專利名稱：單相交流電泵機(jī)電一體式自動(dòng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于單相交流電泵的控制裝置。單相交流電泵一般可分為加壓管道中介質(zhì)的增壓泵和將低位介質(zhì)吸至一定揚(yáng)程，的潛水泵類?，F(xiàn)有的單相交流電泵控制裝置，因尚無統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)可循等原因，市場上和應(yīng)用領(lǐng)域里，種類雖多，但絕大多數(shù)只有電磁或機(jī)械式控制，無保護(hù)。這些控制裝置一般可歸并為一類是用一只觸點(diǎn)開關(guān)手動(dòng)通斷電泵電源。另一類是采用隨泵于一體的觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)手動(dòng)至自動(dòng)、手動(dòng)運(yùn)行還是停止擋，去直接通斷清水類電泵電源；手動(dòng)檔時(shí)，接通電源，電泵工作；停止擋時(shí)斷開電泵電源；自動(dòng)擋時(shí)，在水平清水管中置一可水平轉(zhuǎn)動(dòng)的塑料擋水板，板的非來水面裝一浸于水中的回位圓柱螺旋彈簧，板的另一端夾一露浸于水的磁鋼片，在板長度中央略靠近磁鋼處的擋板注塑成圓柱形、置于垂直于檔板塑料盒底面的凸出圓弧槽內(nèi)定位。當(dāng)水流動(dòng)壓縮彈簧、推開擋板時(shí)，磁鋼片轉(zhuǎn)至位于擋板塑料盒底壁外直接通斷電泵220V交流電源的常開觸點(diǎn)開關(guān)處，使之吸合；水不流動(dòng)或無水時(shí)，彈簧將擋板回位，磁鋼片也隨同轉(zhuǎn)離觸點(diǎn)開關(guān)使其分?jǐn)?。?dāng)電泵電動(dòng)機(jī)有起動(dòng)繞組時(shí)，一般使用已公知的離心起動(dòng)開關(guān)或繼電器起動(dòng)開關(guān)；近年來，在潛水泵中，也少有采用水壓起動(dòng)開關(guān)的，即將常閉起動(dòng)開關(guān)的機(jī)械式受壓移位部件置于高出水面的管道里，當(dāng)潛水泵起動(dòng)運(yùn)行把水吸至該部件所處管道高度時(shí)，推開常閉起動(dòng)開關(guān)。
上述控制裝置，一是無電泵及控制電路本身過流(堵轉(zhuǎn)、短路、欠壓)和交流電源過壓保護(hù)，易造成使用于潮濕、露天、高溫、液(氣)體里等較惡劣環(huán)境中或無人照看或電源電壓不穩(wěn)等的此類電泵損壞甚至燒毀等事故；二是電磁等觸點(diǎn)開關(guān)體積大、通用性和可靠性較差、壽命較短、噪聲較大，不適合嚴(yán)禁煙火等場所使用；三是手動(dòng)換擋操作比較煩瑣，易造成因誤換擋等而損毀電泵；四是前述磁敏機(jī)械、觸點(diǎn)式自動(dòng)運(yùn)行開關(guān)，易使彈簧、磁鋼失效、擋水板等因積物卡住，用磁鋼直接吸合電泵的負(fù)載開關(guān)既不可靠也不安全。
本實(shí)用新型的目的是以較低成本提供一種集自動(dòng)起動(dòng)、行運(yùn)和保護(hù)等于一身，提高了可靠性，具有通用性等優(yōu)點(diǎn)的機(jī)電一體式自動(dòng)控制器。
本實(shí)用新型的自動(dòng)控制器，由集成電路、電子、電磁及機(jī)械器部件等組成。無觸點(diǎn)起動(dòng)開關(guān)，只在有起動(dòng)繞組的電泵手控起動(dòng)時(shí)，自動(dòng)接通起動(dòng)繞組電源；無觸點(diǎn)負(fù)載開關(guān)，在需要電泵起動(dòng)運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)或手控接通主繞組電源，電泵應(yīng)按常規(guī)停止運(yùn)行時(shí)自動(dòng)關(guān)斷主繞組電源；當(dāng)電源、電泵發(fā)生過流(指交流電源、電泵負(fù)載和直流控制電源短路或嚴(yán)重欠壓、電泵電機(jī)堵轉(zhuǎn)等，下同)、交流電源發(fā)生過壓故障時(shí)，同時(shí)自動(dòng)關(guān)斷并鎖住無觸點(diǎn)起動(dòng)和負(fù)載開關(guān)等，使電泵停止運(yùn)行，過流或過壓指示燈亮、故障音響報(bào)警器工作，直至電源被切斷。本電路另設(shè)有一手控備用開關(guān)，此開關(guān)接通時(shí)，除在非故障狀態(tài)下電泵總是運(yùn)行外，故障保護(hù)功能等與自動(dòng)控制時(shí)相同。自動(dòng)感應(yīng)電泵管道里有無介質(zhì)和介質(zhì)是否流動(dòng)的控制電路中，有一磁耦合器。
若電泵為增壓泵類，當(dāng)管中介質(zhì)流動(dòng)時(shí)，無觸點(diǎn)負(fù)載和起動(dòng)開關(guān)自動(dòng)導(dǎo)通；管中介質(zhì)不流動(dòng)或無介質(zhì)時(shí)，無觸點(diǎn)負(fù)載和起動(dòng)開關(guān)被關(guān)斷，電泵不起動(dòng)或停止運(yùn)行；對(duì)無起動(dòng)繞組增壓泵，不接無觸點(diǎn)起動(dòng)開關(guān)至增壓泵即可。若電泵為潛水泵類，只有當(dāng)給其起動(dòng)控制電路一觸發(fā)信號(hào)時(shí)，電泵才起動(dòng)；電泵起動(dòng)后，進(jìn)水節(jié)里有介質(zhì)電泵運(yùn)行，無介質(zhì)電泵自動(dòng)停止運(yùn)行；電泵運(yùn)行中，當(dāng)進(jìn)水節(jié)里已無介質(zhì)時(shí)，電泵自動(dòng)停止運(yùn)行。受自動(dòng)控制的電泵起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)指示燈和自控運(yùn)行指示燈亮，運(yùn)行時(shí)只有自控運(yùn)行指示燈亮；當(dāng)為手動(dòng)控制時(shí)，則比自控時(shí)增加一手控指示燈亮；當(dāng)發(fā)生過流、過壓故障時(shí)，只有相應(yīng)過流或過壓指示燈亮(注當(dāng)直流控制電源發(fā)生過流故障時(shí)，是過壓指示燈亮)。過流保護(hù)信號(hào)，源于電泵負(fù)載電流，過壓保護(hù)信號(hào)源于直流控制電源。當(dāng)磁耦合器的信號(hào)發(fā)生端位于流動(dòng)介質(zhì)的水平管道里，介質(zhì)未流動(dòng)或無介質(zhì)時(shí)，一端密封著磁鋼片，并在較靠近此端處有一圓柱形定位支點(diǎn)的介質(zhì)擋板、稍斜向介質(zhì)流動(dòng)方向、覆蓋擋板盒里管道截面，擋板的沿圓柱形定位支點(diǎn)中有一兩端和一側(cè)面用密封片密封的通孔；擋板盒的兩內(nèi)側(cè)壁各有一既定位介質(zhì)擋板支點(diǎn)又使之靈活限位轉(zhuǎn)動(dòng)的防積物堵塞支架；磁耦合器信號(hào)接收端的磁敏器部件合理固定于介質(zhì)擋板盒一外側(cè)；介質(zhì)流動(dòng)推著擋板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁鋼片的磁力線剛好穿過擋板盒側(cè)壁再垂直穿向磁敏器部件，管道中無介質(zhì)或介質(zhì)未流動(dòng)時(shí)，介質(zhì)擋板一般可靠自重回位，磁鋼片轉(zhuǎn)離磁敏器件；必要時(shí)介質(zhì)擋板與定位支架或側(cè)壁間加一合適的使介質(zhì)擋板回位的平面蝸卷或扭轉(zhuǎn)等彈簧；介質(zhì)擋板盒及其中有關(guān)零部件，可據(jù)使用等要求用金屬或非金屬材料制成。該控制器可通過調(diào)整其控制電路中少數(shù)器部件參數(shù)或改變直流控制電源電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同功率、使用要求電泵的自動(dòng)控制。
該控制器為機(jī)電一體式結(jié)構(gòu)，它采用的器部件絕大多數(shù)是已公知的普通件，加上它除無觸點(diǎn)負(fù)載和起動(dòng)開關(guān)外均為信號(hào)控制，對(duì)于各種規(guī)格電泵可使用一種外殼和少改器部件參數(shù)的控制電路，故造價(jià)低廉，通用性強(qiáng)，適合于批量生產(chǎn)；它實(shí)現(xiàn)了對(duì)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、科研、日用和軍用等領(lǐng)域的此類電泵進(jìn)行隨泵或遠(yuǎn)程全功能自動(dòng)控制與保護(hù)，因此既可節(jié)省值守工時(shí)又可延長電泵使用壽命，降低維修費(fèi)用；它由集成電路、無觸點(diǎn)開關(guān)等主控，從而提高了可靠性，噪聲降低，省電安全；它可采用薄膜等開關(guān)、標(biāo)示板，使用方便，狀態(tài)指示、故障報(bào)警分明，造形美觀；它適用于冷、熱態(tài)介質(zhì)，還適用于液(氣)體介質(zhì)，對(duì)于粉末或易碎微小顆粒介質(zhì)也可使用；在改變少數(shù)器部件參數(shù)或直流控制電源電壓前提下，適合于各種單相交流電泵使用。


圖1為帶直流電源、信號(hào)傳輸方向的電路框圖。
圖2為磁耦合器介質(zhì)擋板盒局部主剖視圖。
圖3為磁耦合器介質(zhì)擋板盒A-A剖視圖。
圖4為實(shí)施例電路圖。
為了便于理解本實(shí)用新型的構(gòu)成及使用實(shí)例。下面先結(jié)合附圖1加以說明。圖1中未標(biāo)傳輸方向的連線為交流電源通路。220/110V等交流電由框13(以下均只用數(shù)字代表相應(yīng)方框)電源開關(guān)接通，經(jīng)14輸出穩(wěn)定的直流控制電源，14分別向6、9、10、15、19、20和22等提供直流電源，3、4和8的直流電源由20輸出提供。如所控制的電泵為潛水泵類，接通13，按15中的手動(dòng)點(diǎn)觸起動(dòng)開關(guān)，觸發(fā)電路16和21同時(shí)獲得觸發(fā)低電平，分另控制通斷起動(dòng)繞組的史密特觸發(fā)器22和20中使管道吸入介質(zhì)的起動(dòng)史密特觸發(fā)器在所需時(shí)間內(nèi)均輸出高電平、其起動(dòng)指示燈亮、無觸點(diǎn)起動(dòng)開關(guān)23導(dǎo)通，當(dāng)電泵轉(zhuǎn)速上升為額定轉(zhuǎn)速的75％以上，16觸發(fā)信號(hào)消失，22輸出低電平，23截止，斷開起動(dòng)繞組；另一方面，20中起動(dòng)史密特觸發(fā)器向提供過壓高電平的信號(hào)電路8、過流或過壓初始均經(jīng)設(shè)定延時(shí)后有觸發(fā)高電平及起動(dòng)運(yùn)行時(shí)為觸發(fā)低電平的控制電路3和R-S觸發(fā)器4等提供直流電源；這時(shí)3同時(shí)向4中的R和S端提供低電平觸發(fā)信號(hào)，4的輸出端向無觸點(diǎn)負(fù)載開關(guān)17的觸發(fā)及工作指示電路11提供高電平，11的工作指示燈亮并觸發(fā)17導(dǎo)通，電泵負(fù)載12的主繞組接通，電泵運(yùn)轉(zhuǎn)；二向故障保護(hù)電平保持開關(guān)電路5提供高電平；三向控制故障指示、報(bào)警10的史密特觸發(fā)器6輸入觸發(fā)端提供高電平，6向10輸出低電平；四向控制15中增壓泵類自動(dòng)起動(dòng)開關(guān)的起動(dòng)觸發(fā)電路提供起動(dòng)初瞬高電平。另外，在4輸出高電平前瞬，6中有一使其觸發(fā)端獲得瞬間觸發(fā)高電平的起動(dòng)觸發(fā)電路，以保證6在此瞬間輸出低電平。當(dāng)管中吸入介質(zhì)時(shí)，流動(dòng)介質(zhì)推開磁敏介質(zhì)擋板盒18中的介質(zhì)擋板(磁敏發(fā)生端)，使受磁敏接收端控制的觸發(fā)電路19，向20中運(yùn)行R-S觸發(fā)器提供置位觸發(fā)信號(hào)，此觸發(fā)器輸出高電平，向3、4、8提供直流電源，此后21觸發(fā)信號(hào)消失，20中起動(dòng)史密特觸發(fā)器輸出低電平；20中的兩個(gè)觸發(fā)器輸出端互不相通。與此同時(shí)，獲取負(fù)載直流信號(hào)的電路1，傳至變此電流信號(hào)為負(fù)載電平信號(hào)和牽制3觸發(fā)電平高低的電路2,2與3之間有一只向2導(dǎo)通的單向?qū)ㄆ?，?dāng)電泵起動(dòng)電流大的瞬間，3不受2的高電平控制；電泵由起動(dòng)轉(zhuǎn)為運(yùn)行后，2降為低電平并牽制3的觸發(fā)端始終為置位觸發(fā)。如電泵為增壓泵類，接通13并管中有流動(dòng)介質(zhì)，電泵起動(dòng)瞬間，有20的兩個(gè)觸發(fā)器同時(shí)輸出高電平，又因15中有替代其中手動(dòng)點(diǎn)觸起動(dòng)開關(guān)的自動(dòng)點(diǎn)觸起動(dòng)開關(guān)，電路自動(dòng)按潛水泵類控制過程，使電泵起動(dòng)和運(yùn)行；上述電泵若無起動(dòng)繞組，則不接23的陽、陰極端子即可。電泵起動(dòng)、運(yùn)行后，如管中介質(zhì)不流動(dòng)或無介質(zhì)或潛水泵進(jìn)水節(jié)里無介質(zhì)，對(duì)有起動(dòng)繞組的增壓泵和潛水泵類，起動(dòng)后自動(dòng)停機(jī)；對(duì)無起動(dòng)繞組的增壓泵類則不起動(dòng)。
當(dāng)發(fā)生過流故障時(shí)，1的電流信號(hào)輸出顯著或成倍增大，2的負(fù)載電平信號(hào)顯著或成倍提高，使3的兩觸發(fā)端均經(jīng)短暫延時(shí)上升為高電平，4輸出低電平，11無觸發(fā)信號(hào)，工作指示燈熄滅，17截止，電泵停轉(zhuǎn)；同時(shí)6輸出高電平，一則10的故障指示燈亮，音響器報(bào)警；二則15中的單向?qū)ㄆ飨?的兩觸發(fā)端以及2反饋更高的高電平和向5中故障保護(hù)的電平保持無觸點(diǎn)開關(guān)控制極提供高電平、使其導(dǎo)通，同時(shí)使6的觸發(fā)端在20因電泵停轉(zhuǎn)只有瞬間低電平輸出時(shí)，繼續(xù)獲得觸發(fā)低電平；二則向16和21輸出觸發(fā)高電平，鎖住20中史密特觸發(fā)器及22輸出均為低電平，此時(shí)即使人為按動(dòng)15中的手動(dòng)點(diǎn)觸起動(dòng)開關(guān)，也不能起動(dòng)電泵；此過流故障保護(hù)狀態(tài)一直保持至切斷電源為止。當(dāng)交流電源發(fā)生過壓(或控制電路某處發(fā)生嚴(yán)重漏電甚至短路)故障時(shí)，14中直流穩(wěn)壓器的輸入與輸出端電壓差增大，使敏感耦合器發(fā)生端電路7，向帶耦合器接收端的觸發(fā)信號(hào)電路8發(fā)出故障信號(hào)，且其中的故障指示燈亮，8產(chǎn)生復(fù)位高電平觸發(fā)信號(hào)給3，使4輸出低電平，此后的保護(hù)控制過程與前述過流時(shí)相同。
當(dāng)在特殊情況下，使用帶指示燈的手動(dòng)備用開關(guān)電路9起動(dòng)電泵運(yùn)行時(shí)，其手動(dòng)指示燈亮，向3、4和11等提供直流電源或觸發(fā)高電平，此時(shí)，除在電泵運(yùn)行后、無論管中有無流動(dòng)介質(zhì)或管中和進(jìn)水節(jié)里有無介質(zhì)，電泵均運(yùn)行外，其它起動(dòng)、運(yùn)行及過流、過壓故障保護(hù)等控制過程及功能，與前述自動(dòng)控制時(shí)相同。另外，必要時(shí)可通過調(diào)整控制電路1、2、3、4、7、11、17、23等中有關(guān)器部件參數(shù)或改變直流控制電源電壓高低，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同功率，使用要求電泵的控制。
以下結(jié)合附圖2和3對(duì)產(chǎn)生磁耦合器發(fā)生信號(hào)的介質(zhì)擋板盒相關(guān)器部件作一說明。參照附圖，當(dāng)磁耦合器的信號(hào)發(fā)生端位于流動(dòng)介質(zhì)的水平管道里、介質(zhì)未流動(dòng)或無介質(zhì)時(shí)，由密封片[2]將磁鋼片[1]的兩端面和一側(cè)面密封、并在較靠近[1]處有一圓柱形定位支點(diǎn)的介質(zhì)擋板[6]，稍斜向介質(zhì)流動(dòng)方向、覆蓋著擋板盒里管道截面，介質(zhì)擋板[6]的沿圓柱形定位支點(diǎn)中有一兩端用密封片[4]密封的通孔；擋板盒的兩內(nèi)側(cè)壁各有一既定位介質(zhì)擋板[6]支點(diǎn)又使之靈活限位轉(zhuǎn)動(dòng)防積物堵塞的支架[5](靠磁鋼片[1]一側(cè)為四個(gè)凸出小圓柱，另一側(cè)為三個(gè))；磁耦合器信號(hào)接收端的磁敏器部件[3]合理固定于介質(zhì)擋板盒一外側(cè)；介質(zhì)流動(dòng)推著介質(zhì)擋板[6]轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁鋼片[1]的磁力線剛好穿過介質(zhì)擋板盒側(cè)壁再垂直穿向磁敏器部件[3]，管道中無介質(zhì)或介質(zhì)未流動(dòng)時(shí)，介質(zhì)擋板[6]一般可靠自身重量回位，磁鋼片[1]轉(zhuǎn)離磁敏器件；介質(zhì)擋板盒及其中有關(guān)器部件，可據(jù)使用等要求用金屬或非金屬材料制成；必要時(shí)介質(zhì)擋板[6]與定位支架[5]或側(cè)壁間加一合適使介質(zhì)擋板回位的平面蝸卷或扭轉(zhuǎn)等彈簧。
為了具體闡述使用實(shí)例，下面再以附圖4為例加以說明。按照附圖，當(dāng)SB開關(guān)接通交流電源時(shí)，經(jīng)TC降壓、VC2整流、C7和C8濾波等、V13三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，直接向與V13輸出端相連的IC4(為時(shí)間集成電路555或556，以下簡稱IC)及其外圍電路等提供直流電源。若所控制的電泵為潛水泵類，按一下手動(dòng)點(diǎn)觸起動(dòng)開關(guān)SA2，C10、C11瞬間充電，由V18、C10、R22、R23和C11、R26、R27組成的兩個(gè)觸發(fā)電路，其中R22＞＞R23、R26＞＞R27、C10＞C11，分別向IC1的史密特觸發(fā)器和IC4的兩觸發(fā)端提供觸發(fā)低電平，此兩觸發(fā)器分別向由V26、R28組成的觸發(fā)電路和IC2及其外圍電路輸出高電平，一方面V26起動(dòng)指示燈亮、無觸點(diǎn)起動(dòng)開關(guān)V22導(dǎo)通、接通電泵M的起動(dòng)繞組，當(dāng)電泵M轉(zhuǎn)速上升至額定轉(zhuǎn)速的75％以上時(shí)，C11放電完畢，IC4輸出低電平使V22截止，V26熄滅，起動(dòng)繞組斷開；另一方面，IC2及其由R7、R8、C3組成的觸發(fā)電路得電，因R7、R8和C3的值相對(duì)較大，且R7＞R8，向IC2提供觸發(fā)低電平，使IC2輸出端一向由R17、V24組成的觸發(fā)電路提供觸發(fā)高電平，V24指示燈亮、無觸點(diǎn)負(fù)載開關(guān)V21導(dǎo)通，電泵主繞組通電運(yùn)行；二是IC2的放電端截止，由R9和R13、V9等組成的分壓電路向IC3的兩觸發(fā)端提供高電平，IC3分別向由R14、R15、R16、V11、E等組成的故障指示與音響報(bào)警電路和由V8、V9、R11、C5等組成的故障保護(hù)電平保持開關(guān)V9、的觸發(fā)，V9電路提供低電平，使它們都不工作；三向由V17、RR25、C12組成的增壓泵類自動(dòng)點(diǎn)觸起動(dòng)開關(guān)中觸發(fā)電路，提供起動(dòng)初瞬高電平。另外，在IC2剛得電、其放電端由初始狀態(tài)變?yōu)榻刂骨八?，電C4、R9、R10、V23等組成的電路，給IC3的觸發(fā)端一瞬間觸發(fā)高電平，使IC3此瞬輸出低電平。當(dāng)管中吸入介質(zhì)時(shí)，流動(dòng)介質(zhì)使磁耦合器A2的接收端磁敏電阻的阻值大大減小，由此電阻加上R19、R20組成的觸發(fā)電路，向IC1中的R-S觸發(fā)器提供置位觸發(fā)信號(hào)，此觸發(fā)器向IC2及其外圍電路提供直流電源，此后C10放電完畢，IC1中的史密特觸發(fā)器輸出低電平；因在此兩觸發(fā)器的輸出端接有二極管V15和V16，使這兩輸出端互不相通。同時(shí)，當(dāng)電泵起動(dòng)運(yùn)行后，電流互感器TA獲得感應(yīng)負(fù)載電流信號(hào)，這電流信號(hào)經(jīng)VC1、C2整流濾波，在R3兩端產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的負(fù)載電平信號(hào)，牽制IC2觸發(fā)電平的高低，因V4的單向?qū)ㄗ饔茫?dāng)電泵起動(dòng)電流大的瞬間，負(fù)載電平信號(hào)不能傳向IC2觸發(fā)電路，在電泵起動(dòng)瞬間內(nèi)，因C3、R7、R8的值較大使充電過程相對(duì)較慢；當(dāng)電泵由起動(dòng)轉(zhuǎn)為運(yùn)行后，R3兩端電平信號(hào)降為低電平并牽制C3的充電電壓在觸發(fā)低電平范圍內(nèi)，使R8加C3的電壓，低于閾值電壓。若電泵是增壓泵類，接通SB并管中有流動(dòng)介質(zhì)，電泵起動(dòng)瞬間，IC1的兩個(gè)輸出端均向IC2輸出高電平，C12給可關(guān)斷晶閘管V17的控制極一瞬時(shí)高電平觸發(fā)信號(hào)，V17瞬時(shí)導(dǎo)通，C10、C11自動(dòng)充電，不需按手動(dòng)點(diǎn)觸起動(dòng)開關(guān)，其它控制過程與潛水泵類相同；上述電泵，若無起動(dòng)繞組，則不接V22的陽、陰極端子即可。電泵起動(dòng)、運(yùn)行后，如果管中介質(zhì)不流動(dòng)或無介質(zhì)或潛水泵進(jìn)水節(jié)內(nèi)無介質(zhì)，對(duì)有起動(dòng)繞組的增壓泵和潛水泵類，因IC1的R-S觸發(fā)器一直不能輸出高電平，起動(dòng)后自動(dòng)停機(jī)；對(duì)無起動(dòng)繞組的增壓泵類，也因IC1的R-S觸發(fā)器不能輸出高電平而不能起動(dòng)。當(dāng)電泵或電源發(fā)生過流故障時(shí)，R3兩端的負(fù)載電平信號(hào)顯著或成倍提高，使IC2的觸發(fā)電路經(jīng)短暫充電延時(shí)后上升為R3電平加V3壓降后的高電平(R和S端電平分別高于R12的控制電壓和1/2控制電壓，IC2輸出低電平，其放電端也導(dǎo)通為低電平，V24熄滅、V21截止，電泵停轉(zhuǎn)；同時(shí)IC3輸出高電平，使V11亮、E音響報(bào)警器工作，并通過V8、V3向C3、C2(充電)反饋更高的高電平和向V9的控制極提供高電平導(dǎo)通V9，使IC3的觸發(fā)端在IC1因電泵停轉(zhuǎn)只有瞬時(shí)低電平輸出時(shí)，繼續(xù)獲得觸發(fā)低電平；同時(shí)，IC3還通過二極管V19和V20，向IC1的史密特觸發(fā)器和IC4輸出觸發(fā)高電平，鎖住此二觸發(fā)器的低電平輸出，這時(shí)即使人為按動(dòng)SA2，也不能起動(dòng)電泵；上述過流故障保護(hù)狀態(tài)一直保持至切斷電源為止。當(dāng)交流電源發(fā)生過壓或控制電路某處發(fā)生嚴(yán)重漏電類故障時(shí)，直流電源三端穩(wěn)壓器V13的輸入與輸出端電壓差顯著增大，使經(jīng)L、C1抗干擾電路、V1降壓除去正常壓差后，R1兩端電壓達(dá)到觸發(fā)V2單向晶閘管導(dǎo)通的觸發(fā)電平，光耦合器A1發(fā)生端二極管發(fā)光，同時(shí)，經(jīng)R2降壓限流的交流電源過壓和控制電路過流指示燈V4亮，A2接收端光敏二極管導(dǎo)通，此導(dǎo)通二極管加上R5、R6等組成的觸發(fā)電路，向IC2的兩觸發(fā)端提供高電平，IC2輸出低電平，此后的保護(hù)控制過程、功能與前述過流時(shí)相同。
當(dāng)在特殊情況下，接通手動(dòng)備用開關(guān)SA1起動(dòng)電泵時(shí)，由R21、V7組成的手控指示燈亮，向前述相應(yīng)控制電路同時(shí)提供直流電源或觸發(fā)高電平，此時(shí)除無論管中有無流動(dòng)介質(zhì)或管中和進(jìn)水節(jié)內(nèi)有無介質(zhì)，電泵均不停地運(yùn)行外，其它控制過程與故障保護(hù)功能與前述自動(dòng)控制時(shí)一樣。R18和V14為直流電源指示電路；R29、C14和R30、C15分別為V21和V22的保護(hù)電路。另外，適當(dāng)調(diào)整R3等參數(shù)可改變牽制電平；適當(dāng)調(diào)整R12可改變IC2的R-S觸發(fā)電平高低與回差電壓大?。贿m當(dāng)調(diào)整R7、R8、C3、及R3、C2等參數(shù)可改變此電路的延時(shí)長短；必要時(shí)還可在4.5-18V范圍內(nèi)改變直流電源電壓和TA、C2、R3、R7、R8、C3、R12、R17、R28、V21、V22等器部件參數(shù)，以適合對(duì)不同功率、使用要求電泵的控制。
權(quán)利要求1.一種單相交流電泵機(jī)電一體式自動(dòng)控制器，由隨泵一體的離心或繼電器起動(dòng)開關(guān)、手動(dòng)至自動(dòng)、手動(dòng)或停止擋的觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)、自動(dòng)擋時(shí)的磁敏觸點(diǎn)式自動(dòng)負(fù)載開關(guān)組成，其特征是運(yùn)行R-S觸發(fā)器的觸發(fā)端與磁耦合器信號(hào)接收端電連接，其輸出端與起動(dòng)史密特觸發(fā)器輸出端互不相通地電連接通斷無觸點(diǎn)負(fù)載開關(guān)R-S觸發(fā)器的電源端及延時(shí)觸發(fā)電路、交流電源過壓敏感耦合器電路的信號(hào)接收端；通斷無觸點(diǎn)負(fù)載開關(guān)R-S觸發(fā)器的延時(shí)觸發(fā)電路S觸發(fā)端與一向獲取負(fù)載電流信號(hào)電路導(dǎo)通的單向?qū)ㄆ麟娺B接，其輸出端與無觸點(diǎn)負(fù)載開關(guān)控制極、點(diǎn)觸起動(dòng)開關(guān)電路中的自動(dòng)點(diǎn)觸起動(dòng)開關(guān)控制端電連接，其放電端和電源端與故障保護(hù)史密特觸發(fā)器的起動(dòng)觸發(fā)電路電連接；故障保護(hù)史密特觸發(fā)器觸發(fā)端與過流、過壓故障電平保持開關(guān)的開關(guān)端電連接，其放電端與故障指示、報(bào)警電路電連接，其輸出端向通斷無觸點(diǎn)起動(dòng)開關(guān)、起動(dòng)史密特觸發(fā)器的觸發(fā)電路端單向?qū)ā⑴c過流、過壓故障電平保持開關(guān)的控制端電連接；通斷無觸點(diǎn)起動(dòng)開關(guān)史密特觸發(fā)器輸出端與無觸點(diǎn)起動(dòng)開關(guān)的控制極電連接；手動(dòng)備用開關(guān)電路的一端與直流控制電源中三端穩(wěn)壓器的輸出端連接，另一端與無觸點(diǎn)負(fù)載開關(guān)的控制極電連接；上述控制器中，有分別與直流控制電源、無觸點(diǎn)起動(dòng)和負(fù)載開關(guān)控制極、交流電源過壓敏感耦合器電路、手動(dòng)備用開關(guān)電路電連接的狀態(tài)指示燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征是當(dāng)磁耦合器的信號(hào)發(fā)生端位于流動(dòng)介質(zhì)的水平管道里、介質(zhì)未流動(dòng)或無介質(zhì)時(shí)，一端密封磁鋼片，并在較靠近此端處有一圓柱形定位支點(diǎn)的介質(zhì)擋板、稍斜向介質(zhì)流動(dòng)方向地覆蓋介質(zhì)擋板盒里管道截面，介質(zhì)擋板的沿圓柱形定位支點(diǎn)中有兩端用密封片密封的通孔；擋板盒的兩側(cè)壁各有一既定位介質(zhì)擋板支點(diǎn)又使之靈活限位轉(zhuǎn)動(dòng)的防積物堵塞支架；磁耦合器信號(hào)發(fā)生端的磁敏器部件合理固定于介質(zhì)擋板盒一外側(cè)；必要時(shí)介質(zhì)擋板與定位支架或側(cè)壁間加一使介質(zhì)擋板回位的平面蝸卷或扭轉(zhuǎn)彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征是過流、過壓故障電平保持開關(guān)中有一從故障保護(hù)史密特觸發(fā)器輸出端向通斷無觸點(diǎn)負(fù)載開關(guān)R-S觸發(fā)器S觸發(fā)端導(dǎo)通的單向?qū)ㄆ鳌?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征是獲取負(fù)載電流信號(hào)電路中，一感應(yīng)負(fù)載電流的電流互感器輸出端、整流電路、負(fù)載電平信號(hào)電路順序電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征是點(diǎn)觸起動(dòng)開關(guān)中的增壓泵類自動(dòng)點(diǎn)觸起動(dòng)開關(guān)和潛水泵類手動(dòng)點(diǎn)觸起動(dòng)開關(guān)，都一端與直流控制電源電連接，另一端與通斷無觸點(diǎn)起動(dòng)開關(guān)、起動(dòng)史密特觸發(fā)器的觸發(fā)電路電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征是通斷無觸點(diǎn)起動(dòng)開關(guān)，起動(dòng)史密特觸發(fā)器的觸發(fā)電路中，各有一與觸發(fā)電路并聯(lián)且與點(diǎn)觸起動(dòng)開關(guān)電連接的充電支路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征是交流電源過壓敏感耦合器電路信號(hào)發(fā)生端的兩輸入端分別與直流控制電源三端穩(wěn)壓器的輸入和輸出端電連接，其信號(hào)接收端的觸發(fā)信號(hào)電路向通斷無觸點(diǎn)負(fù)載開關(guān)R-S觸發(fā)器的延時(shí)觸發(fā)電路單向?qū)娺B接。
專利摘要一種單相交流電泵機(jī)電一體式自動(dòng)控制器,它是取消已有觸點(diǎn)起動(dòng)、負(fù)載開關(guān),由管中介質(zhì)擋板盒、運(yùn)行、通斷無觸點(diǎn)負(fù)載開關(guān)R－S觸發(fā)器、保障保護(hù)、起動(dòng)、通斷無觸點(diǎn)起動(dòng)開關(guān)史密特觸發(fā)器電路各一個(gè)順序電連接,這三個(gè)史密特觸發(fā)器、通斷從觸點(diǎn)負(fù)載開關(guān)R－S觸發(fā)器、故障電平保持開關(guān)及點(diǎn)觸起動(dòng)開關(guān)電路、負(fù)載電流信號(hào)電路、交流電源過壓敏感電路之間電連接,構(gòu)成隨泵一體或遠(yuǎn)程線控、自動(dòng)起停并有過流、過壓保護(hù)的控制器。它適用于增壓、吸送冷、熱液(氣)體等介質(zhì)的單相交流電泵。
文檔編號(hào)G05B11/01GK2351774SQ9725140
公開日1999年12月1日 申請(qǐng)日期1997年12月31日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月31日
發(fā)明者雷光坤 申請(qǐng)人:雷光坤