专利名称：电负荷的保护与控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于交流电负荷的保护与控制的装置，该装置至少一极包含具有可分触头的弧移式机电断路器。
在专利EP-104981所述的这类装置包含与断路器的直流通路串连的双路电子开关，且该断路器在将故障电流切断后的电弧转移到旁路时可被旁路。该已知的装置使用电弧换向来保护与断路器触头串连的电子开关。该电子开关实现了对该装置的通断切换的遥控，从而构成了固态通/断接触器。
该已知的断路器/接触器不能使得电动机步进地起动或停止，即(用更普遍的术语来讲)不能对它所控制和保护的负荷操作进行调节。
本发明的一个目的是用于电负荷的简单的控制与保护装置，该装置将负荷保护与供给负荷的功率的调节以及调节单元的自保护结合在一起。
本发明的另一目的是把由特别设计的断路器而形成的自保护装置加到调节单元的旁路元件上。
本发明的目的在于用于交流电负荷的一种保护和控制装置，它包括至少对于一极一个具有可分触头的机电断路器以及配置在上述触头附近的电弧转移电极以便捕获由于触头分开所引起的电弧，该断路器具有正常使用中起作用的一个第一电流通路以及一个第二电流通路，该通路包括转移电极并在遮断及闪弧过程中暂时使之起作用，该装置还包括一个由脉冲调制器电路控制的双路电子开关以保证对负荷的步进式操作，该调制器开关与上述第一电流通路串连，并被由上述第二电流通路旁路。
该装置从而在负荷的调节过程中(例如步进起动和停止)受到保护。
一个接触器最好与调制器电子开关并连，暂时被第二电流通路旁路并在负荷的步进起动和/或停止期间以外起作用。从而通过该装置断路器的简单配置与特别的设计负荷控制单元在负荷操作的所有时间完全是自保护的。
以下参考附图通过例子给出的本发明的一个实施例的描述说明了本发明的特点与优越之处。
图1是根据本发明的弧移式保护与控制装置的简化框图。
图2是包括旁路接触器的本发明的一个实施例的框图。
图3是一个可逆保护与控制装置的简化框图。
图4是对图3装置的操作的说明。
图1的控制与保护装置10是一个混合的机电/电子装置，该装置包括与双路电子半导体开关30结合的弧移式三极机电断路器20;开关30由脉冲调制控制电路40控制以便对功率输出进行调节。
装置10可由输入端11被连接到三相交流线路电压UVW上，并通过输出端12连接到负荷诸如三相异步电动机上。为方便起见，仅表示出与该装置一极相关的部件。
断路器20具有一个热脱扣装置21与一个磁脱扣装置22，这两个装置与一个开闭机构23配合以便打开可分的触头24，25。手动触头开闭器26也与机构23配合。如专利EP-104981中所述至少一个固定触头导电元件28与隔开带有固定触头25的导电元件28的局部和旁路导电元件29的间隙27或绝缘开口相配合。在常规操作中，间隙27提供了元件28与29之间的电绝缘，并在响应故障电流的检测而打开触头时，电弧在触头24与25之间经过间隙27闪络;以这种方式迅速地建立起移动触头24与部件29之间的导电通路，并且通常流经第一电流通路C1的电流暂时转向第二电流通路C2。
电子开关30的主输入端31连接到电流通路C1，于是该开关与电流通路C1串接，并且主输出端32连接到电流通路C2以防止暂态电弧电流。端子32直接连接到输出端12。
该电子开关有一个或两个连接到脉冲调制器控制电路40的控制端33而形成电子起动器，该起动器通过它与弧移断路器的电流通路C1，C2的连接而被自保护。
该起动器在电动机起动和停止过程中可连续地向电动机输出或减小功率或逐渐减小的功率，使得电动机的起动和停止是步进的。
开关30是包括反向并连的二个可控硅的三端双向可控硅开关或任何其他双路半导体开关。
机电旁路接触器50可以通常熟知的方式与电子开关30并连(图2)。该接触器带有主触头51，52分别与电子开关30的主输入端31及主输出端32连接;该接触器还包括一个圆筒形螺线管，其线圈53有连接于控制电路40的端子，该螺线管打开和闭合触头51，52。闭合这些触头以向电动机供给未调节功率。
当旁路接触器50正在对开关30旁路时，在应用调节器电子开关30的时间中由装置所提供给调节器电子开关30的自保护在调节时间以外自动延伸到旁路接触器50，而无须任何附加的装置或连接。
图3表示本发明的控制与保护装置的一个实施例，用于向三相异步电动机的三相L1，L2，L3供电。无需更详细的说明，断路器20其三个极分别有连接到各电流通路C1的输出端61a，61b，61c以及连接到各电流通路C2的输入端62a，62b，62c。
两个四极接触器KM1，KM2具有输入端1，3，5，7及输出端2，4，6，8并作如下连接它们的输入端1，3，5，7分别连接到端子62b，61b，62a与61a;接触器KM1的输出端2，4，6，8分别连接到电子开关30b(相L2)的端子32b，31b，以及电子开关30a(相L1)的端子32a，31a;接触器KM2的输出端子2，4，6，8被分别连接到开关30a的端子32a，31a以及开关30b的端子32b，31b。端子61c，62c总是被连接到开关30c(相L3)的端子31c，32c。根据所需要的旋转方向，或是KM1或是KM2接触器起作用，另一个则处于闲置。
从而自保护对于开关30a，30b与30c以及对于分别与这些开关并连的旁路接触器50的各极都是完全有效的(见图3)。自保护对于接触器KM1，KM2的每一个的极3，4与7，8也完全有效的;自保护对于接触器KM1，KM2的每一个的极1，2与5，6是部分有效的，因为后者携带的电流是断路器(例如20a)一极的旁路C2上的遮断电流IC2与由相邻的极(例如20b)的直接通路C1所携带的受限电流IC1之间的差值。
图4表示了对于一个假定的短路电路ICC接触器，KM1，KM2的极1，2与5，6推带电流I是IC1与IC2之间的差值，于是该电流低于假定没有旁路C2时的值。而且由于开关的调节作用而减小了开关30的负载电流。
权利要求
1.用于交流电负荷的保护和控制装置，至少一极包括一个具有可分触头的机电断路器和配置在这些触头附近的弧移电极以使捕获由触头分离而引起的电弧，该断路器具有在正常使用中起作用的第一电流通路和包括弧移电极并在遮断和弧闪过程中暂时起作用的第二电流通路，该装置还包括双路电子开关，它由一脉冲调制器电路控制以保证负荷的步进操作，该调制器开关与上述第一电流通路串连并适由上述第二电流通路旁路。
2.根据权利要求1的装置，其特征为一个接触器与上述调制器电子开关并连并暂时适由上述第二电流通路旁路，并且在调节供给该负荷的功率时间周期之外由上述控制电路起动。
3.根据权利要求2的装置，其特征在于上述接触器是一机电接触器。
4.根据权利要求2的用于向多相电动机供电的装置，其中反向开关连接在上述断路器与上述调制器电子开关之间。
5.根据权利要求4的装置，其中上述开关包括两个四极接触器，该接触器具有第一电极，用于将上述第一电流通路连接到上述调制器开关的输入端，并具有第二电极用于将上述第二电流通路连接于上述调制器开关的输出端。
全文摘要
一种保护和控制装置，包括弧移机电断路器。一种由脉冲调制器控制电路控制的双路电子开关与在正常使用中起作用的第一电流通路串连并可被第二电流通路旁路，该第二电流通路在遮断路过程中被闪弧暂时接通。该装置可用于调节电负荷的操作。
文档编号H01H9/46GK1106958SQ9410825
公开日1995年8月16日 申请日期1994年7月4日 优先权日1993年7月5日
发明者加斯特·让-诺约尔, 盖利·让-皮埃尔, 奥利方·K·雅克 申请人:施内德电子公司