本實用新型涉及低壓電器領域，特別是一種電壓保護繼電器。

背景技術：

電壓保護繼電器廣泛應用于三相控制柜、電動設備等領域，具體是用于過壓、欠壓、相序、斷相等保護作用；在現(xiàn)有的三相正反轉電機控制系統(tǒng)中，電壓保護繼電器對電網(wǎng)側的相序與斷相等故障進行檢測，保證設備的正轉方向與安全，但是對設備由于過載等原因出現(xiàn)的過熱無法進行保護。進而容易導致設備損壞。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種使用效率高、工作可靠、結構簡單的電壓保護繼電器。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下技術方案：

一種電壓保護繼電器，包括微控制器模塊1、電壓采集模塊2、溫度采集模塊8和輸出模塊3，所述的電壓采集模塊2與電網(wǎng)相連接用于采集電網(wǎng)上的電壓，所述的溫度采集模塊8與電網(wǎng)上的電動設備相連接用于采集電動設備的溫度。并且電壓采集模塊2和溫度采集模塊8還分別與微控制器模塊1的輸入相連接，所述的輸出模塊3分別與微控制器模塊1和連接到電網(wǎng)上的開關設備相連接，微控制器模塊1通過電壓采集模塊2和溫度采集模塊8分別檢測電網(wǎng)及電動設備的故障，檢測到故障時微控制器模塊1驅動輸出模塊3使開關設備動作進而控制電動設備動作。

進一步，所述的溫度采集模塊8包括相連接的第五電阻R5和熱敏電阻RT，所述第五電阻R5的端部與電源端相連接，所述熱敏電阻RT的端部與地相連接，并且第五電阻R5與熱敏電阻RT的連接處為采樣輸出端VP，所述的采樣輸出端 VP與微控制器模塊1相連接。

進一步，所述的熱敏電阻RT安裝在電動設備上用于檢測電動設備的工作溫度，并且熱敏電阻RT的阻值隨溫度變化而改變，當熱敏電阻RT的阻值大于1.5KΩ時微控制器模塊1驅動輸出模塊3使開關設備斷開，當熱敏電阻RT的阻值小于500Ω時微控制器模塊1驅動輸出模塊3使開關設備閉合。

進一步，所述的熱敏電阻RT為正溫度系數(shù)熱敏電阻。

進一步，所述的電壓采集模塊2和溫度采集模塊8通過濾波模塊7與微控制器模塊1的輸入相連接，所述的濾波模塊7包括運放跟隨電路。

進一步，所述的濾波模塊7包括溫度信號濾波電路78，所述溫度信號濾波電路78中運算放大器的正向輸入端與溫度采集模塊8的采樣輸出端VP相連接，溫度信號濾波電路78中運算放大器的輸出端通過第六電阻R6與采樣濾波輸出端DVPTC相連接，所述的采樣濾波輸出端DVPTC與微控制器模塊1相連接。

進一步，所述的電壓采集模塊2包括分別與電網(wǎng)相連接的第一采樣端L1、第二采樣端L2和第三采樣端L3，所述的第一采樣端L1、第二采樣端L2和第三采樣端L3分別通過分壓電阻與第一采樣輸出端VA、第二采樣輸出端VB和第三采樣輸出端VC相連接，所述的第一采樣輸出端VA、第二采樣輸出端VB和第三采樣輸出端VC分別通過第一運放跟隨電路71、第二運放跟隨電路72和第三運放跟隨電路73與微控制器模塊1相連接，并且第一采樣輸出端VA、第二采樣輸出端VB和第三采樣輸出端VC通過第一電容C1接地，第一采樣輸出端VA、第二采樣輸出端VB和第三采樣輸出端VC與第一電容C1之間還設有引出端NN，所述的濾波模塊7包括第七運放跟隨電路77，所述第七運放跟隨電路77中運算放大器的正向輸入端通過第四電阻R4與電源端相連接，第七運放跟隨電路77中運算放大器的輸出端與引出端NN相連接，第七運放跟隨電路77中運算放大器的輸出端還通過第七電阻R7與引出濾波端DVN相連接，所述的引出濾波端DVN與微控制器模塊1相連接。

進一步，所述的微控制器模塊1還與設置模塊4、指示模塊5和電源模塊6相連接，所述的設置模塊4用于設置微控制器模塊1中的檢測參數(shù)閾值，所述的指示模塊5用于指示故障類型，所述的電源模塊6用于供電。

進一步，所述的電源模塊6包括變壓器61、整流橋62、第一轉換器63、第二轉換器64和第三轉換器65，所述變壓器61的輸入與電網(wǎng)相連接，變壓器61的輸出與整流橋62的輸入相連接，整流橋62的輸出與第一轉換器63的輸入相連接，第一轉換器63的輸出與第一電源端VDD1相連接，所述的第一電源端VDD1與第二轉換器64的輸入相連接，第二轉換器64的輸出與第二電源端VDD2相連接，所述的第二電源端VDD2與第三轉換器65的輸入相連接，第三轉換器65的輸出與第三電源端VDD3相連接，并且第一電源端VDD1、第二電源端VDD2及第三電源端VDD3的電壓值分別為12V、5V及3.3V，第一電源端VDD1與輸出模塊3相連接，第三電源端VDD3分別與微控制器模塊1、設置模塊4、指示模塊5以及溫度采集模塊8相連接。

進一步，所述的設置模塊4包括第一電位器RV1和第二電位器RV2，所述第一電位器RV1的兩端分別與電源端和地相連接，第一電位器RV1的滑動端通過第一電阻R1與第一電位器輸出端DV1相連接，所述的第一電位器輸出端DV1與微控制器模塊1相連接，第一電位器輸出端DV1與地之間還設有第二電容C2，并且第一電位器RV1用于設置過壓閥值。所述第二電位器RV2的兩端分別與電源端和地相連接，第二電位器RV2的滑動端通過第二電阻R2與第二電位器輸出端DV2相連接，所述的第二電位器輸出端DV2與微控制器模塊1相連接，第二電位器輸出端DV2與地之間還設有第三電容C3，并且第二電位器RV2用于設置欠壓閥值。所述的指示模塊5包括四個指示燈，所述的四個指示燈分別與微控制器模塊1相連接，并且四個指示燈通過組合開關的方式指示過壓、欠壓、斷相、相序及過熱故障。

本實用新型的電壓保護繼電器通過電壓采集模塊和溫度采集模塊，實現(xiàn)了電壓保護繼電器同時具有電壓保護和溫度保護功能，提高了電壓保護繼電器的使用效率，保證了工作時的穩(wěn)定可靠性。

附圖說明

圖1是本實用新型的功能模塊的連接結構示意圖；

圖2是本實用新型的溫度采集模塊的結構示意圖；

圖3是本實用新型的電壓采集模塊的結構示意圖；

圖4是本實用新型的第一運放跟隨電路的結構示意圖；

圖5是本實用新型的第二運放跟隨電路的結構示意圖；

圖6是本實用新型的第三運放跟隨電路的結構示意圖；

圖7是本實用新型的第七運放跟隨電路的結構示意圖；

圖8是本實用新型的溫度信號濾波電路的結構示意圖；

圖9是本實用新型的電源一部分的結構示意圖；

圖10是本實用新型的電源另一部分的結構示意圖；

圖11是本實用新型的設置模塊的結構示意圖；

圖12是本實用新型的輸出模塊的結構示意圖；

圖13是本實用新型的微控制器模塊和指示模塊的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖1至13給出本實用新型的實施例，進一步說明本實用新型的電壓保護繼電器具體實施方式。本實用新型的電壓保護繼電器不限于以下實施例的描述。

圖1是本實用新型的功能模塊的結構示意圖，本實用新型的電壓保護繼電器包括微控制器模塊1以及與微控制器模塊1相連接的電壓采集模塊2、輸出模塊3、設置模塊4、指示模塊5、電源模塊6、濾波模塊7以及溫度采集模塊8。所述的電壓采集模塊2與電網(wǎng)相連接用于采集電網(wǎng)上的電壓，所述的溫度采集模塊8與電網(wǎng)上的電動設備相連接用于采集電動設備的溫度，所述的輸出模塊3與微控制器模塊1的輸出相連接，輸出模塊3能夠作為執(zhí)行器完成微控制器模塊1發(fā)出的故障操作指令。所述的電源模塊6為各模塊提供工作電源。具體地，電壓采集模塊2和溫度采集模塊8還分別與微控制器模塊1的輸入相連接，所述的輸出模塊3分別與微控制器模塊1的輸出和連接到電網(wǎng)上的開關設備相連接，微控制器模塊1通過電壓采集模塊2和溫度采集模塊8分別檢測電網(wǎng)及電動設備的故障，檢測到故障時微控制器模塊1驅動輸出模塊3使開關設備動作進而控制電動設備動作。電壓采集模塊和溫度采集模塊使得電壓保護繼電器除了具有電壓保護的基本功能之外，還實現(xiàn)了對電動設備的過熱保護功能，不僅完善了電壓保護繼電器的使用功能，提高了使用效率，同時保證了電 壓保護繼電器的使用可靠性。

圖2中的溫度采集模塊8包括相連接的第五電阻R5和熱敏電阻RT，所述第五電阻R5的端部與電源端相連接，所述熱敏電阻RT的端部與地相連接，并且第五電阻R5與熱敏電阻RT的連接處為采樣輸出端VP，所述的采樣輸出端VP與微控制器模塊1相連接。具體地，本實用新型的熱敏電阻RT的阻值隨著溫度的變化而變化，采樣輸出端VP上的采樣電壓也隨之發(fā)生變化，微控制器模塊1根據(jù)輸入的采樣電壓控制輸出模塊3動作，當采樣電壓所對應的阻值高于動作設定值時，控制開關設備斷開使得電動設備停止工作，當采樣電壓所對應的阻值低于恢復設定值時，控制開關設備閉合使得電動設備恢復工作。優(yōu)選地，熱敏電阻RT為正溫度系數(shù)熱敏電阻。并且熱敏電阻RT安裝在電動設備上用于檢測電動設備的工作溫度，例如熱敏電阻RT能夠安裝在電動設備的外殼上或外殼內，熱敏電阻RT的阻值隨溫度變化而改變，當熱敏電阻RT的阻值大于1.5KΩ時微控制器模塊1驅動輸出模塊3使開關設備斷開，當熱敏電阻RT的阻值小于500Ω時微控制器模塊1驅動輸出模塊3使開關設備閉合。溫度采集模塊結構簡單采集傳輸穩(wěn)定，保證了溫度采集的準確性。

圖3至圖8中所示的是電壓采集模塊2及濾波模塊7的具體實施例，所述的電壓采集模塊2和溫度采集模塊8通過濾波模塊7與微控制器模塊1的輸入相連接，所述的濾波模塊7包括運放跟隨電路。具體地，圖3中的電壓采集模塊2包括分別與電網(wǎng)相連接的第一采樣端L1、第二采樣端L2和第三采樣端L3，所述的第一采樣端L1、第二采樣端L2和第三采樣端L3分別通過分壓電阻與第一采樣輸出端VA、第二采樣輸出端VB和第三采樣輸出端VC相連接，所述的第一采樣輸出端VA、第二采樣輸出端VB和第三采樣輸出端VC分別通過第一運放跟隨電路71、第二運放跟隨電路72和第三運放跟隨電路73與微控制器模塊1相連接，并且第一采樣輸出端VA、第二采樣輸出端VB和第三采樣輸出端VC通過第一電容C1接地。圖4至圖6中所示的是濾波模塊7中的第一運放跟隨電路71、第二運放跟隨電路72以及第三運放跟隨電路73，其中圖4中的第一運放跟隨電路71中運算放大器的正向輸入端與第一采樣輸出端VA相連接，第一運放跟隨電路71中運算放大器的輸出端是與微控制器模塊1相連接的第一濾波輸出端DVA；圖5中的第二運放跟隨電路72中運算放大器的正向輸入端與第 一采樣輸出端VB相連接，第二運放跟隨電路72中運算放大器的輸出端是與微控制器模塊1相連接的第二濾波輸出端DVB；圖6中的第三運放跟隨電路73中運算放大器的正向輸入端與第三采樣輸出端VC相連接，第三運放跟隨電路73中運算放大器的輸出端是與微控制器模塊1相連接的第三濾波輸出端DVC。濾波電路提高了采集電壓過程的穩(wěn)定性和準確性。

圖7所示的是濾波模塊7中的第七運放跟隨電路77，第一采樣輸出端VA、第二采樣輸出端VB和第三采樣輸出端VC與第一電容C1之間還設有引出端NN，所述的濾波模塊7包括第七運放跟隨電路77，所述第七運放跟隨電路77中運算放大器的正向輸入端通過第四電阻R4與電源端相連接，第七運放跟隨電路77中運算放大器的輸出端與引出端NN相連接，第七運放跟隨電路77中運算放大器的輸出端還通過第七電阻R7與引出濾波端DVN相連接，所述的引出濾波端DVN與微控制器模塊1相連接。第七運放跟隨電路保證引出端NN輸出一個穩(wěn)定的基準電壓信號，該基準電壓信號能夠用于相序檢測，從而提高了裝置的可靠性。

所述的濾波模塊7還包括溫度信號濾波電路78，圖8中的溫度信號濾波電路78中運算放大器的正向輸入端與溫度采集模塊8的采樣輸出端VP相連接，溫度信號濾波電路78中運算放大器的輸出端通過第六電阻R6與采樣濾波輸出端DVPTC相連接，所述的采樣濾波輸出端DVPTC與微控制器模塊1相連接。溫度信號濾波電路提高溫度值采樣的準確性。

圖9和圖10中的電源模塊6與微控制器模塊1相連接，包括變壓器61、整流橋62、第一轉換器63、第二轉換器64和第三轉換器65，所述變壓器61的輸入與電網(wǎng)側相連接，變壓器61的輸出與整流橋62的輸入相連接，整流橋62的輸出與第一轉換器63的輸入相連接，第一轉換器63的輸出與第一電源端VDD1相連接，所述的第一電源端VDD1與第二轉換器64的輸入相連接，第二轉換器64的輸出與第二電源端VDD2相連接，所述的第二電源端VDD2與第三轉換器65的輸入相連接，第三轉換器65的輸出與第三電源端VDD3相連接，并且第一電源端VDD1、第二電源端VDD2及第三電源端VDD3的電壓值分別為12V、5V及3.3V。特別地，第一電源端VDD1與輸出模塊3相連接，第三電源端VDD3分別與微控制器模塊1、設置模塊4、指示模塊5以及溫度采集模塊8相連接。 電源模塊能夠提供多種電壓值的輸出電壓，提高了使用效率。

所述的微控制器模塊1還與設置模塊4和指示模塊5相連接，所述的設置模塊4用于設置微控制器模塊1中的檢測參數(shù)閾值，所述的指示模塊5用于指示故障類型。具體地，設置模塊4包括第一電位器RV1和第二電位器RV2，所述第一電位器RV1的兩端分別與電源端和地相連接，第一電位器RV1的滑動端通過第一電阻R1與第一電位器輸出端DV1相連接，所述的第一電位器輸出端DV1與微控制器模塊1相連接，第一電位器輸出端DV1與地之間還設有第二電容C2，并且第一電位器RV1用于設置過壓閥值；所述第二電位器RV2的兩端分別與電源端和地相連接，第二電位器RV2的滑動端通過第二電阻R2與第二電位器輸出端DV2相連接，所述的第二電位器輸出端DV2與微控制器模塊1相連接，第二電位器輸出端DV2與地之間還設有第三電容C3，并且第二電位器RV2用于設置欠壓閥值。優(yōu)選地，第一電位器和第二電位器可以采用旋鈕調節(jié)或按鍵設置的方式，設置模塊實現(xiàn)了電壓保護繼電器根據(jù)不用情況的靈活使用。

圖12中的輸出模塊3包括控制器31和三極管Q1，所述控制器31中的第三線圈KM3的兩端分別與二極管D1的正極和負極相連接，所述二極管D1的正極與三極管Q1的集電極相連接，二極管D1的負極與電源端相連接，所述三極管Q1的基極通過第三電阻R3與觸發(fā)端TRIP相連接，所述的觸發(fā)端TRIP與微控制器模塊1相連接，并且微控制器模塊1檢測到故障時控制器31的第三線圈KM3得電使對應的常開觸點32斷開，從而使得開關設備斷開。輸出模塊電路結構簡單可靠，保證了工作穩(wěn)定性。

圖13中的指示模塊5包括四個指示燈，所述的四個指示燈分別與微控制器模塊1相連接，并且四個指示燈通過組合開關的方式指示過壓、欠壓、斷相、相序及過熱故障。特別地，指示模塊5不僅限于指示燈一種實施例還可以通過數(shù)碼管顯示。指示模塊便于直觀顯示故障類型，方便使用。

此外，本實用新型的電壓保護繼電器可以包括兩路電壓采集模塊2，所述開關設備的兩端分別為電網(wǎng)側和負載側，其中一路電壓采集模塊2與開關設備的電網(wǎng)側相連接用于采集電網(wǎng)側電壓，另一路電壓采集模塊2與負載側相連接用于采集負載側電壓，并且微控制器模塊1通過其中一路電壓采樣模塊2檢測 到電網(wǎng)側的過壓、欠壓、相序、斷相故障時，或通過另一路電壓采樣模塊2檢測到負載側的斷相故障時，驅動輸出模塊3使開關設備動作。具體地，開關設備為接觸器，電動設備為三相電動機，電網(wǎng)側通過開關設備與三相電動機相連接用于給三相電動機供電，并且開關設備包括用于控制三相電動機正轉或反轉的第一線圈KM1和第二線圈KM2，所述的第一線圈KM1和第二線圈KM2與控制器31上的常開觸點32串聯(lián)設置，開關電器與第一線圈KM1和第二線圈KM2對應的兩組觸點分別串聯(lián)在三相電動機的正轉和反轉回路中，所述控制器31為小型繼電器，微控制器模塊1檢測到故障時控制器31的常開觸點32斷開，進而通過第一線圈KM1和第二線圈KM2使開關設備的觸點斷開，從而使三相電動機停止運轉。并且，電動設備不僅限于三相電動機，還可以是其他類型的電機或負載設備。兩路電壓采樣模塊實現(xiàn)了電壓保護繼電器對開關設備兩端的同時檢測，降低了安裝成本并提高了使用效率。同時輸出模塊結構簡單且工作穩(wěn)定，保證了在故障發(fā)生時能夠即使對電動設備進行斷電操作。

以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。