专利名称：交流接触器主触头故障保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种紧急保护电路装置，适用于用三相交流接触器控制设备运行的各种三相平衡用电设备的回路中，可在三相交流接触主触头发生一相、多相熔合、烧损时对该接触器所控制的主回路设备提供保护。
目前，电动起重机、电梯、台车等运输机械通常采用电磁接触器将额定电压、电流输入电动机，使其实现反复启动、停止、正反转等动作。在长期使用过程中，由于拉弧和触头表面粗糙不平，导致在吸合时使触头熔合在一起，即使操作开关断开，触头仍保持接触，电机不停仍处于通电状态，在使用中经常出现与操作相反的动作，导致失控，造成毁机、伤人事故，尤其在吊运高温和易爆易燃危险品时后果更为严重。现有技术中考虑采用各种技术手段进行控制，例如在接触器的触头上增加一组弹簧，以增大触头脱开力，减少触头咬死的现象，但该方法使接触器结构复杂，又增加电能消耗，弹簧力的大小也很难确定，可靠性差。或者采用测量电压进行检测，但结构比较复杂。
本实用新型的目的是得到一种交流接触器主触头故障保护装置，是安装在三相电源的的接线上，可检测出接触器触头熔合以及单相缺相，然后让上一级开关断开，达到停止运行的目的，确保电机等安全运行。
为实现上述目的，本实用新型提出的技术解决方案为一种交流接触器主触头故障保护装置，它包括与每一工作回路相接的保护电路1、2、3和单片机4、电源5，保护电路1、2、3中包括如下接触器熔合检测电路与主回路一相电源相接的取样及矢量和运算电路、整流电路、比较电路、包括RS触发器的自保及复位电路，RS触发器的输出端经驱动电路与报警电路和/或继电器RY相接，继电器RY控制上一级电源通断，接触器触头的辅助接点D和自保及复位电路的输入端E短接。
接触器熔合检测电路和缺相保护电路与或门相接后与继电器RY相接，缺相保护电路为与三相电源相接的的取样及矢量和运算放大电路、整流电路、比较电路、包括RS触发器的自保及复位电路，RS触发器的输出端经驱动电路与报警、记录电路相接。
接触器熔合检测电路和/或缺相保护电路的入端接有隔离电容。
接触器熔合检测电路和/或缺相保护电路中的比较电路输出的信号经延时电路输入自保及复位电路。
附图
为本实用新型交流接触主触头故障保护装置电路原理图。
下面结合说明书附图对本实用新型的一个实施例做进一步详细描述本实用新型的主要构思是在没有指令的情况下，接触器触头分开，电动机三相不应有电，否则就说明触头有咬死的现象，因此在各电机的三相接线上配上一套检测装置，一旦在无指令情况下，测得电机三相有电，就立即发出指令，让上一级开关自动断电。
如说明书附图所示，本实用新型的装置包括保护电路1、2、3、单片机4和电源5几部分，其中保护电路1～3的电路完全相同，每一个电路保护一个回路，可按照需要增减；单片机4用来记录各路发生缺相、接触器咬合故障的时间、回路号、故障类别等；电源部分5给各保护电路和单片机提供电源。
本实用新型的保护电路1～3分为缺相保护电路和接触器熔合检测电路两部分。
每个保护电路单元有三个主回路输入端A、B、C，接至被保护回路接触器的下桩头，两个操作指令输入端，一般可接至抱闸接触器的一副常开辅助接点D，两个保护输出端可接至上级接触器的线包回路。
本装置中的缺相保护电路是分别与三相电源相接，从主回路来的三相电压信号经隔离回路中的高压电容器C1-C3隔离，安装高压电容的目的是每次检查时不需要将保护装置拆除。三相电压信号被送至由电阻R4～R7、二极管D1、D2和放大器G1(140××)组成的取样及矢量和运算电路，即经分压电阻R1～R3取样后送入运算放大器G1中进行矢量和运算，当三相电压均为零(主回路设备不工作)或三相电压平衡(主回路设备正常工作)时，运算放大器的输出为零，缺相保护电路不动作。
当主回路缺相时，三相电压严重不平衡，运算放大器有一个较大的输出，该交流信号经二极管D3整流，整流电路也有一个较大的直流输出，输入由电阻R8、R9、0、R11、可变电阻W1、电容C4、二极管D4、或非门G3(140××)的组成的比较电路，该信号比比较电路设定的参考电压大，故比较电路的输出从0翻转为1(如果三相电压稍有不平衡，则整流电路的直流输出信号不足以使比较电路翻转，缺相保护电路不动作)。
比较电路的输出送至由R12、C5组成的延时电路作一个零点几秒的延时。这样，当接触器的三相主触头动作不一致时，在接触器吸合和断开时会有一个瞬间的缺相，从而导致保护电路的误动作，为了避免这个误动作提高其抗干扰能力，设置了本延时装置。
延时电路的输出送至自保及复位电路中RS触发器(OR1,2)的S端，使RS触发器的输出翻转为1，给出故障信号并实现保持。当故障消失后，按故障复位按钮Reset，给RS触发器的S端置1，可使RS触发器的输出重新翻转为0。RS触发器的输出经驱动电路DR1放大后，一路经电阻R13直接用来驱动该回路的缺相报警灯，然后与接触器咬死保护电路来的信号一起送至由三极管BG和发光二极管LED1、LED2组成的或门作或运算，另一路送至单片机中作故障记录。
保护电路中的接触器熔合检测电路与缺相保护电路的电路结构基本相同，为从主回路来的三相电压中的一相电压信号经隔离电路中的高压电容器C21隔离，然后送至由电阻R21、R24～R27、二极管D21、D22和放大器G2(140××)组成的取样及矢量和运算电路，运算放大器G1放大、二极管D3整流，得到直流信号，输入由电阻R28、R29、R30、R31、可变电阻W2、电容C24、二极管D24、或非门G4(140××)的组成的比较电路，经由电阻R32、电容C25组成的延时电路延时，送入由RS触发器(OR3,4)组成的自保及复位电路中，RS触发器的输出经驱动电路DR2放大后，一路经电阻R33直接用来驱动该回路的缺相报警灯，一路与缺相保护电路来的信号一起送至或门作或运算，另一路送至单片机中作故障记录。
在接触器熔合检测电路中，接触器的常开辅助接点D和自保及复位电路的输入端E均接地，这样，当主回路设备工作时，抱闸接触器吸合，其常开辅助接点接通，使延时电路的输出接地，主电路虽有电压，但接触器熔合检测电路不会动作。
当主回路不工作时，抱闸接触器不吸合，其常开辅助接点断开，使延时电路的输出可送至自保及复位电路，但在正常工作时此时主回路没有电压，接触器熔合保护电路也不会动作。如果主回路接触器发生触点熔合咬死，则主回路会有电压，无论接触器是一相或多相熔合，隔离电路的输入端都会有电压，从而延时电路会有输出，并且该输出可送至自保及复位电路中RS触发器的S端，使RS触发器的输出翻转为1，经驱动电路放大后，输出到接触器熔合报警灯、或门和单片机中。
从保护电路输出的缺相故障信号和触点熔合故障信号经或门作或运算，驱动继电器RY,D5为二极管，继电器的常闭接点RY1断开主回路上级接触器的线包回路，实现缺相故障和触点熔合故障时的保护。
本实用新型是安装在用电设备的三相电源的主接触器的输出端，可检测三相交流接触器的主触头发生一相、多相熔合，对主回路设备进行保护，可防止由于接触器熔合、失控造成的故障。并可检测出电机三相电不平衡、缺相供电不正常现象，然后强迫停电，防止电机损坏。本装置可广泛应用于各种运输机械，实施方便，易于推广。
权利要求1．一种交流接触器主触头故障保护装置，其特征在于它包括与每一工作回路相接的保护电路1、2、3和单片机4、电源5，保护电路1、2、3中包括如下接触器熔合检测电路与主回路一相电源相接的取样及矢量和运算电路、整流电路、比较电路、包括RS触发器的自保及复位电路，RS触发器的输出端经驱动电路与报警电路和/或继电器RY相接，继电器RY控制上一级电源通断，接触器触头的辅助接点D和自保及复位电路的输入端E短接。
2．根据权利要求1中所述的交流接触器主触头故障保护装置，其特征在于所述的接触器熔合检测电路和缺相保护电路与或门相接后与继电器RY相接，缺相保护电路为与三相电源相接的的取样及矢量和运算放大电路、整流电路、比较电路、包括RS触发器的自保及复位电路，RS触发器的输出端经驱动电路与报警、记录电路相接。
3．根据权利要求1或2所述的交流接触器主触头故障保护装置，其特征在于所述的接触器熔合检测电路和/或缺相保护电路的入端接有隔离电容。
4．根据权利要求1或2所述的交流接触器主触头故障保护装置，其特征在于所述的接触器熔合检测电路和/或缺相保护电路中的比较电路输出的信号经延时电路输入自保及复位电路。
专利摘要一种交流接触器主触头故障保护装置,它包括与每一工作回路相接的保护电路1、2、3和单片机4、电源5,保护电路1、2、3中包括如下接触器熔合检测电路和/或缺相保护电路;与主回路电源相接的取样及矢量和运算放大、整流、比较电路、包括RS触发器的自保及复位电路,RS触发器的输出端与报警电路、继电器相接,同时,接触器触头的辅助接点D和自保及复位电路的输入端E短接。本装置可检测出接触器触头熔合、缺相,将上一级开关断开。
文档编号H02H7/22GK2348517SQ9821883
公开日1999年11月10日 申请日期1998年8月28日 优先权日1998年8月28日
发明者葛佐正, 戴至前 申请人:宝山钢铁(集团)公司