专利名称：三相四功能自动保护开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三相四功能自动保护开关，属电气开关类，适用于三相电源时具有相序保护、缺相保护、欠压保护和过流保护四功能保护开关，是现实“空气自动开关”的换代产品。
公知的“空气自动开关”仅有过流保护功能，其结构一般有两种一种是在三相电源中串入脱扣机构和电磁铁，利用电磁力控制脱扣机构；另一种是采用感温双金属片代替电磁铁，当超电流时金属片发热变形而推动脱扣机构，实现保护电器设备。经检索中国专利，已有不少单相功能保护开关专利申请，如断相保护装置((7－43卷)；单相漏电自动开关(6－09)；断相脱扣开关保护器(6－05)；一种断相保护器(6－32)；漏电保护开关(5－16)等等共23例，但未见本发明涉及的结构、功能。
本实用新型的目的是在原空气自动开关内增加一块控制电路板和一个电磁铁，实现相序、缺相、欠压和过流四功能保护的开关，且成本低廉、设计科学合理，安装方便、使用安全可靠。
本实用新型具体解决方案可用以下附图详细说明。
图1是本实用新型结构示意图；图2是本实用新型控制电路板线路图。
一种三相四功能自动保护开关，它包括原空气自动开关，其特征在于在原空气自动开关的外壳盖内空隙处粘固一块能控制电磁铁(2)的控制电路板(3)，并保证电磁铁(2)装在原空气自动开关(1)中的脱扣转轴(4)旁，经原铁芯与转轴相互吸引实现吸、脱控制；而控制电路板(3)，由11个电阻器(R1－R11)、4个可控硅(T1－T4)8个电容器(C1－C8)、6个普通整流三极管(D1－D6)和3个稳压管(D7－D9)以及一个红外发光二极管和一个光电三极管组成。控制电路板(3)的各元件连接如下三相电源中第一相(如B相)串接R1、R2、T1的触发极，T1的阴极接第2相(如C相)并作公共地线，形成T1的触发回路；C1一端接R1和R2的串联点上，另一端接地；D1和R3并联，其负极接T1的触发极、正极接地；三相电源中第3相(如A相)一路串接R4、红外发光二极管、T2阳极，T2的阴极接T1的阳极)；另一路串接R6、R7至T1的阳极形成T1的负载回路；稳压管D7负极接在R6、R7的串联上，正极接T2的触发极形成T2的触发电流通路；C2和R5并联，在T2的触发极和阴极之间；C3与R7并联；第1相和第2相电压分别经C7、C8降压限流后接入D3、D6和D4、D5组成的桥式整流，再经过D7和C4稳压、滤波，形成＋24V电源；光电三极管集电极接＋24V，发射极接C6正极，C6负极接地形成C6的充电回路；R10、R11和D2串联在光电管发射极与公共地间，而T4基极接R10、R11串联点，T4的发射极接地，集电极与R9一端相接，R9另一端接＋24V电源，D8负极也接T4集电极，正极接T3触发极，其串联点与地间接并联C5和R8；电磁铁(2)的线圈接在＋24V电源与T3的阳极间形成T3的负载，T3阴极接地。
上述的三相四功能自动保护开关，与现有技术相比，增加了三相功能，实现一机四功能，它具体有(1)相序保护——当相序发生变化时，开关自动跳闸；(2)缺相保护——三相中缺少任一相时，开关自动跳闸；(3)欠压保护——三相电压偏低时，开关自动跳闸；(4)过流保护——三相中任一相过流均自动跳闸。此外，它具有不改变原自动空气开关三条进线和三条出线；不改变原自动空气开关体积形状；每台只增加几元钱成本便彻底解决问题，实现了本实用新型发明目的。
本实用新型的控制电路板(3)的各元件选型实施例表如下
当相序正常，但电压过低，T1导通电流在R7的压降过低，不足以击穿D7，这样T2同样不导通，光电管也不导通，C6得不到补充充电，T4由饱和转为截止，T3导通电磁铁得电工作带动脱扣机构工作，切断电源开关，使负截以保护。
电路图中，C7、C8、D3～D6、D9、C4这几个元件为电磁铁DC24V电源。
权利要求1.一种三相四功能自动保护开关，它包括原空气自动开关，其特征在于在原空气自动开关的外壳盖内空隙处粘固一块能控制电磁铁(2)的控制电路板(3)，并保证电磁铁(2)装在原空气自动开关(1)中的脱扣转轴(4)旁，经原铁芯与转轴相互吸引实现吸、脱控制；而控制电路板(3)，由11个电阻器(R1-R11)、4个可控硅(T1-T4)8个电容器(C1-C8)、6个普通整流三极管(D1-D6)和3个稳压管(D7-D9)以及一个红外发光二极管和一个光电三极管组成。
2.根据权利要求1所述的三相四功能自动保护开关，其特征在于控制电路板(3)的各元件连接如下三相电源中第一相(如B相)串接R1、R2、T1的触发极，T1的阴极接第2相(C相)并作公共地线，形成T1的触发回路；C1一端接R1和R2的串联点上，另一端接地；D1和R3并联，其负极接T1的触发极、正极接地；三相电源中第3相(如A相)一路串接R4、红外发光二极管、T2阳极、T2的阴极接T1的阳极；另一路串接R6、R7至T1的阳极形成T1的负载回路；稳压管D7负极接在R6、R7的串联点上，正极接T2的触发极形成T2的触发电流通路；C2和R5并联在T2的触发极和阴极之间；C3与R7并联；第1相和第2相电压分别经C7、C8降压限流后接入D3、D6和D4、D5组成的桥式整流，再经过D7和C4稳压、滤波，形成＋24V电源；光电三极管集电极接＋24V，发射极接C6正极，C6负极接地形成C6的充电回路；R10、R11和D2串联在光电管发射极与公共地间，而T4基极接R10、R11串联点，T4的发射极接地，集电极与R9一端相接，R9另一端接＋24V电源，D8负极也接T4集电极，正极接T3触发极，其串联点与地间接并联C5和R8；电磁铁(2)的线圈接在＋24V电源与T3的阳极间形成T3的负载，T3阴极接地。 其中原自动空气开关(1)型号DZ－10－100／330，～380V，60A；电磁铁(2)拆除原线圈，改0.2紫铜线绕2000匝。由此获得的三相四功能自动保护开关，其响应时间为5秒钟实现保护电器。三相四功能自动保护开关的工作原理如下(1)相序保护原理当三相相序正确，而且三相电压也正常时，在三相电压波形图的一个周期中，某一时刻第一相电压高于第二相电压，第三相电压也高于第二相电压，这样，可控硅T1有触发电流，T1导通，其导通电流流经电阻R6与R7时，在R7上产生的电压足以击穿稳压管D7，可控硅T2也导通，发光二极管有电流通过而发出红外光线，其光线照在光电管上，光电管导通向C6充电，C6两端电压经过D2向T4基极提供电流，使T4饱和导通，在这个周期的其它时刻，T1、T2光电管均截止，但C6充有电压，其放电电流以维持T4饱和导通。在下一个周期到来时，某一时刻T1、T2光电管又导通，向C6补充充电，这样周而复始，C6一直充有电压，其电压维持T4饱和，T3一直处于截止状态，电磁铁线包没有电流，电磁铁不动作。自动开关处于正常工作状态。当三相相序发生改变后，在三相电压的一个周期中，T1、T2光电管均一直截止，C6由于得不到补充充电，当其端电压放电后，电压下降，不能维持T4饱和导通，其集电极电压上升击穿稳压管D8向T3提供触发电流，T3导通，电磁铁动作带动脱扣机构工作，切断电源开关，使负载脱离电源，得以实现保护。(2)缺相保护原理当三相电源缺少任一相时，T1、T2光电管均不会导通，这样C6得不到补充充电，使T3导通，电磁铁得电工作，带动脱扣机构工作，切断电源开关，使负载脱离电源，得以保护。(3)欠压保护原理
专利摘要本实用新型涉及一种三相四功能自动保护开关，属电气开关类，具有一机四功能保护相序、缺相、欠压和过流保护开关，是现实“空气自动开关”的换代产品。它是在原自动空气开关(1)的外壳盖内空隙处粘固一控制电磁铁(2)的控制电路板(3)；而控制电路板(3)由11个电阻器、4个可控硅、8个电容器、6个二极管和3个稳压管以及一红外发光二极管和光电管组成。它具有科学设计科学合理、安装方便，使用安全可靠和成本低等优点。
文档编号H02H3/24GK2202367SQ9321952
公开日1995年6月28日 申请日期1993年7月24日 优先权日1993年7月24日
发明者汪德民 申请人:汪德民