专利名称：模块化集成式控制与保护开关电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种开关电器，尤其涉及一种模块化集成式控制与保护开关电器，属 于电工技术领域。
背景技术：
控制与保护开关电器将断路器、接触器、热继电器及隔离器的功能很好的融为一 体，合理的做好了各分立元器件保护特性、控制特性配合的协调工作，可广泛应用于自动化 集中控制系统和基于现场总线的分布式生产线的控制系统等场合，例如冶金、煤矿、钢铁、 石化、港口、船舶、铁路等领域的电动机控制与保护系统和现代化建筑中的照明、电源转换、 泵、风机、空调等电气控制与保护系统。现有的控制与保护开关电器，其内的各个组件往往采用传统的导线连接形成通 路，这样会导致各个组件的控制与运行的可靠性不高。更为重要的是，各个组件无法独立对 电磁铁的吸合释放进行控制，整个控制与保护开关电器属于一个整体，无法进行单独的组 件升级和损坏替换，无法推广使用。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种模块化集成式 控制与保护开关电器。本发明的目的通过以下技术方案来实现模块化集成式控制与保护开关电器，包括控制与保护开关电器模块盒体，其中所 述模块盒体的内外接插有独立式的保护模块、主电路触头系统模块、操作贮能模块、测量采 样模块、控制模块、电动操作模块、脱扣器、电源模块、内置信报触头及显示模块，各个模块 设有即插即用接口，盒体的一端接插有电源模块，盒体的另一端接插有保护模块，盒体的一 侧接插有控制模块，盒体的另一侧接插有独立的扩展辅助信报触头与扩展信报触头，盒体 内设有接插槽，其内接插有电动操作模块与操作贮能模块，主电路触头系统模块上接插有 测量采样模块，嵌套在盒体底部，盒体预留接插口上接插有显示模块，各个电子模块，例如 保护模块、控制模块、显示模块等接插后形成内部总线进行数据传送，通过不同模块的组合 实现电动机回路的起停操作控制，短路、过载、接地等故障保护，测量指示和显示、远程通讯 及维护管理。上述的模块化集成式控制与保护开关电器，其中所述的保护模块上设有多种状 态LED指示区分和负载工作电流分档调节装置，包括有“备妥”LED指示、“运行”LED指示、 “故障”LED指示、“报警”LED指示，“电源正常”LED指示，“通讯正常”LED指示。并且，负载 工作电流采用旋扭可分多档位置调整。进一步地，上述的模块化集成式控制与保护开关电器，其中所述的保护模块、控 制模块均设有数据接口，采用统一结构的串行或并行方式实现多个电子模块之间进行多主 或主从方式的数据传送。
更进一步地，上述的模块化集成式控制与保护开关电器，其中所述盒体的另一侧 接插有独立的扩展辅助信报触头与扩展信报触头。并且，可根据使用需要，独立选用这两个 模块。更进一步地，上述的模块化集成式控制与保护开关电器，其中所述盒体的另一侧 接插有独立的扩展辅助信报触头与扩展信报触头。两个模块可独立安装，独立选配。更进一步地，上述的模块化集成式控制与保护开关电器，其中所述的内置信报触 头采用与主电路触头系统模块联动的杠杆直接配合切换，为独立结构模块，可选配。更进一步地，上述的模块化集成式控制与保护开关电器，其中所述的电源模块为 独立模块，提供独立的控制工作电源，电源电压包括AC220、AC380、DCl 10、DC220，且控制电 源串联有与手柄关联的控制触头。这样，在断开位置更安全，且独立的电源模块便于更换维 护。再进一步地，上述的模块化集成式控制与保护开关电器，其中所述的测量采样模 块进行电流采样，同时实现电流、漏电、电压的组合采样；电流、漏电的组合采样；电流、电 压的组合采样。本发明技术方案的突出的实质性特点和显著的进步主要体现在具有手柄控制、 外部控制和自动控制的多种交替控制方式。并且，依赖于显示模块、电源模块、保护模块、 控制模块的存在，还可具有各种参数设置、电动机各种数据测量显示、电机运行日志记录、 维护管理信息统计等显示查询或远程通讯功能。更为重要的是，令原本不可分割的控制与 保护开关电器实现了独立式的结构设计，各个模块之间的引出距离小，可即插即用，可靠性 强，便于安装卸取，有利于维护和升级。即使需要进行外挂插拔其他模块，亦可以通过插拔 方式插装于产品内部，不占用产品的外形尺寸，方便使用。本发明整体成本较低，触头容量 大，使用寿命长，可实现电磁铁线圈交流、直流不同电压等级的通用要求，应用场合广泛。为 本领域的技术进步拓展了空间，实施效果好。
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和 解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而 形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。这些附图当中，图1是模块化集成式控制与保护开关电器的分解示意图；图2是模块化集成式控制与保护开关电器的运行原理示意图。图中各附图标记的含义如下1模块盒体2保护模块
3主电路触头系统模块4操作贮能模块
5测量采样模块6控制模块
7电动操作模块8控制手柄
9电源模块10内置信报触头
11扩展辅助信报触头12扩展信报触头
具体实施例方式如图1 2所示的模块化集成式控制与保护开关电器，包括控制与保护开关电器 模块盒体1，其特别之处在于所述的模块盒体1内外接插有互为独立的保护模块2、主电路 触头系统模块3、操作贮能模块4、测量采样模块5、控制模块6、电动操作模块7，电源模块 9、内置信报触头10、显示模块，各个模块设有即插即用接口。并且，内置信报触头10采用与 主电路触头系统模块3联动的杠杆直接配合切换。具体来说，盒体的一端接插有电源模块9，盒体的另一端接插有保护模块2，盒体 的一侧接插有控制模块6，盒体的另一侧接插有独立的扩展辅助信报触头11与扩展信报触 头12，盒体内设有接插槽，其内接插有电动操作模块7与操作贮能模块4，主电路触头系统 模块3上接插有测量采样模块5，嵌套在盒体底部，盒体预留接插口上接插有显示模块，各 个模块接插后形成内部总线，由此可通过不同模块的组合实现电动机回路的起动操作控制 及维护管理。为了便于使用者知道控制与保护开关的所处状态及电路的实际状态，保护模块设 有多组信报显示LED，“备妥”LED指示、“运行”LED指示、“故障”LED指示、“报警”LED指示， “电源正常” LED指示，“通讯正常” LED指示。结合本发明一较佳的实施方式来看，所述的操作贮能模块4上端接插有控制手柄 8。这样，能够实现具有“手柄控制”和“外部控制”的交替操作控制方式。具体来说，可通 过“显示模块”或“控制模块6”实现一个自动控制的操作控制方式。由此能实现诸如以下 的命令远程通讯控制命令、并口 PLC控制命令、逻辑编程控制命令、开关量操作控制命令、 显示模块操作命令等。可具有“失压重起动”、抗晃电等控制功能。进一步结合1来看，所述盒体的另一侧接插有独立的辅助信报触头11与外挂信报 触头12。具体来说，通过接插有独立的辅助信报触头11与外挂信报触头12，能够满足各种 的工作需要，即插即用，且便于安装卸取，便于维护。由此，避免了因为传统产品其采用外挂 辅助或内置不独立结构而导致的，不便于选配、引出距离大、可靠性差的缺陷。再结合本发明的实际使用来看，电源模块9为独立模块结构，可根据不同工作电 源电压进行更换，便于选配，且便于安装。同时，实现了供控制与保护两路的工作电源独立 结构，主电路工作电源一致并同步。而保护工作电源根据应用负载的重要程度，能独立提供 直流电源，亦可与控制电源一起取主电工作电源，满足不同的工作状态要求。更为重要的 是，通过这样的设计，控制电源允许频繁通断操作，且一般操作寿命次数可达1000万次以 上，而保护工作电源独立提供后，减少通断次数，可提高电源的可靠性。通过上述的文字表述并结合附图可以看出，采用本发明后，具有手柄控制和外部 控制的多种交替控制方式。并且，依赖于显示模块、测量采样模块、控制模块的存在，可具有 各种参数设置、电动机各种数据测量显示、电机运行日志记录、维护管理信息统计等显示查 询或远程通讯功能。更为重要的是，令原本不可分割的控制与保护开关电器实现了互为独 立的设计，各个模块之间的引出距离小，可即插即用，可靠性强，便于安装卸取，有利于维护 更换。即使需要进行外挂插拔其他模块，亦可以通过插拔方式插装于产品内部，不占用产品 的外形尺寸，方便使用。本发明整体成本较低，触头容量大，使用寿命长，可实现电磁铁线圈 交流、直流不同电压等级的通用要求，应用场合广泛。
权利要求
模块化集成式控制与保护开关电器，包括控制与保护开关电器模块盒体，其特征在于所述模块盒体的内外接插有独立式的保护模块、主电路触头系统模块、操作贮能模块、测量采样模块、控制模块、电动操作模块、脱扣器、电源模块、内置信报触头及显示模块，各个模块设有即插即用接口，盒体的一端接插有电源模块，盒体的另一端接插有保护模块，盒体的一侧接插有控制模块，盒体的另一侧接插有独立的扩展辅助信报触头与扩展信报触头，盒体内设有接插槽，其内接插有电动操作模块与操作贮能模块，主电路触头系统模块上接插有测量采样模块，嵌套在盒体底部，盒体预留接插口上接插有显示模块，各个电子模块接插后形成内部总线进行数据传送，通过不同模块的组合实现电动机回路的起停操作控制，短路、过载、接地等故障保护，测量指示和显示、远程通讯及维护管理。
2.根据权利要求1所述的模块化集成式控制与保护开关电器，其特征在于所述的保 护模块上设有多种状态LED指示区分和负载工作电流分档调节装置，包括有“备妥” LED指 示、“运行”LED指示、“故障”LED指示、“报警”LED指示，“电源正常”LED指示，“通讯正常”LED 指示。
3.根据权利要求1所述的模块化集成式控制与保护开关电器，其特征在于所述的保 护模块、控制模块均设有数据接口，两者采用统一结构的串行或并行方式实现相互之间采 用多主或主从方式的数据传送，实现电动机回路的操作控制。
4.根据权利要求1所述的模块化集成式控制与保护开关电器，其特征在于所述的保 护模块、控制模块均设有数据接口，两者采用统一结构的串行或并行方式实现相互之间采 用多种总线协议方式的数据传送，实现电动机回路的操作控制。
5.根据权利要求1所述的模块化集成式控制与保护开关电器，其特征在于所述盒体 的另一侧接插有独立的扩展辅助信报触头与扩展信报触头。
6.根据权利要求1所述的模块化集成式控制与保护开关电器，其特征在于所述的内 置信报触头采用与主电路触头系统模块联动的杠杆直接配合切换。
7.根据权利要求1所述的模块化集成式控制与保护开关电器，其特征在于所述的电 源模块提供独立的控制工作电源，电源电压包括AC220、AC380、DCl 10、DC220，且控制电源串 联有与手柄关联的控制触头。
8.根据权利要求1所述的模块化集成式控制与保护开关电器，其特征在于所述的测 量采样模块进行电流采样，同时实现电流、漏电、电压的组合采样；电流、漏电的组合采样； 电流、电压的组合采样。
全文摘要
本发明涉及一种模块化集成式控制与保护开关电器。特点是模块盒体内外接插有独立式的电子模块，各个模块设有即插即用接口，盒体的一端接插有电源模块，盒体的另一端接插有保护模块，盒体的一侧接插有控制模块，另一侧插有独立扩展信报触头和扩展辅助触头，盒体内设有接插槽，其内接插有电动操作模块与操作贮能模块，主电路触头系统模块上接插有测量采样模块，嵌套在盒体底部，盒体预留接插口上接插有显示模块，多个电子模块接插后形成内部总线进行数据传送，通过不同模块的组合实现电动机回路的起动操作控制及维护管理。各个模块可即插即用，可靠性强，便于安装卸取，有利于维护更换有利于独立升级。
文档编号F21Y101/02GK101902179SQ20091014650
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月25日 优先权日2009年5月25日
发明者刘士实, 干建锋, 王通, 程玉标, 肖桂平 申请人:苏州万龙电气集团股份有限公司