一種保護器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種保護器，其用于電機保護控制系統中，對電機的實時溫度進行檢測，并在檢測溫度超過設定值時快速切斷電路，實現電機的堵轉保護；保護器外殼為整體密封焊接結構，能夠滿足電機漆包線繞組真空浸漆工藝的質量要求；采用雙金屬片結構，實現從低溫80度到高溫180度的溫度保護；絕緣體為耐高溫玻璃纖維材料或耐高溫陶瓷材料，實現高溫絕緣；保護器還包括一內置輔助動作結構，實現動觸點和靜觸點之間的迅速切斷。本發明的保護器具有大電流耐受特性和高溫絕緣特性，其采用全密閉結構，能適應真空浸漆的工作條件，并能夠實現迅速切斷，可用于電機保護控制系統中，具有優良的電機堵轉保護特征。
【專利說明】
一種保護器
技術領域
[0001 ]本發明涉及保護控制技術領域，特別涉及一種保護器。
【背景技術】
[0002]溫度保護器是根據工作環境的溫度變化，在開關內部發生物理形變，從而產生某些特殊效應，產生斷開動作的一系列自動控制元件，從而控制設備的運行以達到理想的溫度保護及控制效果，其應用范圍非常廣泛，根據不同種類的溫控器應用在家電、電機、制冷或制熱等眾多產品中。雙金屬片也稱熱雙金屬片，由于各層金屬的熱膨脹系數不同，當溫度變化時，主動層的形變要大于被動層的形變，從而雙金屬片的整體就會向被動層一側彎曲，則這種復合材料的曲率發生變化從而產生形變。其中，膨脹系數較高的稱為主動層;膨脹系數較低的稱為被動層。但是隨著雙金屬應用領域的擴大和結合技術的進步，近代已相出現三層、四層、五層的雙金屬。事實上，凡是依賴溫度改變而發生形狀變化的組合材料，現今在習慣上仍稱為熱雙金屬。
[0003]市面上的溫度保護器正常工作電流多在1A以內，無法承受大功率大電流，并且絕緣層無法實現高溫絕緣，溫度保護器的切斷速度也達不到大功率器件的靈敏性要求，因而目前市場上對于能夠用于電機等大功率器件的中大功率的溫度保護器有較大的需求。
【發明內容】
[0004]針對上述問題，本發明提供了一種具有大電流耐受特性和高溫絕緣特性的保護器，其采用全密閉結構，能適應真空浸漆的工作條件，并能夠實現迅速切斷，可用于電機保護控制系統中，具有優良的電機堵轉保護特征。
[0005]本發明具體為一種保護器，其用于電機保護控制系統中，該電機保護控制系統包括交流電源、雙向整流/逆變電路、雙向DC/DC變換器、供電控制電路、儲能裝置、保護器、電機、轉矩控制電路、微處理器和上位機，所述交流電源、所述雙向整流/逆變電路、所述雙向DC/DC變換器、所述供電控制電路、所述保護器和所述電機依次連接，所述供電控制電路還連接到所述儲能裝置，在所述交流電源正常供電時，所述供電控制電路將交流電源提供的交流電通過所述雙向整流/逆變電路和所述雙向DC/DC變換器轉換成特定電壓的直流電經過所述保護器供給所述電機，并將多余的電能儲存于所述儲能裝置中，在所述交流電源電壓低于設定值時，所述供電控制電路將所述儲能裝置中的電能通過所述保護器供給所述電機，并通過所述雙向DC/DC變換器和所述雙向整流/逆變電路反供給所述交流電源，所述微處理器分別連接到所述供電控制電路、所述保護器、所述轉矩控制電路和上位機，所述微處理器通過所述轉矩控制電路對所述電機的轉矩進行控制，所述微處理器還通過4G、WLAN和藍牙無線通信方式與上位機進行通信，將所述電機的實時溫度和工作狀態、所述保護器的通斷狀態、所述電機的轉矩參數實時傳送給所述上位機，所述上位機對所述電機、所述保護器和所述轉矩控制電路進行實時監控，其特征在于:
所述保護器對所述電機的實時溫度進行檢測，并在檢測溫度超過設定值時快速切斷電路，實現所述電機的堵轉保護；
所述保護器包括端子、絕緣體、端蓋、發熱體、鐵釘、雙金屬片、動觸點、靜觸點和外殼，所述絕緣體位于所述端子和所述端蓋之間，所述端子連接到所述發熱體，所述發熱體上設置有所述鐵釘，所述雙金屬片一端固定到所述鐵釘，另一端焊接有所述動觸點，通過控制所述動觸點的焊接高度穩定觸點接觸壓力，所述靜觸點設置于所述外殼的內壁上；
當檢測溫度超過設定值時通過所述雙金屬片的形變實現所述動觸點和所述靜觸點分離，從而實現所述電機的堵轉保護，當檢測溫度低于設定值且達到一段時間時通過所述雙金屬片的復位實現所述動觸點和所述靜觸點閉合，從而使得所述電機恢復正常運轉；
所述外殼為整體密封焊接結構，能夠滿足電機漆包線繞組真空浸漆工藝的質量要求；所述雙金屬片利用雙金屬材料在不同環境溫度下芯片發生彎曲的比率系數有差異的物理特性，利用不同材質物理特性區別和差異化工藝處理，實現從低溫80度到高溫180度的溫度保護；
所述絕緣體為耐高溫玻璃纖維材料或耐高溫陶瓷材料，實現高溫絕緣；
所述保護器還包括一內置輔助動作結構，實現所述動觸點和所述靜觸點之間的迅速切斷。
[0006]所述內置輔助動作結構為一輔助彈片，所述輔助彈片設置于所述鐵釘和所述雙金屬片之間，在所述雙金屬片發生形變使得所述動觸點與所述靜觸點分離的過程中，所述雙金屬片沿著所述鐵釘旋轉，所述輔助彈片在所述雙金屬片的頭部施加推動力，使得所述雙金屬片上的所述動觸點與所述靜觸點實現快速分離，從而實現電機的快速堵轉保護。
[0007]在所述電機進入堵轉狀態時，所述微處理器還通過所述轉矩控制電路對所述電機的轉矩進行控制，在檢測到的所述電機的溫度低時，所述轉矩控制電路對所述電機的轉矩干預控制的頻率高，轉矩降低幅度小，在檢測到的所述電機的溫度高時，所述轉矩控制電路對所述電機的轉矩干預控制的頻率低，轉矩降低幅度大，當所述電機的溫度達到所述電機能夠承受的安全溫度范圍最大值時，所述微處理器直接控制所述電機的轉矩降低為零，持續一段時間后再進行轉矩恢復，從而實現所述電機在堵轉狀態的散熱保護。
[0008]所述雙金屬片為螺旋式雙金屬片或蝶形雙金屬片。所述雙金屬片的主動層材料為鎳鉻鐵合金或鎳錳鐵合金，被動層材料為鎳鐵合金。所述端子的材料為可伐合金，所述端蓋的材料為SPCC鋼。所述發熱體的材料為電熱合金。所述鐵釘的材料為SPCC鋼。所述動觸點和所述靜觸點的材料均為銀合金復合材料。所述外殼的材料為SPCE鋼。
[0009]本發明的保護器采用上述技術，能夠達到以下技術效果:密封性能好，能夠滿足真空處理和液態浸入測試和安裝要求;絕緣耐壓性能好，使用在保護器中能夠滿足國標中對于溫度保護器的絕緣耐壓各項指標;化學性質穩定，加工性好，成本低廉;高溫耐受性能好，克服一般環氧介質的密封材料不能耐受高溫的缺陷；能適應大電流大功率工作環境，適用于電機等大功率器件;能快速準確地響應環境或被保護器件的溫度變化，可靠地切斷電路，電機堵轉保護穩定可控。
【附圖說明】
[0010]圖1是電機保護控制系統結構框圖；
圖2是保護器的結構示意圖； 圖3是保護器的俯視圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細闡述。
[0012]如圖1所示，本發明的一種保護器用于電機保護控制系統中，電機保護控制系統包括交流電源、雙向整流/逆變電路、雙向DC/DC變換器、供電控制電路、儲能裝置、保護器、電機、轉矩控制電路、微處理器和上位機，所述交流電源、所述雙向整流/逆變電路、所述雙向DC/DC變換器、所述供電控制電路、所述保護器和所述電機依次連接，所述供電控制電路還連接到所述儲能裝置，在所述交流電源正常供電時，所述供電控制電路將交流電源提供的交流電通過所述雙向整流/逆變電路和所述雙向DC/DC變換器轉換成特定電壓的直流電經過所述保護器供給所述電機，并將多余的電能儲存于所述儲能裝置中，在所述交流電源電壓低于設定值時，所述供電控制電路將所述儲能裝置中的電能通過所述保護器供給所述電機，并通過所述雙向DC/DC變換器和所述雙向整流/逆變電路反供給所述交流電源，所述微處理器分別連接到所述供電控制電路、所述保護器、所述轉矩控制電路和上位機，所述微處理器通過所述轉矩控制電路對所述電機的轉矩進行控制，所述微處理器還通過4G、WLAN和藍牙無線通信方式與上位機進行通信，將所述電機的實時溫度和工作狀態、所述保護器的通斷狀態、所述電機的轉矩參數實時傳送給所述上位機，所述上位機對所述電機、所述保護器和所述轉矩控制電路進行實時監控。
[0013]保護器對電機的實時溫度進行檢測，并在檢測溫度超過設定值時快速切斷電路，實現所述電機的堵轉保護，如圖2和圖3所示，保護器包括端子1、絕緣體2、端蓋3、發熱體4、鐵釘5、雙金屬片6、動觸點7、靜觸點8和外殼9，絕緣體2位于端子I和端蓋3之間，端子I連接到發熱體4，發熱體4上設置有鐵釘5，雙金屬片6—端固定到鐵釘5，另一端焊接有動觸點7，通過控制動觸點7的焊接高度穩定觸點接觸壓力，靜觸點8設置于外殼9的內壁上。
[0014]當檢測溫度超過設定值時通過雙金屬片6的形變實現動觸點7和靜觸點8分離，從而實現電機的堵轉保護，當檢測溫度低于設定值且達到一段時間時通過雙金屬片6的復位實現動觸點7和靜觸點8閉合，從而使得電機恢復正常運轉。
[0015]外殼9為整體密封焊接結構，能夠滿足電機漆包線繞組真空浸漆工藝的質量要求。雙金屬片6利用雙金屬材料在不同環境溫度下芯片發生彎曲的比率系數有差異的物理特性，利用不同材質物理特性區別和差異化工藝處理，實現從低溫80度到高溫180度的溫度保護。絕緣體2為耐高溫玻璃纖維材料或耐高溫陶瓷材料，實現高溫絕緣。
[0016]保護器還包括一內置輔助動作結構(圖中未標出)，實現動觸點7和靜觸點8之間的迅速切斷。所述內置輔助動作結構為一輔助彈片，所述輔助彈片設置于鐵釘5和雙金屬片6之間，在雙金屬片6發生形變使得動觸點7與靜觸點8分離的過程中，雙金屬片6沿著鐵釘5旋轉，所述輔助彈片在雙金屬片6的頭部施加推動力，使得雙金屬片6上的動觸點7與靜觸點8實現快速分離，從而實現電機的快速堵轉保護。
[0017]在所述電機進入堵轉狀態時，所述微處理器還通過所述轉矩控制電路對所述電機的轉矩進行控制，在檢測到的所述電機的溫度低時，所述轉矩控制電路對所述電機的轉矩干預控制的頻率高，轉矩降低幅度小，在檢測到的所述電機的溫度高時，所述轉矩控制電路對所述電機的轉矩干預控制的頻率低，轉矩降低幅度大，當所述電機的溫度達到所述電機能夠承受的安全溫度范圍最大值時，所述微處理器直接控制所述電機的轉矩降低為零，持續一段時間后再進行轉矩恢復，從而實現所述電機在堵轉狀態的散熱保護。
[0018]本發明中優選地，雙金屬片6為螺旋式雙金屬片或蝶形雙金屬片，雙金屬片6的主動層材料為鎳鉻鐵合金或鎳錳鐵合金，被動層材料為鎳鐵合金，端子I的材料為可伐合金，端蓋3的材料為SPCC鋼，發熱體4的材料為電熱合金，鐵釘5的材料為SPCC鋼，動觸點7和靜觸點8的材料均為銀合金復合材料，外殼9的材料為SPCE鋼。
[0019]最后應該說明的是，結合上述實施例僅說明本發明的技術方案而非對其限制。所屬領域的普通技術人員應當理解到，本領域技術人員可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，但這些修改或變更均在申請待批的權利要求保護范圍之中。
【主權項】
1.一種保護器，其用于電機保護控制系統中，該電機保護控制系統包括交流電源、雙向整流/逆變電路、雙向DC/DC變換器、供電控制電路、儲能裝置、保護器、電機、轉矩控制電路、微處理器和上位機，所述交流電源、所述雙向整流/逆變電路、所述雙向DC/DC變換器、所述供電控制電路、所述保護器和所述電機依次連接，所述供電控制電路還連接到所述儲能裝置，在所述交流電源正常供電時，所述供電控制電路將交流電源提供的交流電通過所述雙向整流/逆變電路和所述雙向DC/DC變換器轉換成特定電壓的直流電經過所述保護器供給所述電機，并將多余的電能儲存于所述儲能裝置中，在所述交流電源電壓低于設定值時，所述供電控制電路將所述儲能裝置中的電能通過所述保護器供給所述電機，并通過所述雙向DC/DC變換器和所述雙向整流/逆變電路反供給所述交流電源，所述微處理器分別連接到所述供電控制電路、所述保護器、所述轉矩控制電路和上位機，所述微處理器通過所述轉矩控制電路對所述電機的轉矩進行控制，所述微處理器還通過4G、WLAN和藍牙無線通信方式與上位機進行通信，將所述電機的實時溫度和工作狀態、所述保護器的通斷狀態、所述電機的轉矩參數實時傳送給所述上位機，所述上位機對所述電機、所述保護器和所述轉矩控制電路進行實時監控，其特征在于: 所述保護器對所述電機的實時溫度進行檢測，并在檢測溫度超過設定值時快速切斷電路，實現所述電機的堵轉保護； 所述保護器包括端子、絕緣體、端蓋、發熱體、鐵釘、雙金屬片、動觸點、靜觸點和外殼，所述絕緣體位于所述端子和所述端蓋之間，所述端子連接到所述發熱體，所述發熱體上設置有所述鐵釘，所述雙金屬片一端固定到所述鐵釘，另一端焊接有所述動觸點，通過控制所述動觸點的焊接高度穩定觸點接觸壓力，所述靜觸點設置于所述外殼的內壁上； 當檢測溫度超過設定值時通過所述雙金屬片的形變實現所述動觸點和所述靜觸點分離，從而實現所述電機的堵轉保護，當檢測溫度低于設定值且達到一段時間時通過所述雙金屬片的復位實現所述動觸點和所述靜觸點閉合，從而使得所述電機恢復正常運轉； 所述外殼為整體密封焊接結構，能夠滿足電機漆包線繞組真空浸漆工藝的質量要求；所述雙金屬片利用雙金屬材料在不同環境溫度下芯片發生彎曲的比率系數有差異的物理特性，利用不同材質物理特性區別和差異化工藝處理，實現從低溫80度到高溫180度的溫度保護； 所述絕緣體為耐高溫玻璃纖維材料或耐高溫陶瓷材料，實現高溫絕緣； 所述保護器還包括一內置輔助動作結構，實現所述動觸點和所述靜觸點之間的迅速切斷;所述內置輔助動作結構為一輔助彈片，所述輔助彈片設置于所述鐵釘和所述雙金屬片之間，在所述雙金屬片發生形變使得所述動觸點與所述靜觸點分離的過程中，所述雙金屬片沿著所述鐵釘旋轉，所述輔助彈片在所述雙金屬片的頭部施加推動力，使得所述雙金屬片上的所述動觸點與所述靜觸點實現快速分離，從而實現電機的快速堵轉保護;在所述電機進入堵轉狀態時，所述微處理器還通過所述轉矩控制電路對所述電機的轉矩進行控制，在檢測到的所述電機的溫度低時，所述轉矩控制電路對所述電機的轉矩干預控制的頻率高，轉矩降低幅度小，在檢測到的所述電機的溫度高時，所述轉矩控制電路對所述電機的轉矩干預控制的頻率低，轉矩降低幅度大，當所述電機的溫度達到所述電機能夠承受的安全溫度范圍最大值時，所述微處理器直接控制所述電機的轉矩降低為零，持續一段時間后再進行轉矩恢復，從而實現所述電機在堵轉狀態的散熱保護;所述雙金屬片為螺旋式雙金屬片或蝶形雙金屬片;所述雙金屬片的主動層材料為鎳鉻鐵合金或鎳錳鐵合金，被動層材料為鎳鐵合金;所述端子的材料為可伐合金，所述端蓋的材料為SPCC鋼;所述發熱體的材料為電熱合金;所述鐵釘的材料為SPCC鋼;所述動觸點和所述靜觸點的材料均為銀合金復合材料;所述外殼的材料為SPCE鋼。
【文檔編號】H02H7/085GK106026024SQ201610435022
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月19日
【發明人】應洪昌
【申請人】應洪昌