专利名称：防爆电气设备及其散热保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力电子领域，特别涉及一种防爆电气设备及其散热保护电路。
背景技术：
在煤矿、矿井及其它易燃易爆场所进行生产活动时，经常需要使用到防爆电气设备(例如变频器等)，根据电气设备防爆的要求，防爆电气设备中的所有电子器件密封于防爆壳体的主腔内。在防爆壳体内，电子器件工作时会产生大量的热量，如何及时有效地将热量散发出去是一个很重要的问题。由于防爆设备完全密封，风冷无法实现；水冷需要水循环系统和散热器，体积大，安装和维护不方便，特别对于煤矿井下的工况环境条件，此种散热方式也不宜使用。所以业界通常采用热管散热器结构，参见图1，为现有技术中防爆电气设备的散热部分结构示意 图，图中防爆电气设备的发热电子器件101紧贴在防爆壳体103的散热基板102上，散热基板102外面安装有热管散热器104。由于防爆电气设备的功率越大，防爆散热问题越突出，热管散热器上的热量需要能及时有效地散出去，所以热管散热器104的散热能力有待加强。现有防爆电气设备虽然增加了散热风机M，以增强热管散热器104的散热能力，但实际运行时，散热风机电路出现过流、三相电不平衡、或供电缺相等故障时会使散热风机不能正常运行甚至停止工作，然而防爆电气设备仍在继续运行，从而导致热管散热器上的热量不能及时有效地散发出去，防爆电气设备容易损坏。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种防爆电气设备及其散热保护电路，以克服现有技术中散热风机损坏后，防爆电气设备还会继续运行的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案一种防爆电气设备散热保护电路，包括散热风机电路和控制所述防爆电气设备工作的控制板，其中所述散热风机电路包括原边与输入电源相连的变压器；一端与所述变压器的副边相连的热继电器；定子绕组与所述热继电器的另一端相连的散热风机；所述控制所述防爆电气设备工作的控制板与所述热继电器的常闭或常开触头相连，所述控制板至少包括检测到散热风机电路故障时发送停机信号，控制所述防爆电气设备停止工作的第一控制单元。其中，所述第一控制单元是通过检测所述热继电器的常开触头闭合或常闭触头断开的方式检测到所述散热风机电路发生故障的。优选的，所述输入电源为电网三相交流电源。优选的，还包括接触器，其输入端与所述变压器的副边相连，其输出端与所述热继电器远离所述散热风机的一端相连，其第一控制端连接有所述接触器第一控制电压Ul的一端；电磁继电器，其第一输出端与所述接触器的第一控制电压Ul的另一端相连，其第二输出端与所述接触器的第二控制端相连；设置于所述控制板上，在所述防爆电气设备处于工作状态时，向所述电磁继电器的控制端施加电压的第二控制单元，所述第二控制单元与所述电磁继电器的控制端相连。一种防爆电气设备，包括如上所述的防爆电气设备散热保护电路。优选的，所述散热风机电路还包括在通过所述散热风机电路的电流瞬时增大时会自动熔断的熔断器，其一端与所述防爆电气设备输入电源相连，另一端与所述变压器原边相连。一种防爆电气设备，包括如上所述的防爆电气设备散热保护电路。优选的,还包括显示单元,其中所述显示单元与所述控制板相连。一种防爆电气设备，包括如上所述的防爆电气设备散热保护电路。经由上述的技术方案可知，采用本实用新型实施例，当所述防爆电气设备的散热风机电路出现瞬间大电流、三相电不平衡或者供电缺相等故障时，所述热继电器的常闭(常开)触头会由常闭(常开)变为断开(闭合)状态。所述控制板检测到所述热继电器的常闭(常开)触头由常闭(常开)变为断开(闭合)后，发出停机信号使防爆电气设备停止工作，从而达到了散热风机电路由于故障停止运行时，所述防爆电气设备也停止运行的目的，进一步使防爆电气设备工作更加稳定可靠。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图I为现有技术中防爆电气设备的散热部分结构示意图；图2为本实用新型实施例公开的第一种防爆电气设备的散热保护电路示意图；图3为本实用新型实施例公开的第二种防爆电气设备的散热保护电路示意图；图4为本实用新型实施例公开的第三种防爆电气设备的散热保护电路示意图；图5为本实用新型实施例公开的第四种防爆电气设备的散热保护电路示意图；图6为本实用新型实施例公开的第五种防爆电气设备的散热保护电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例一请参阅图2，为本实用新型实施例公开的第一种防爆电气设备散热保护电路的电路示意图，该电路可以包括散热风机电路和控制所述防爆电气设备工作的控制板11，其中所述散热风机电路可以包括变压器5，热继电器6和散热风机8，所述控制所述防爆电气设备工作的控制板11位于防爆电气设备的主电路I上，其中[0027]所述主电路I的输入电源可以为交流电源(例如电网电压)、也可以为直流电源，为了画图方便及保证图的完整性，将所述输入电源用电网电压示出，该电网电压有三相输出端R、S、T。本实施例中还给所述防爆电气设备电路画出了负载(所述负载并不属于所述防爆电气设备电路)，所述负载用符号Ml表示，将所述散热风机8用符号M2表示。所述变压器5原边与所述主电路I的输入电源相连，所述变压器5副边与所述热继电器6的一端相连；所述的热继电器6的另一端与所述散热风机8的定子绕组相连，所述热继电器6的常闭(常开)触头61与所述主电路I中的控制板11相连。变压器5用于将所述输入电源变换为适用于散热风机8的输入电压。具体的，所述变压器5的副边与所述热继电器6的热元件的远离所述散热风机8的定子绕组的一端相连。所述控制板11至少包括检测到散热风机电路故障时发送停机信号，控制所述防爆电气设备停止工作的第一控制单元。具体的，所述第一控制单元可以通过检测所述热继电器6的常开触头闭合或常闭触头断开的方式检测所述散热风机电路是否发生故障。 由于所述控制板11有多个引脚，连接关系不同所述控制板的功能不同。例如本实用新型实施例中所述控制板11与所述热继电器6的常闭(常开)触头相连，这样所述控制板11就具有检测散热风机电路和控制所述防爆电气设备的功能，即检测到所述散热风机电路故障时发送停机信号，控制所述防爆电气设备停止工作。所述第一控制单元是对所述控制板与所述热继电器6的这种连接关系而产生相应功能的定义。所述热继电器6利用的是电流的热效应原理，在所述散热风机电路出现瞬间大电流、三相电不平衡或者所述R、S、T端输入缺相等故障时，所述热继电器6的常闭(常开)触头61变为断开(闭合)状态。当所述散热风机电路的输入电源为直流电源时，所述散热风机电路可能会出现瞬间大电流，当所述散热风机电路的输入电源为交流电源时，所述散热风机电路可能会出现瞬间大电流、三相电不平衡或者输入缺相等故障。该电路的工作原理如下所述当所述散热风机电路出现上述任一故障时，所述热继电器6的常闭(常开)触头61会由常闭(常开)变为断开(闭合)状态。所述控制板11检测到所述热继电器6常闭(常开)触头61由常闭(常开)变为断开(闭合)后，发出停机信号使防爆电气设备停止工作，使防爆电气设备工作稳定可靠。实施例二请参阅图3，为本实用新型实施例公开的第二种防爆电气设备散热保护电路的电路示意图，该电路可以包括散热风机电路，控制所述防爆电气设备工作的控制板11和电磁继电器2，其中所述防爆电气设备工作的控制板11是设置于主电路I上的，所述散热风机电路可以包括变压器5，热继电器6、散热风机8、接触器3，其中所述主电路I的输入电源可以为交流电源(例如电网电压)、也可以为直流电源，为了画图方便及保证图的完整性，将所述输入电源用电网电压示出，该电网电压有三相输出端R、S、T。本实施例中还给所述防爆电气设备电路画出了负载(所述负载并不属于所述防爆电气设备电路)，所述负载用符号Ml表示，将所述散热风机8用符号M2表示。具体的连接方式如下所述[0039]所述变压器5原边与所述主电路I的输入电源相连，所述接触器3的输入端与所述变压器5的副边相连，所述接触器3的输出端与所述热继电器6的一端相连，所述接触器3的第一控制端31与所述接触器3的第一控制电压Ul的一端相连，所述接触器3的第一控制电压Ul另一端与所述电磁继电器2的第一输出端21相连，所述接触器3的第二控制端32与所述电磁继电器2的第二输出端22相连，所述电磁继电器2的控制端23与所述控制板11相连。所述的热继电器6的另一端与所述散热风机8的定子绕组相连，所述热继电器6的常闭(或常开)触头61与所述主电路I的控制板11相连。由于所述控制板11的引脚和所述电磁继电器2的控制端相连，所以所述控制板11除了可以控制所述防爆电气设备工作外，还具有当所述防爆电气设备正常工作时，给所述电磁继电器2的控制端23施加第二控制电压的功能。由于所述控制板11有多个引脚，连接关系不同所述控制板的功能不同。例如所述第二控制单元设置于所述控制板11上，在所述防爆电气设备处于工作状态时，向所述电磁继电器2的控制端23施加第二控制电压，所述第二控制单元与所述电磁继电器2的控制 端23相连。本实用新型实施例中所述控制板11与所述电磁继电器2、所述接触器3相连，才使得所述控制板有此功能，所述第二控制单元是对所述控制板11与所述电磁继电器2、接触器3的这种连接关系而产生相应功能的定义。其工作原理如下所述当所述散热风机电路的输入电源为直流电源时，所述散热风机电路可能会出现瞬间大电流，当所述散热风机电路的输入电源为交流电源时，所述散热风机电路可能会出现瞬间大电流、三相电不平衡或者输入缺相等故障。当所述防爆电气设备正常工作时，所述控制板11会给所述电磁继电器2的控制端23施加所述第二控制电压，根据电磁继电器的工作原理，所述电磁继电器2的第一输出端21和第二输出端22会导通，从而使所述接触器3的第一控制端31和第二控制端32接入第一控制电压U1，在所述第一控制电压Ul的作用下，所述接触器3的输入端和输出端导通，使所述散热风机8上电开始运行。当所述散热风机电路上述任一故障时，热继电器6的常闭(常开)触头变为断开(闭合)状态，所述控制板11会检测到所述热继电器6的常闭(常开)触头61变为断开(闭合)的信号，从而发出停机信号，使防爆电气设备停止工作，与此同时所述控制板11切断供给所述电磁继电器2的所述第二控制电压，所述电磁继电器2的第一输出端21和第二输出端22断开，从而切断了所述接触器3的所述第一控制电压U1，使所述接触器3的输入端和输出端断开，进而切断了所述散热风机电路，使所述散热风机8停止运行。通过增加所述接触器3和所述电磁继电器2，在防爆电气设备因所述散热风机电路故障而停机时(防爆电气设备因散热风机电路故障而停机时，所述散热风机8不一定会停止运行，但是所述散热风机8只能够坚持运行一段时间)，所述散热风机8也能及时停机，提高了散热风机8的稳定和可靠性。实施例三请参阅图4，为本实用新型实施例公开的第三种防爆电气设备散热保护电路的电路示意图，该电路可以包括散热风机电路和控制所述防爆电气设备工作的控制板11，其中所述防爆电气设备工作的控制板11设置于主电路I中，所述散热风机电路可以包括变压器5、热继电器6、散热风机8以及熔断器4，其中[0047]所述主电路I的输入电源可以为交流电源(例如电网电压)、也可以为直流电源，为了画图方便及保证图的完整性，将所述输入电源用电网电压示出，该电网电压有三相输出端R、S、T。本实施例中还给所述防爆电气设备电路画出了负载(所述负载并不属于所述防爆电气设备电路)，所述负载用符号Ml表示，将所述散热风机8用符号M2表示。所述熔断器4的一端与主电路I的输入电源相连，所述熔断器4的另一端与所述变压器5的原边相连，所述变压器5副边与所述热继电器6的一端相连；所述的热继电器6 的另一端与所述散热风机8的定子绕组相连，所述热继电器6的常闭(或常开)触头61与所述主电路I的控制板11相连。其工作原理如下当所述散热风机电路的输入电源为直流电源时，所述散热风机电路可能会出现瞬间大电流，当所述散热风机电路的输入电源为交流电源时，所述散热风机电路可能会出现瞬间大电流、三相电不平衡或者输入缺相等故障。当所述散热风机电路出现瞬时大电流时，所述熔断器4就会熔断，同时所述热继电器6的常闭(常开)触头61会由常闭(常开)变为断开(闭合)状态，由于所述控制板11检测到所述热继电器6常闭(常开)触头61由常闭(常开)变为断开(闭合)的速度快，所以首先发出停机信号使防爆电气设备停止工作，所述熔断器4熔断后，所述散热风机电路断开，所述散热风机8停止转动，所述散热风机电路断开，使散热风机8断电，起到保护散热风机8的作用。本实施例是为了防止散热风机电路中出现瞬时大电流时，所述散热风机8损坏的现象，本电路在电网和变压器5之间增加了熔断器4，这样可以在所述防爆电气设备停机后，所述散热风机8也停止运行，这样才能更好的保护散热风机8。实施例四请参阅图5，为本实用新型实施例公开的第四种防爆电气设备散热保护电路的电路示意图，该电路图可以包括散热风机电路，控制所述防爆电气设备工作的控制板11和显示单元9，其中所述控制所述防爆电气设备工作的控制板11设置于主电路I中，所述散热风机电路可以包括变压器5，热继电器6、散热风机8，其中所述主电路I的输入电源可以为交流电源(例如电网电压)、也可以为直流电源，为了画图方便及保证图的完整性，将所述输入电源用电网电压示出，该电网电压有三相输出端R、S、T。本实施例中还给所述防爆电气设备电路画出了负载(所述负载并不属于所述防爆电气设备电路)，所述负载用符号Ml表示，将所述散热风机8用符号M2表示。所述显示单元9与所述控制板11相连。其它连接方式与实施例一中所述各个元器件的连接方式相同。当所述控制板11检测到所述散热风机电路故障时会将相关信号传送到显示单元9，显示单元9显示散热风机电路故障信息。本实施例是为了在防爆电气设备停机时，让操作人员能知道其停机的原因是散热风机电路故障，从而在此电路中增设了显示单元9。在实际应用中，所述显示单元可以为显示器，也可以为指示灯。实施例五请参阅图6，为本实用新型实施例公开的第五种防爆电气设备散热保护电路的电路示意图，该电路图可以包括散热风机电路，控制所述防爆电气设备工作的控制板11，电磁继电器2和显示单元9，其中所述控制所述防爆电气设备工作的控制板11设置于主电路I中，所述散热风机电路可以包括变压器5，热继电器6、散热风机8、接触器3和熔断器4，其中所述主电路I的输入电源可以为交流电源(例如电网电压)、也可以为直流电源，为了画图方便及保证图的完整性，将所述输入电源用电网电压示出，该电网电压有三相输出端R、S、T。本实施例中还给所述防爆电气设备电路画出了负载(所述负载并不属于所述防爆电气设备电路)，所述负载用符号Ml表示，将所述散热风机8用符号M2表示。所述熔断器4的一端与 所述主电路I的输入电源相连，所述熔断器4的另一端与所述变压器5的原边相连；所述接触器3的输入端与所述变压器5的副边相连，所述接触器3的输出端与所述热继电器6的一端相连，所述接触器3的第一控制端31与所述接触器3的第一控制电压Ul的一端相连，所述接触器3的所述第一控制电压Ul的另一端与所述电磁继电器2的第一输出端21相连，所述接触器3的第二控制端32与所述电磁继电器2的第二输出端22相连，所述电磁继电器2的控制端23与所述控制板11相连。所述的热继电器6的另一端与所述散热风机8的定子绕组相连，所述热继电器6的常闭(或常开)触头61与所述主电路I的控制板11相连。所述显示单元9与所述控制板11相连。当所述散热风机电路的输入电源为直流电源时，所述散热风机电路可能会出现瞬间大电流，当所述散热风机电路的输入电源为交流电时，所述散热风机电路可能会出现瞬间大电流、三相电不平衡或者输入缺相等故障。当所述散热风机电路出现瞬间大电流时，所述熔断器4就会熔断，同时所述热继电器6的常闭(常开)触头61会由常闭(常开)变为断开(闭合)状态，由于所述控制板11检测到所述热继电器6常闭(常开)触头61由常闭(常开)变为断开(闭合)的速度快，所以首先发出停机信号使防爆电气设备停止工作，所述熔断器4熔断后，所述散热风机电路断开，所述散热风机8停止转动，此时所述显示单元9显示所述散热风机电路故障。当所述散热风机电路出现上述任一故障时，所述热继电器6的常闭(常开)触头61会由常闭(常开)变为断开(闭合)状态，当所述控制板11检测到所述热继电器6常闭(常开)触头61由常闭(常开)变为断开(闭合)后，发出停机信号使防爆电气设备停止工作，使防爆电气设备工作稳定可靠，并指示所述显示单元显示所述散热风机电路故障。本实施例为本实用新型的最佳实施例。本实用新型实施例还公开了一种防爆电气设备，所述设备包括实施例一至实施例五任一项所述电路以及防爆壳体，具体的所述散热风机8置于所述防爆壳体外侧，所述防爆电气设备电路的其它部分位于所述防爆壳体内部。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因 此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种防爆电气设备散热保护电路，其特征在于，包括散热风机电路和控制所述防爆电气设备工作的控制板，其中 所述散热风机电路包括原边与输入电源相连的变压器；一端与所述变压器的副边相连的热继电器；定子绕组与所述热继电器的另一端相连的散热风机； 所述控制所述防爆电气设备工作的控制板与所述热继电器的常闭或常开触头相连，所述控制板至少包括检测到散热风机电路故障时发送停机信号，控制所述防爆电气设备停止工作的第一控制单元。
2.根据权利要求I所述的防爆电气设备散热保护电路，其特征在于，所述第一控制单元是通过检测所述热继电器的常开触头闭合或常闭触头断开的方式检测到所述散热风机电路发生故障的。
3.根据权利要求I所述的防爆电气设备散热保护电路，其特征在于，所述输入电源为电网三相交流电源。
4.根据权利要求I所述的防爆电气设备散热保护电路，其特征在于，还包括 接触器，其输入端与所述变压器的副边相连，其输出端与所述热继电器远离所述散热风机的一端相连，其第一控制端连接有所述接触器第一控制电压Ul的一端； 电磁继电器，其第一输出端与所述接触器的第一控制电压Ul的另一端相连，其第二输出端与所述接触器的第二控制端相连； 设置于所述控制板上，在所述防爆电气设备处于工作状态时，向所述电磁继电器的控制端施加电压的第二控制单元，所述第二控制单元与所述电磁继电器的控制端相连。
5.根据权利要求I或4所述的防爆电气设备散热保护电路，其特征在于，所述散热风机电路还包括 在通过所述散热风机电路的电流瞬时增大时会自动熔断的熔断器，其一端与所述防爆电气设备输入电源相连，另一端与所述变压器原边相连。
6.根据权利要求I或4所述的防爆电气设备散热保护电路，其特征在于，还包括显示单元,其中所述显示单元与所述控制板相连。
7.一种防爆电气设备，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的散热保护电路。
8.一种防爆电气设备，其特征在于，包括权利要求5所述的散热保护电路。
9.一种防爆电气设备，其特征在于，包括权利要求6所述的散热保护电路。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种防爆电气设备及其散热保护电路，所述电路包括散热风机电路和控制所述防爆电气设备工作的控制板；所述散热风机电路包括原边与输入电源相连的变压器；一端与所述变压器的副边相连的热继电器；定子绕组与所述热继电器的另一端相连的散热风机；与所述热继电器的常闭或常开触头相连的控制板，所述控制板至少包括检测到散热风机电路故障时发送停机信号，控制所述防爆电气设备停止工作的第一控制单元。所述控制板检测到所述热继电器常闭(常开)触头由常闭(常开)变为断开(闭合)后，发出停机信号使防爆电气设备停止工作，从而达到了防爆电气设备工作更加稳定可靠的目的。
文档编号H02H7/08GK202435009SQ20122001615
公开日2012年9月12日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者马路路 申请人:徐州英威腾电气设备有限公司