专利名称：电动机综合控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是单相电动机启动及实施过载、过流等非正常工作状态的电动机控制技术。
背景技术：
尤其作为单相电动机的过载保护装置，中国专利申请公开的申请号为200410040525.4、名称为“电动机保护电路”技术方案，该电动机保护电路包括有电阻电压取样电路、整流延时比较电路和继电器执行电路，由继电器触点开关完成电动机电路的通断，实现过载保护。该技术方案存在的主要技术问题是电动机启动大电流全部流经继电器触点开关，对触点开关破坏性大、易融化、变形，形成故障点，另外这种单纯的模拟控制保护电路，事实上是难以捕捉设备实际运行所需电流和制动时间，控制数据牵强，影响使用者的工作效率。
实用新型内容本实用新型的发明目的在于为电动机提供一种实施启动、过流、短路等多种保护于一体、控制准确性和稳定性高的电动机综合控制器。
本实用新型提供的电动机综合控制器技术方案，其主要技术内容是一种电动机综合控制器，包括有控制主回路、脱扣继电器过流保护单元和双稳态磁保持继电器延时控制单元；连接设有手动开关的控制主回路还串联有构成脱扣继电器的初级感应线圈和全波整流电源电路构成；脱扣继电器过流保护单元是由被控主开关器件与构成脱扣继电器的脱扣感应线圈串联作为主回路整流电源电路第一负载单元构成，其主开关器件控制端信号来自于过流驱动电路；过流驱动电路以电流互感器和其整流滤波电路为采样电源电路，连接设有正偏置共基极三极管开关电路，和该开关电路输出端的充电电压开关驱动的触发报警电路和触发报警电路输出端的充电电压驱动电路，充电电压驱动电路的输出信号连接至主开关器件控制端，其正偏置共基极三极管开关电路是由正偏置共基极开关三极管和其基极端的开关管控制管构成，开关控制管的基极控制端连接于主回路全波整波电源电路的作为第二负载单元的由第I充电电容和电阻构成延时启动电路；双稳态磁保持继电器延时控制单元为设置于主回路整流电源的第三负载单元，该单元包括设置于负偏置共基极三极管开关电路输出端的充电电压驱动继电器启动线圈工作的继电器启动电路和经单向二极管连接的充电电压驱动继电器复位线圈工作的延时复位电路；其负偏置共基极三极管开关电路是由共基极三极管和其基极端的开关控制管构成，开关控制管的基极控制端连接于主回路整流电源电路第二负载单元延时启动电路；继电器启动电路中继电器启动线圈与加速开关复合三极管串联构成串联支路，加速复合三极管控制端与第二负载单元延时启动电路连接，其加速复合三极管源电压供给端并联第II充电电容、连接于负偏置共基极三极管开关电路输出端；继电器延时复位电路中继电器复位线圈与加速开关复合三极管串联构成串联支路，其加速复合三极管控制端与阻容延时电路相联，其源电压供给端连接第III充电电容连接至脱扣继电器过流保护单元中的触发报警电路输出端。
本实用新型提供的电动机综合保护器技术方案，由脱扣继电器控制电动机主电路开断工作，设计由双稳态磁保持继电器作为微电流启动、冷态保持工作和电动机停机的控制器件，同时设计采用本实用新型的电路组成，其能耗低，实现了继电器延时启动、延时复位，从而避开大启动电流、分断电流对继电器触点的破坏作用，工作可靠性更高。本电路中实现了以整形触发脉冲和准确的延时驱动电路结构实现了安全启动、可靠停机的技术目的，它取代了现有离心开关设置，成为综合有断路器、延时器、启动器、保护器于一体的控制器产品。
图1为本电动机综合控制器的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型的电动机综合控制器，如附图所示，其电路组成包括有控制主回路、脱扣继电器过流保护单元和双稳态磁保持继电器延时控制单元。
控制主回路连接设有手动开关K，并串联有构成脱扣继电器的初级感应线圈L5和全波整流电源电路D7-D10；其脱扣继电器过流保护单元是由被控主开关器件Q7与构成脱扣继电器的脱扣感应线圈L2串联作为主回路整流电源电路第一负载单元构成，在本实施例中，其主开关器件Q7选用了可控硅，其开关控制端信号来自于过流驱动电路。过流驱动电路以电流互感器L1和其整流滤波电路D1-D4和C1构成采样电源电路，连接设有正偏置共基极三极管开关电路，该电路由NPN型共基极开关三极管Q1和其基极端的开关管控制管Q2构成，开关控制管Q2的开关控制信号来自于主回路全波整波电源电路D7-D10的作为第二负载单元的延时电路，该延时电路由第I充电电容C8和电阻R13构成，其充电电压端A经电阻R5连接至开关管Q2基极；开关三极管Q1的输出端连接设有由充电电容C2、开关触发管Q3、充电电容C3及由驱动开关三极管Q5、开关三极管Q5控制的开关管Q4和其发光二极管LED构成的触发报警电路，由充电电容C4、开关触发管Q6、充电电容C5和放电电阻R10构成了充电电压驱动电路，该充电电压驱动电路的输出信号连接至主开关器件Q7的控制端。
双稳态磁保持继电器延时控制单元为设置于主回路整流电源D7-D10的第三负载单元，该单元的执行部分设置于其共基极三极管开关电路的输出端，其执行部分包括充电电压驱动继电器启动线圈工作的继电器启动电路和经单向二极管D12连接的充电电压驱动继电器复位线圈工作的延时复位电路；其共基极三极管开关电路是由负偏置PNP型共基极开关三极管Q8和其基极端的开关控制管Q9构成，其开关控制管Q9的基极控制信号来源于第二负载单元延时电路的A点电压；继电器启动电路中的继电器启动线圈L3与PNP型的加速开关复合三极管Q10、Q11串联构成一串联支路，A点电压作为加速复合三极管Q10、Q11的控制偏置电压，加速复合三极管源电压供给端即Q10的发射极并联第II充电电容C7后，连接于共基极三极管开关电路输出端B点。继电器延时复位电路经单向二极管D12设置于共基极三极管Q8的输出端，该电路的继电器复位线圈L4与PNP型加速开关复合三极管Q12、Q13串联构成一串联支路，加速复合三极管Q12、Q13控制偏置端连接于阻容延时电路R12、R19、C9的C点，脱扣继电器过流保护单元中的触发报警电路触发输出端经第III充电电容C10和稳压管D15连接于加速复合三极管Q12、Q13的源电压供给端D，以便实施另一强制继电器复位、对电动机的保护操作。
本实用新型的工作过程是1、电动机启动工作电流经主回路全波整流电路输出，作为其第二负载单元的延时启动电路工作，经电阻R13在A点的瞬间电压使开关管Q9导通，使开关管Q8因负偏置而导通，快速为充电电容C7、C9、C10充电，当加速开关复合三极管Q10、Q11的源电压供给端B点充电电压高于A点电压时，加速开关复合三极管Q10、Q11因负偏置而瞬间开启导通，从而延时触发、驱动继电器L3，使电动机延时启动工作；此时脱扣继电器过流保护单元中的开关管Q2由饱合状态进入截止状态，迫使其共基板开关三极管Q1导通，使脱扣继电器过流保护单元进入过流、过载的监测状态，若电动机工作电流仍处于过流状态，则雪崩效应管Q3因其电容C2充电电压高于其阈值电压而快速导通，驱动开关管Q5、Q4及其LED执行电路，发出光报警，同时向充电电容C4充电，当电容C4的充电电压高于雪崩效应管Q6阈值电电压时，管Q6导通、向主开关器件Q7输出触发信号、驱动脱扣感应线圈L2、迫使脱扣继电器脱扣分断，使电动机主电路分断，达到过流保护作用。
2、电动机分断停机当手动开关K断电，或脱扣继电器脱扣分断时，单向二极管D12截止，充电电容C9、C10和电阻R19释放回路中，当其C点电压构成复合管之一Q12的负偏置电压时，快速开关复合三极管Q12、Q13导通，驱动继电器复位线圈L4，使电动机延时断电停机。
权利要求1.一种电动机综合控制器，其特征在于包括有控制主回路、脱扣继电器过流保护单元和双稳态磁保持继电器延时控制单元；连接设有手动开关(K)的控制主回路还串联有构成脱扣继电器的初级感应线圈(L5)和全波整流电源电路(D7-D10)构成；脱扣继电器过流保护单元是由被控主开关器件(Q7)与构成脱扣继电器的脱扣感应线圈(L2)串联作为主回路整流电源电路第一负载单元构成，其主开关器件(Q7)控制端信号来自于过流驱动电路；过流驱动电路以电流互感器(L1)和其整流滤波电路(D1-D4)为采样电源电路，连接设有正偏置共基极三极管开关电路，和该开关电路输出端的充电电压开关驱动的触发报警电路和触发报警电路输出端的充电电压驱动电路，充电电压驱动电路的输出信号连接至主开关器件(Q7)控制端，其共基极三极管开关电路是由正偏置共基极开关三极管(Q1)和其基极端的开关管控制管(Q2)构成，开关管(Q2)的基极控制端连接于主回路全波整波电源电路(D7-D10)的作为第二负载单元的由第I充电电容(C8)和电阻(R13)构成延时启动电路；双稳态磁保持继电器延时控制单元为设置于主回路整流电源的第三负载单元，该单元包括设置于负偏置共基极三极管开关电路输出端的充电电压驱动继电器启动线圈工作的继电器启动电路和经单向二极管(D12)连接的充电电压驱动继电器复位线圈工作的延时复位电路；其负偏置共基极三极管开关电路是由共基极三极管(Q8)和其基极端的开关控制管(Q9)构成，开关控制管(Q9)的基极控制端连接于主回路整流电源电路第二负载单元延时启动电路；继电器启动电路中继电器启动线圈(L3)与加速开关复合三极管(Q10、Q11)串联构成串联支路，加速复合三极管控制端与第二负载单元延时启动电路连接，其加速复合三极管源电压供给端并联第II充电电容(C7)、连接于共基极三极管开关电路输出端(B)；继电器延时复位电路中继电器复位线圈(L4)与加速开关复合三极管(Q12、Q13)串联构成串联支路，其加速复合三极管控制端与阻容延时电路(R19、C9)相联，其源电压供给端连接第III充电电容(C10)连接至脱扣继电器过流保护单元中的触发报警电路输出端。
专利摘要为解决现有电动机控制器控制性差、工作可靠性低等技术问题，本实用新型的电动机综合控制器，其电路结构组成包括有控制主回路、脱扣继电器过流保护单元和双稳态磁保持继电器延时控制单元；其脱扣继电器过流保护单元由受过流信号控制的被控主开关与脱扣继电器的感应线圈串联构成；双稳态磁保持继电器延时控制单元包括设置于负偏置共基极三极管开关电路输出端的继电器启动电路和继电器复位线圈的延时复位电路。本电动机综合保护器采用了双稳态磁保持继电器和脱扣继电器作为微电流启动、冷态保持工作和电动机停机的控制器件，实现了低能耗、延时启动、延时复位以避免大启动、分断电流的不良影响，为综合有断路器、延时器、启动器、保护器于一体的控制器。
文档编号H02P1/16GK2919639SQ20062009208
公开日2007年7月4日 申请日期2006年7月12日 优先权日2006年7月12日
发明者吴光 申请人:吴光