空氣開關(guān)脫扣裝置

■天津市南開中學(xué) 成知函

在工業(yè)環(huán)境中使用的空氣開關(guān)一般通過控制脫扣線圈切斷電源，其中，分勵(lì)型脫扣線圈是一種廣泛使用的形式。分勵(lì)型脫扣器處于常態(tài)時(shí)，線圈上無電壓，緊急情況下線圈通電，通常與常開型開關(guān)（急停開關(guān)）配套使用，使空氣開關(guān)斷電。

實(shí)際應(yīng)用中，有些用戶要求急停開關(guān)采用常閉型的形式，在保留分勵(lì)型脫扣形式不變的條件下，往往需多個(gè)繼電器組合工作，甚至需用單片機(jī)控制，系統(tǒng)繁瑣，易出錯(cuò)。

由此，我設(shè)計(jì)了一種空氣開關(guān)脫扣裝置，可任意采用常閉或常開的急停開關(guān)。裝置的控制原理圖如圖1，實(shí)物圖如圖2。

圖1中，Vdd使用直流24V電源供電，J1是常閉型開關(guān)，J2是常開型開關(guān)，U1是光電耦合器PC817，U2是達(dá)林頓管ULN2003，C1、C2電容起到去耦保護(hù)作用，R1、R4電阻起到限流保護(hù)作用，RY1為繼電器，控制脫扣線圈的通、斷電。

圖1

電路處于常態(tài)時(shí)，J1閉合，J2斷開，光耦導(dǎo)通，R3電阻被直接短路到0V，邏輯非門的輸入電壓為0V，輸出電壓為24V。此時(shí)脫扣線圈兩端都是24V，脫扣器不工作。

采用常閉急停時(shí)，J1為急停開關(guān)，常閉時(shí)脫扣器不工作，當(dāng)J1變成開路（急停）時(shí)，光耦阻斷；采用常開急停時(shí)，J2為急停開關(guān)，常開時(shí)脫扣器不工作，當(dāng)J2變成短路（急停）時(shí)，光耦阻斷。光耦阻斷的情況下，R2、R3組成電阻分壓電路，R3 >> R2，則此時(shí)R2與R3的連接點(diǎn)電壓接近24V，ULN2003此時(shí)邏輯非門輸出0V，脫扣線圈吸合完成脫扣，空氣開關(guān)斷電。

本裝置電路簡單，成本低廉，可任意使用常開或常閉兩種形式作為急停開關(guān)。采用一種急停方式時(shí)，另一個(gè)開關(guān)可用作軟件脫扣，該方式已應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，使用效果良好。

圖2