專利名稱：過電壓保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及當(dāng)有過大的交流電壓供給交流負(fù)載時保護(hù)交流負(fù)載的裝置。
利用交流電壓驅(qū)動的交流負(fù)載有各種各樣的形式。為使交流負(fù)載正常工作，應(yīng)預(yù)先確定供給交流負(fù)載的容許電壓。當(dāng)有幅值超過該電壓的過電壓供給交流負(fù)載時，交流負(fù)載將會損壞。為防止其損壞，應(yīng)設(shè)置過電壓保護(hù)裝置。
在

圖1中示出備有現(xiàn)有的過電壓保護(hù)裝置的機(jī)器的一例。在交流電源2的一個端子2a與交流負(fù)載4的一個端子4a之間設(shè)有開關(guān)6。而交流電源2的另一端子2b與交流負(fù)載4的另一端子4b連接。
交流用的電磁繼電器8具有的常閉接點(b接點)8a連接在開關(guān)6與輸入端子4a之間。當(dāng)超過預(yù)定值的交流電壓供給電磁繼電器8具有的線圈8b時，常閉接點8a根據(jù)由流過線圈8b的線圈電流產(chǎn)生的磁動勢而斷開。線圈8b與調(diào)整供給線圈8b的電壓用的電阻器10一起構(gòu)成串聯(lián)電路。該串聯(lián)電路的一端連接于開關(guān)6和常閉接點8a的相互連接點12。串聯(lián)電路的另一端與輸入端子4b連接。過電壓保護(hù)裝置由交流用電磁繼電器8及電阻器10構(gòu)成。
當(dāng)開關(guān)6閉合時，交流電源2的交流電壓通過常閉接點8a供給交流負(fù)載4。這時，如交流電壓的值小于規(guī)定值，則常閉接點8a仍保持閉合狀態(tài)不動。但若交流電壓的值超過了規(guī)定值，則超過預(yù)定值的電壓加在線圈8b的兩端，結(jié)果，常閉接點8a被斷開。因此，即使錯誤地使用了所產(chǎn)生的交流電壓大于本來應(yīng)使用的交流電壓的交流電源，也不會有大幅值的電壓供給到交流負(fù)載4，所以能防止交流負(fù)載4損壞。
在該過電壓保護(hù)裝置中，是以供給交流用繼電器8的線圈8b的電壓為基準(zhǔn)進(jìn)行過電壓是否被加到交流負(fù)載4的判斷。在交流用繼電器8中，如供給線圈8b的交流電壓達(dá)到一定的電壓、即最小動作電壓，則常閉接點8a斷開。然而，實際上由于存在著周圍溫度變化、所輸入的電壓的波動及線圈本身發(fā)熱等交流用繼電器8的特性的變化，所以，在某種狀態(tài)下當(dāng)在線圈8b上供給最小動作電壓時，常閉接點8a會斷開，但在其他狀態(tài)下，即使在線圈8b上供給最小動作電壓，常閉接點8a也有可能仍保持原來的閉合狀態(tài)。
另外，由于是通過對交流用繼電器8供給電壓使交流用繼電器8的常閉接點8a斷開，所以用于使接點8a斷開的磁動勢與供給的電壓如成比例，則在一般情況下可以使用。但是，在線圈8b中存在電感，該電感值隨著交流電源2的交流電壓的頻率而變化，所以產(chǎn)生磁動勢的線圈電流的值也隨著交流電壓的頻率變化。因此，磁動勢不能嚴(yán)格地與電壓成比例。所以，電壓頻率的變化也會使交流用繼電器8的常閉接點8a的閉合電壓發(fā)生變化。
這樣，無論是交流用繼電器8的狀態(tài)改變或是供給的交流電壓的頻率發(fā)生變化，在發(fā)生供給過電壓的狀態(tài)下，常閉接點仍然閉合，就必須調(diào)整電阻器10的電阻值。然而，這種調(diào)整只能由對過電壓保護(hù)裝置的設(shè)計相當(dāng)熟悉的人員進(jìn)行。
另外，交流用繼電器8是比較大型的設(shè)備。因此，采用交流繼電器8的過電壓保護(hù)裝置也是大型設(shè)備。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠易于以高精度檢測過電壓并防止負(fù)載損壞的過電壓保護(hù)裝置。
本發(fā)明的另一目的是提供小型的過電壓保護(hù)裝置。
在本發(fā)明中，在交流電源與交流負(fù)載之間連接的開關(guān)使用帶跳閘線圈的型式。這種帶跳閘線圈的開關(guān)，當(dāng)在跳閘線圈中流過規(guī)定的電流時，其接點斷開。跳閘線圈與雙向二端閘流管串聯(lián)連接。該串聯(lián)電路連接在交流負(fù)載的兩端之間。
雙向二端閘流管當(dāng)在其端子間供給超過擊穿電壓的電壓時導(dǎo)通。因此，使電流流過跳閘線圈，將開關(guān)的接點斷開。所以，當(dāng)從交流電源對交流負(fù)載供給過電壓時，通過使用在兩端子間供給超過擊穿電壓的電壓的雙向二端閘流管，即可防止因過電壓而造成的負(fù)載損壞。
雙向二端閘流管的擊穿電壓的精度高，其擊穿電壓的變化極其微小。因此，可高精度地檢測過電壓并易于進(jìn)行設(shè)計。此外，雙向二端閘流管與電磁繼電器相比是非常小型的。因此，能使過電壓保護(hù)裝置小型化。
圖1是備有現(xiàn)有的過電壓保護(hù)裝置的機(jī)器的電路圖。
圖2是備有本發(fā)明一實施例的過電壓保護(hù)裝置的機(jī)器的電路圖。
本發(fā)明一實施例的過電壓保裝置20連接在交流電源22與交流負(fù)載24之間。作為交流負(fù)載24，可使用以交流電壓驅(qū)動的各種形式的負(fù)載。
過電壓保護(hù)裝置20具有帶跳閘線圈26b的開關(guān)26。該開關(guān)26的接點26a連接在交流電源22的一個端子22a與交流負(fù)載24的一個端子24a之間。該接點26a在結(jié)構(gòu)上可用手動開閉。并且，該開關(guān)26對接點26a斷開時產(chǎn)生的電弧具有消弧功能。
另外，在接點26a閉合的狀態(tài)下，當(dāng)跳閘線圈26b流過超過規(guī)定值的電流時，開關(guān)26的結(jié)構(gòu)是使接點26a斷開。由于該跳閘線圈26b的阻抗具有固定的值，所以當(dāng)在跳閘線圈26b的兩端供給超過規(guī)定值的電壓時，將流過超過規(guī)定值的電流，使接點26a斷開。
跳閘線圈26b與雙向二端閘流管28串聯(lián)連接。作為雙向二端閘流管，例如可使用硅對稱二端開關(guān)元件。該串聯(lián)電路的一端與接點26a和負(fù)載24的端子24a的相互連接點30連接。該串聯(lián)電路的另一端與交流電源22的另一端子22b和交流負(fù)載24的另一端子24b的相互連接點32連接。
雙向二端閘流管28，當(dāng)在其兩端子間供給超過正負(fù)擊穿電壓中的任何一個的電壓時導(dǎo)通，當(dāng)在其兩端子間流過的電流小于吸持電流時斷開。雙向二端閘流管是半導(dǎo)體裝置，所以從斷開變?yōu)閷?dǎo)通所需要的時間與電磁繼電器相比非常短，而且，與電磁繼電器相比，是非常小型的。此外，雙向二端閘流管的擊穿電壓的變化非常小，最多不過5％左右。例如，當(dāng)擊穿電壓為340V時，雙向二端閘流管的實際上變?yōu)閷?dǎo)通的電壓是在327V到357V的范圍之間。
例如，通常使用的交流電源22的的電壓為200V，但如錯誤地使用了電壓為400V的交流電源而要使接點26a斷開時，可使用擊穿電壓為340V至380V的范圍中任何值的雙向二端閘流管。這樣，過電壓保護(hù)裝置20是由帶跳閘線圈26b的開關(guān)26和雙向二端閘流管28構(gòu)成的。
當(dāng)從交流電源22向交流負(fù)載24供給交流電壓時，通過手動將開關(guān)26的接點26a閉合。由此向交流負(fù)載24供給交流電壓。交流電源22的電壓如果是規(guī)定電壓、例如200V，則在雙向二端閘流管28的兩端只加有低于擊穿電壓的電壓。因此，雙向二端閘流管28斷開。
作為交流電源22，如使用了其電壓為400V的電源，則當(dāng)用手動將開關(guān)26的接點26a閉合時，在雙向二端閘流管28的兩端子間將加上超過正或負(fù)擊穿電壓的電壓。其結(jié)果是使雙向二端閘流管28導(dǎo)通，使大的電流流過跳閘線圈26b。因此，使開關(guān)26的接點26a斷開，能防止向交流負(fù)載24供給過大的電壓。由于開關(guān)26的接點26a斷開，又使流過雙向二端閘流管28的電流變得小于其吸持電流，因而使該雙向二端閘流管28斷開。特別是，由于雙向二端閘流管28的擊穿電壓具有很高的精度，所以能以高精度檢測過電壓。
當(dāng)使用一般的閘流管代替雙向二端閘流管時，僅當(dāng)在一般的閘流管的兩端子間供給預(yù)先確定了正負(fù)極性的擊穿電壓時，閘流管才導(dǎo)通。但是，在使用雙向二端閘流管的情況下，供給正或負(fù)的任何極性的擊穿電壓時都能導(dǎo)通，因此能對交流負(fù)載敏感地進(jìn)行過電壓保護(hù)。
另外，在上述實施例中，設(shè)置了雙向二端閘流管28與跳閘線圈26b的串聯(lián)電路。但是，當(dāng)所使用的雙向二端閘流管28的擊穿電壓較小時，也可使用雙向二端閘流管28、跳閘線圈26b和電阻器的串聯(lián)電路。
權(quán)利要求
1.一種過電壓保護(hù)裝置，在交流電源與交流負(fù)載之間備有開關(guān)，其特征在于上述開關(guān)帶有跳閘線圈，當(dāng)上述跳閘線圈中流過規(guī)定的電流時，其接點斷開，上述跳閘線圈與雙向二端閘流管一起構(gòu)成串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路連接在交流負(fù)載的兩端之間。
全文摘要
連接在交流電源與交流負(fù)載之間的開關(guān)為帶有跳閘線圈的形式。該帶跳閘線圈的開關(guān),當(dāng)跳閘線圈中流過規(guī)定的電流時,其接點斷開。跳閘線圈與雙向二端閘流管串聯(lián)連接。該串聯(lián)電路連接在交流負(fù)載的兩端之間。雙向二端閘流管,當(dāng)在其端子間加有超過擊穿電壓的電壓時導(dǎo)通。因此,使電流流過跳閘線圈,將開關(guān)的接點斷開。
文檔編號H02H3/20GK1175810SQ9611118
公開日1998年3月11日 申請日期1996年9月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月5日
發(fā)明者四方邦夫, 岡本茂, 檀上謙三, 木下敦史, 狩野國男, 橋本隆志 申請人:株式會社三社電機(jī)制作所