信号作用于三极管Tq致使倍压欠压继电器Q1欠压而输出路保护开关信号来断开主电路。
在图3中，过压继电器g、欠压继电器q1、欠压继电器q2按星形联结，启动开关Kq一端接于星点，另一端使Kq短接g以使q1、q2通电吸合。
图3是在图1的基础上增加了一个欠压继电器q2，其工作原理与图1相同。
在图4中，过压继电器g与欠压继电器q3串联，q3一端接于星点与欠压继电器q1、欠压继电器q2构成星形联结，启动开关Kq一端接于g、q3的节点，另一端使Kq短接g以使q1、q2、q3通电吸合。
图4是在图3的基础上增加了一个欠压继电器q3，其工作原理与图3相同。
在图5中，倍压过压继电器G、倍压欠压继电器Q1、倍压欠压继电器Q2按星形星联结，启动开关Kq一端接于星点，另一端使Kq短接G以使Q1、Q2通电吸合。
图5是在图2的基础上增加了一个倍压欠压继电器Q2，其工作原理与图2相同。
在图6中，倍压过压继电器G与倍压欠压继电器Q3串联，Q3短接耦合电容后接于星点与倍压欠压继电器Q1，倍压欠压继电器Q2构成星形联结，启动开关Kq一端接于星点，另一端使Kq短接G以使Q1、Q2、Q3通电吸合。
图6是在图5的基础上增加了一个倍压欠压继电器Q3，其工作原理与图5相同。
在图7中，直流继电器Z、电容C并联成为一时间继电器——下称“感容继电器”，并用图示的符号来表示，本图则称感容继电器Z。感容继电器Z中的动合触点用以代替自控断路保护信号继电器输出电路装置中延时断开的启动开关Kq，欠压继电器q1、q2、q3中的动合触点，过压继电器g的动断触点串联，包括与交流接触器“启动——运行”期间吸合线圈回路的电源切换触点串联后与感容继电器Z中的另一动合触点并联用以代替交流接触器吸合线圈回路的启动按钮开关并代替“启动--运行”期间吸合线圈回路的电源切换电路(未作图示)。
图7的工作原理为：将交流接触器的启动按钮用来作为感容继电器的启动按钮，原交流接触器的启动按钮开关用感容继电器Z中的动合触点来代替，感容继电器Z的另一动合触点代替启动开关Kq，感容继电器启动时，电容Cz充电，断开感容继电器电源后，电容Cz放电作为感容继电器Z的维持电源，在这一过程中，自控断路保护信号继电器输出电路中的欠压继电器启动，随后感容继电器工作结束，启动开关断开，自控断路保护信号继电器输出电路正常工作，由欠压继电器q1、q2、q3中的动合触点、过压继电器g中的动断触点来控制交流接触器的吸合线圈回路，未控制欠压继电器q、过压继电器g的主触点输出端要用来作为吸合线圈回路的单相电源。
在图8中，电容C1并联电阻R1后与二极管T1串联构成单向充电电路，电容C2并联电阻R2后与二极管T2串联构成另一单向充电电路，再由相反方向的两个单向充电电路并联构成电子开关——下称“电容开关”，并用图示的符号来表示，本图则称电容开关C。
在图9中，采用充电导通的三极管T3、T4来代替图8中的C1、C2构成电子开关——下称“三极管开关”，并用图示的符号来表示，本图则称三极管开关T。
在图10中，该自控继电器输出电路装置由主电路开关触点的输出端控制，按《缺相.欠压.过压断路保护电路》(申请号：01128945.7).《自控断路保护电路》(申请号01145595.0)专利技术用于交流接触器或者断路器中，将欠压继电器的触点、过压继电器的触点串联或者并联组成QG开关，串联的QG开关用图示的符号来表示，并联的QG开关用符号图11中所示的符号来表示，QG开关可以是本发明中的继电器触点组成的开关，也可以是由其控制的中间继电器的触点开关，串联的QG开关、由吸合线圈S控制的动合辅触点S`串联后与启动按纽QA并联，再将此与停止按纽TA、吸合线圈S串联，电容开关C或者三极管开关T与QG开关并联，构成自控断路保护交流接触器吸合线圈控制电路。
图8、图9是自控断路保护信号继电器输出电路装置在自身未能正常工作之前用来代替启动开关的电路结构图。图10是在交流接触器启动按钮断开之后自控断路保护信号继电器输出电路在自身未能正常工作之前继续短路时接通吸合线圈回路的电路结构图。图8、图9、图10的工作原理为：相反方向的充电回路充电结束等效于断开电子开关，其作用相当于时间继电器的触点开关。
在图11中，脱扣线圈H、电容Ch并联后与感容继电器动断触点Z`、并联的QG开关串联，接入三相整流电源，电容C`h一端接于电源正极，另一端接于电源负极，停止按纽TA一端接于电源正极，另一端接于电容Ch、脱扣线圈H的节点，构成锁扣节能型自控断路保护交流接触器脱扣线圈控制电路。短接感容继电器动断触点Z`，则成为自控断路保护断路器脱扣线圈控制电路。
图11的工作原理为：交流接触器启动时感容继电器动断触点Z`断开，随后QG开关断开，整定延时时间后，感容继电器动断触点Z`闭合，当主电路出现缺相、欠压、过压、失电等情况时，QG开关闭合，脱扣线圈H通电而断开主触点。
在图12中，吸合线圈S、电容Cs并联后接入正负双电源构成剩磁节能型自控断路保护交流接触器吸合线圈控制电路，其中正电源由单相整流二极管T1整流后串联启动按纽QA作为吸合线圈S的启动电源，负电源由三相整流二极管T2整流后串联限流电阻R、动合辅触点S`、并联的QG开关，QG开关并联停止按纽TA作为吸合线圈S的去磁电源。
图12的工作原理为：按下启动按纽QA，正电源单相整流二极管T1导通，吸合线图S正向通电，同时电容Cs正向充电，随后动合辅触点S`闭合，QG开关断开；断开启动按纽QA，电容Cs放电至零电流，交流接触器依靠剩磁维持吸合；当主电路出现缺相、欠压、过压等情况时，QG开关闭合，负电源三相整流二极管T2导通，吸合线圈S`反向通电去磁而失去吸合，动合辅触点S断开而断开负电源。
在图13中，吸合线圈S、电容Cs并联后接入正、负双电源构成剩磁节能型自控断路保护交流接触器吸合线圈控制电路，其中正电源由整流二极管T1串联启动按纽QA后作为吸合线圈S的启动电源，负电源由整流二极管T2串联电阻R、动合辅触点S`、电阻R`、并联的QG开关，QG开关并联停止按纽TA，电容C`s一端接于电阻R.`、动合辅触点S`的节点另一端接于电容Cs、吸合线圈S的节点后作为吸合线圈S的去磁电源。
图13的工作原理为：按下启动按纽QA，正电源整流二极管T1导通，吸合线圈S正向通电，同时电容Cs正向充电，随后动合辅触点S`闭合，QG开关断开；断开启动按纽QA，电容Cs放电至零电流，交流接触器依靠剩磁维持吸合；当主电路出现缺相、欠压、过压、失电等情况时，QG开关闭合，电容C`s放电，吸合线圈S反向通电去磁而失去吸合，动合辅触点S`断开而断开负电源。