模块化混合式无弧智能电动机起动器

摘要

模块化混合式无弧智能电动机起动器，包括混合式交流接触器和保护模块，混合式交流接触器具有第一侧面和第二侧面，保护模块也具有第一侧面和第二侧面；混合式交流接触器的第一侧面具有三相电源进线端，第二侧面具有三相电源出线端和通信接口；保护模块的第一侧面具有与混合式交流接触器的三相电源出线端和通信接口分别对接的三相电源进线端和通信接口，第二侧面具有三相电源出线端；混合式交流接触器的第二侧面和保护模块的第一侧面通过卡接方式连接。本发明实现模块化设计，便于装配和维护，其中混合式交流接触器采用倒装结构，其布局更加合理。

说明书

技术领域

本发明涉及电动机的起动控制技术，具体地说是指一种模块化混合式无弧智能电动机起动器。

背景技术

电动机在起动过程中，需要用到控制其启停的交流接触器，起欠电压、过电压保护功能、相序保护功能的保护器，起辅助控制的辅助触头，以及用于与计算机通讯的通讯模块。这些组件在设备中是零散分布的，并未实现模块化，设备的装配和维护不易进行。为了方便说明，在此将这些组件统称为电动机起动器。

其中，交流接触器主要用于控制交流电机起停，其基本原理是利用电磁线圈通断电使触头吸合或断开来控制电路的通断。混合式交流接触器将普通交流接触器与电力电子器件相结合，即在主触头上并联可控硅，设备运行时可控硅不工作，主触头压降小，接通分断过程由可控硅工作，从而可减少或消除触头电弧，设备运行时可发挥触头的优点，而接通分断过程可发挥可控硅的优点。

中国专利00242121.6公开了一种“智能型混合式交流接触器”，包括主电路部分和单片机控制电路部分，用2个或3个可控硅，由单片机系统对二个电流互感器进行采样确定相序，然后在某相触头电流接近过零时分断，使另外二相电流的方向固定。在该技术方案中，未说明其各组件的布局。一般交流接触器的结构是触头系统在上面，电磁系统在下面，若将此结构直接应用于上述混合式交流接触器，则无法与其主电路可控硅模块合理地布局。

发明内容

本发明提供一种模块化混合式无弧智能电动机起动器，其主要目的在于克服现有电动机起动用到的混合式交流接触器、保护器、通信模块等未实现模块化，因而装配和维护不易进行的缺点；本发明的目的还在于解决现有混合式交流接触器各组件布局设计上的问题。

本发明采用如下技术方案：模块化混合式无弧智能电动机起动器，包括混合式交流接触器和保护模块，混合式交流接触器具有第一侧面和第二侧面，保护模块也具有第一侧面和第二侧面；混合式交流接触器的第一侧面具有三相电源进线端，第二侧面具有三相电源出线端和通信接口；保护模块的第一侧面具有与混合式交流接触器的三相电源出线端和通信接口分别对接的三相电源进线端和通信接口，第二侧面具有三相电源出线端；混合式交流接触器的第二侧面和保护模块的第一侧面通过卡接方式连接。

前述模块化混合式无弧智能电动机起动器，其混合式交流接触器的第二侧面设有上下方向延伸、横截面为“凸”字形的卡槽，所述保护模块的第一侧面设有上下方向延伸、横截面为“凸”字形的与该卡槽配合定位的卡条。

前述模块化混合式无弧智能电动机起动器，其混合式交流接触器包括电磁组件和受电磁组件驱动而动作的触头组件，电磁组件位于触头组件的上方，电磁组件的两侧分别设有控制线路板；触头组件下方设有主电路模块，该主电路模块包括所述的三相进线端、三相出线端，三相进线端、三相出线端之间形成与触头组件的三对桥式触头对应的三对触点，该三对触点之间并接有三个可控硅模块。

所述三个可控硅设于一水平设置的散热板上，并呈品字形分布，该散热板位于混合式交流接触器的最底端。

所述电磁组件、触头组件及主电路模块通过一外壳组装为一体，该外壳由上壳、中壳和下壳互相卡接构成；电磁组件装配于上壳、中壳内，触头组件、主电路模块设于下壳内；所述通信接口设于中壳上，并与控制线路板连接。

进一步地，所述中壳于混合式交流接触器第二侧面一侧形成向外凸伸的凸部，所述通信接口以插座的形式形成于该凸部上，所述上壳对应位置形成一凸出的保护套，该保护套套接于所述通信接口外周；所述保护模块第一侧面对应位置形成凸部，所述通信接口以插头形式形成于该凸部下方，该插头形式的通信接口与上述插座形式的通信接口插接配合。

并且，所述触头组件包括一触头支架，该触头支架设有辅助触头接口，该辅助触头接口露于中壳和下壳侧壁。

前述模块化混合式无弧智能电动机起动器，其保护模块包括外壳及用于状态显示、参数调整及通信接口的第一电路板，用于数据接收和处理的第二电路板，以及用于主电路数据采样的第三电路板，第一电路板、第二电路板和第三电路板由上至下依次设于该外壳中，所述三相电源进线端、三相电源出线端设于该外壳的下部，三相电源进线端、三相电源出线端之间设有电流互感器。

由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：一，混合式交流接触器和电动机起动保护模块通过可拆卸的卡接方式结合为一个整体，无需任何外接控制线及电源线，并且也可将保护模块拆下而二者分别独立使用，其装配、维护和使用非常灵活和方便；二，混合式交流接触器和电动机起动保护模块中的各个模块也采用模块化设计，有利于装配和维护；三，与一般普通交流接触器相比，本发明中的混合式交流接触器的结构采用倒装式结构，即电磁组件位于顶部，触头组件位于其下方，主电路可控硅模块与三相触头并接位于最底部，可控硅模块散热底板处于最外侧，提高可控硅模块的散热性，同时强电部分位于底部也更加安全；四，混合式交流接触器的控制线路板位于电磁系统的两侧，可使强电、弱电分布在不同线路板上，减少其相互干扰，提高系统控制的稳定性，这样布局也使更换线圈和产品使用维护更加方便。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明混合式交流接触器和保护模块的装配图；

图3为本发明混合式交流接触器内部组件爆炸图；

图4为本发明混合式交流接触器外壳的立体分解图；

图5为本发明保护模块的爆炸图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

参照图1和图2，本实施例中的模块化混合式无弧智能电动机起动器包括混合式交流接触器1和保护模块2。混合式交流接触器1用于控制电动机的启停，其具体电路结构可参照中国专利00242121.6公开的一种“智能型混合式交流接触器”，在此不详细说明其电路结构和工作原理。保护模块2对负载起欠电压、过电压保护功能、相序保护功能的保护器，其电路结构和工作原理也是现有技术，在此仅说明其机械结构。

参照图2，混合式交流接触器1具有第一侧面101和第二侧面102，保护模块2也具有第一侧面201和第二侧面202。混合式交流接触器1的第一侧面101具有三相电源进线端11，第二侧面102具有三相电源出线端12和通信接口14。保护模块2的第一侧面201具有与混合式交流接触器1的三相电源出线端12和通信接口14分别对接的三相电源进线端21和通信接口24，第二侧面202具有三相电源出线端22。混合式交流接触器1的第二侧面102和保护模块2的第一侧面201通过卡接方式连接。由此，混合式交流接触器1和保护模块2形成可拆卸的模块化结构，既可一起使用，也可分开使用。

参照图2，混合式交流接触器1的第二侧面102设有两个上下方向延伸、横截面为“凸”字形的卡槽13，保护模块2的第一侧面201设有两个上下方向延伸、横截面为“凸”字形的与两个卡槽13配合定位的卡条23。通过两个卡槽13和两个卡条23的配合，可使混合式交流接触器1和保护模块2装配为一个整体，并使用二者的电源端的控制端实现对接。

参照图3，该混合式交流接触器1的内部结构包括电磁组件4和受电磁组件4驱动而动作的触头组件5，电磁组件4位于触头组件5的上方，电磁组件4的两侧分别设有控制线路板31、32，强电和弱电分布于不同的控制线路板上。触头组件5下方设有主电路模块6，该主电路模块6包括所述的三相进线端11、三相出线端12，三相进线端11、三相出线端12之间形成与触头组件5的三对桥式触头52对应的三对触点，该三对触点之间并接有三个可控硅模块61、62、63。该三个可控硅模块61、62、63设于一水平设置的散热板60上，并呈品字形分布，该散热板60位于混合式交流接触器1的最底端。

参照图3和图4，电磁组件4、触头组件5及主电路模块6通过一外壳组装为一体，该外壳由上壳15、中壳16和下壳17互相卡接构成。其中，电磁组件4装配于上壳15、中壳16内，触头组件5、主电路模块6设于下壳17内，所述通信接口14设于中壳16上，并与控制线路板31、32连接。

参照图4，中壳16于混合式交流接触器1第二侧面102一侧的前端形成向外凸伸的凸部161，所述通信接口14以插座的形式形成于该凸部161上，所述上壳15对应位置形成一凸出的保护套151，该保护套151套接于所述通信接口14外周。所述保护模块2第一侧面201对应位置形成凸部81，所述通信接口24以插头形式形成于该凸部81下方，该插头形式的通信接口14与上述插座形式的通信接口24插接配合，实现混合式交流接触器1和保护模块2之间的数据通信。

参照图2和图3，触头组件5包括一触头支架51，该触头支架51设有辅助触头接口511、512，该辅助触头接口511、512露于中壳16和下壳17侧壁，用于对设备其它部分的辅助连动控制。

参照图5，保护模块2包括外壳及用于状态显示、参数调整及通信接口的第一电路板71，用于数据接收和处理的第二电路板72，以及用于主电路数据采样的第三电路板73，第一电路板71、第二电路板72和第三电路板73由上至下依次设于该外壳中，所述三相电源进线端21、三相电源出线端22设于该外壳的下部，三相电源进线端21、三相电源出线端22之间设有电流互感器25。该外壳由三部分80、8、9互相卡接而成。

上述仅为本发明的一个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。