空气开关脱扣装置

■天津市南开中学 成知函

在工业环境中使用的空气开关一般通过控制脱扣线圈切断电源，其中，分励型脱扣线圈是一种广泛使用的形式。分励型脱扣器处于常态时，线圈上无电压，紧急情况下线圈通电，通常与常开型开关（急停开关）配套使用，使空气开关断电。

实际应用中，有些用户要求急停开关采用常闭型的形式，在保留分励型脱扣形式不变的条件下，往往需多个继电器组合工作，甚至需用单片机控制，系统繁琐，易出错。

由此，我设计了一种空气开关脱扣装置，可任意采用常闭或常开的急停开关。装置的控制原理图如图1，实物图如图2。

图1中，Vdd使用直流24V电源供电，J1是常闭型开关，J2是常开型开关，U1是光电耦合器PC817，U2是达林顿管ULN2003，C1、C2电容起到去耦保护作用，R1、R4电阻起到限流保护作用，RY1为继电器，控制脱扣线圈的通、断电。

图1

电路处于常态时，J1闭合，J2断开，光耦导通，R3电阻被直接短路到0V，逻辑非门的输入电压为0V，输出电压为24V。此时脱扣线圈两端都是24V，脱扣器不工作。

采用常闭急停时，J1为急停开关，常闭时脱扣器不工作，当J1变成开路（急停）时，光耦阻断；采用常开急停时，J2为急停开关，常开时脱扣器不工作，当J2变成短路（急停）时，光耦阻断。光耦阻断的情况下，R2、R3组成电阻分压电路，R3 >> R2，则此时R2与R3的连接点电压接近24V，ULN2003此时逻辑非门输出0V，脱扣线圈吸合完成脱扣，空气开关断电。

本装置电路简单，成本低廉，可任意使用常开或常闭两种形式作为急停开关。采用一种急停方式时，另一个开关可用作软件脱扣，该方式已应用于工业现场，使用效果良好。

图2