交流接觸器分閘相位控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種交流接觸器分閘相位控制器，包括：電流檢測模塊；信號調(diào)理模塊；嵌入式控制模塊；輸入與顯示模塊；開關(guān)控制模塊；電源模塊。本實用新型技術(shù)方案，在模擬普通交流接觸器正常工作狀態(tài)的同時，實現(xiàn)接觸器定相分閘的功能，在不改變交流接觸器本身結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)分閘相位控制的準(zhǔn)確性，本實用新型的實現(xiàn)，能夠延長交流接觸器電氣壽命，為交流接觸器行業(yè)的發(fā)展拓展了更大的空間。
【專利說明】交流接觸器分閘相位控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種可控制電流相位的相位控制器，特別涉及一種適用于控制交流接觸器分閘相位的控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]交流接觸器作為一種有觸點控制電器，主要用于頻繁接通或分?jǐn)嘟涣麟娐分?，其性能指?biāo)、功能都將影響低壓配電系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)的運行水平與質(zhì)量。交流接觸器工作時隨機(jī)的分閘操作會使主觸頭產(chǎn)生大小不一的電弧，電弧燒蝕觸頭，降低了其電氣壽命。這一現(xiàn)象的主要原因在于分閘時流過觸頭的電流相位的隨機(jī)性，尤其是工作在重負(fù)荷下，這種電弧燒蝕更為嚴(yán)重，因此提高電氣可靠性尤為緊迫。
[0003]現(xiàn)階段用于交流接觸器的分閘相位控制器較少，一些零電流相位控制器，可控相位單一，電路參數(shù)固化，適應(yīng)性不強(qiáng)。應(yīng)用中還需改變接觸器結(jié)構(gòu)，無法模擬普通接觸器正常工作的狀態(tài)，輔助工作量大，參數(shù)計算復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種考慮交流接觸器的電氣特性、機(jī)械特性及相關(guān)因素，結(jié)合輸入的分閘相角信息，實現(xiàn)交流接觸器隨機(jī)分閘時的電流相位可控的交流接觸器分閘相位控制器。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下技術(shù)方案:一種交流接觸器分閘相位控制器，包括電流檢測模塊、信號調(diào)理模塊、嵌入式控制模塊、輸入與顯示模塊、開關(guān)控制模塊與電源模塊，所述電流檢測模塊，用于檢測交流接觸器主電路中的三相電流信號；所述信號調(diào)理模塊與電流檢測模塊相連接；所述嵌入式控制模塊與信號調(diào)理模塊相連接；所述輸入與顯示模塊，與嵌入式控制模塊相連接；所述開關(guān)控制模塊與嵌入式控制模塊相連接；所述電源模塊用于為控制器提供電源。
[0006]本實用新型進(jìn)一步設(shè)置:所述電源模塊包括為信號調(diào)理模塊與嵌入式控制模塊提供電源的第一電源模塊，以及為開關(guān)控制模塊提供電源的第二電源模塊。
[0007]本實用新型進(jìn)一步設(shè)置:所述第二電源模塊與開關(guān)控制模塊之間設(shè)置有保護(hù)電路。
[0008]本實用新型進(jìn)一步設(shè)置:所述嵌入式控制模塊與開關(guān)控制模塊之間設(shè)置有隔離電路。
[0009]本實用新型進(jìn)一步設(shè)置:所述電流檢測模塊包括三路電流傳感器電路。
[0010]本實用新型進(jìn)一步設(shè)置:所述信號調(diào)理模塊包括電壓轉(zhuǎn)換電路、信號放大電路及信號濾波電路。
[0011]本實用新型進(jìn)一步設(shè)置:所述嵌入式控制模塊包括A/D采樣單元及單片機(jī)電路。
[0012]本實用新型進(jìn)一步設(shè)置:所述開關(guān)控制模塊包括合閘啟動開關(guān)電路及吸持分閘開關(guān)電路。[0013]本實用新型技術(shù)方案，在模擬普通交流接觸器正常工作狀態(tài)的同時，實現(xiàn)接觸器定相分閘的功能。在不改變交流接觸器本身結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)分閘相位控制的準(zhǔn)確性。本實用新型的實現(xiàn)，能夠延長交流接觸器電氣壽命，為交流接觸器行業(yè)的發(fā)展拓展了更大的空間。
[0014]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例原理框圖；
[0016]圖2為本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實用新型實施例的合閘啟動開關(guān)電路及吸持分閘開關(guān)電路圖；
[0018]圖4為本實用新型實施例的保護(hù)電路圖。
【具體實施方式】
[0019]參見附圖1至4，本實用新型公開的用于交流接觸器分閘的相位控制器，可用于各類交流接觸器分閘相位的控制，其包括電流檢測模塊1、信號調(diào)理模塊2、嵌入式控制模塊
3、輸入與顯示模塊4及開關(guān)控制模塊5。所述電流檢測模塊I包括三路交流電流傳感器電路；所述信號調(diào)理模塊2包括電流電壓轉(zhuǎn)換電路、信號放大電路、信號濾波電路；所述嵌入式控制模塊3包括高精度A/D采樣、單片機(jī)電路；所述輸入與顯示模塊4包括數(shù)字鍵盤輸入電路、液晶顯示電路、控制按鍵電路；所述開關(guān)控制電路包括合閘啟動開關(guān)電路、吸持分閘開關(guān)電路；所述相位控制器還增設(shè)隔離電路、保護(hù)電路。
[0020]在采用本實用新型相位控制器對交流接觸器進(jìn)行試驗時，先順序連接好各模塊與電路，確認(rèn)后啟動第一電源模塊6，通過控制器上鍵盤將分閘相位參數(shù)、交流接觸器分閘延時時間參數(shù)直接傳送到單片機(jī)，確認(rèn)后等待執(zhí)行。啟動第二電源模塊7，調(diào)節(jié)合適的啟動電壓，根據(jù)交流接觸器正常工作時線圈吸持電流大小，調(diào)節(jié)開關(guān)控制模塊5參數(shù)確保準(zhǔn)確模擬接觸器正常工作狀態(tài)。
[0021]交流接觸器線圈采用直流啟動與吸持的優(yōu)點:
[0022]正常工作狀態(tài)下的交流接觸器線圈采用220V/380V交流電激磁合閘與吸持，由于交流開關(guān)器件的限制，這使得在控制分閘動作時不能在任意相位處執(zhí)行，或是有不確定的延時或是只能在單個相位處分閘。引入直流激磁合閘與吸持，直流開關(guān)器件就能彌補(bǔ)上述交流開關(guān)器件的不足，降低開關(guān)驅(qū)動電路的復(fù)雜性，而且開關(guān)器件開斷速度快，如mosfet的開斷延時為ns級，開關(guān)延時減少，相位控制更為精確。
[0023]控制按鍵控制試驗開始，嵌入式控制模塊3通過隔離電路觸發(fā)開關(guān)控制模塊5的合閘啟動，讓受控線圈進(jìn)行激磁合閘，單片機(jī)等待線圈激磁合閘完畢。與此同時，三路電流傳感器電路將電流信號送入信號調(diào)理模塊2。信號調(diào)理模塊2首先將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，送入信號放大電路調(diào)整信號幅度，信號放大電路設(shè)置增益可調(diào)，可適應(yīng)不同試驗電流，硬件濾波電路用于濾除信號噪聲和毛刺。處理好的信號進(jìn)入嵌入式控制模塊3進(jìn)行數(shù)字濾波及A/D采樣，采樣所得數(shù)據(jù)存儲于單片機(jī)預(yù)留存儲空間等待單片機(jī)處理。
[0024]信號調(diào)理模塊2工作原理:
[0025]進(jìn)入信號調(diào)理模塊2的電流信號，表征了主電路中的電流大小及相位信息，信號調(diào)理模塊2首先將此電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，然后進(jìn)入下級進(jìn)行幅度調(diào)整。信號放大電路增益可調(diào)，目的是將不同信號幅值調(diào)整到嵌入式控制模塊3的可識別范圍，以保證后續(xù)信號采樣的準(zhǔn)確性和連續(xù)性。濾波電路的目的在于平滑信號，濾除毛刺，防止信號進(jìn)入嵌入式控制模塊3采樣后被單片機(jī)誤識別，作出錯誤處理。信號經(jīng)過所述信號調(diào)理模塊2放大濾波后失真度小，幾乎無相位偏移，能保證后級數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性。
[0026]合閘完畢，嵌入式控制模塊3發(fā)出指令，將合閘啟動電路切換至吸持分閘電路，單片機(jī)等待吸持完畢后，單片機(jī)通過上述輸入的分閘相位信息、交流接觸器分閘延時時間參數(shù)，對上述采樣所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，根據(jù)處理結(jié)果，單片機(jī)發(fā)出分閘指令送入吸持分閘電路，指令信號通過隔離電路驅(qū)動開關(guān)電路執(zhí)行分閘動作，受控電路失電，交流接觸器進(jìn)行分閘。
[0027]開關(guān)控制模塊5的優(yōu)點:
[0028]可選擇的直流電子開關(guān)，開關(guān)速度快。從合閘到吸持到分閘操作，可以通過合閘啟動電路與吸持分閘電路相互切換完成，具有電路切換速度快，延時小等特點。吸持合閘電路參數(shù)可調(diào)，可適應(yīng)不同類型接觸器，保證其吸持電流的有效性，可真實模擬交流控制下的接觸器的工作狀態(tài)。
[0029]保護(hù)電路的作用在于:
[0030]開關(guān)控制模塊5電路一旦失效或者長時間誤動作，保護(hù)電路可以停止第二電源模塊7的電源供應(yīng)，起到保護(hù)受控電路的作用。交流接觸器在重負(fù)荷下的工作或試驗時，保護(hù)電路的作用尤為突出，在保護(hù)交流接觸器不受損的同時，也間接地保護(hù)了主電路負(fù)載。
【權(quán)利要求】
1.一種交流接觸器分閘相位控制器，其特征在于:包括電流檢測模塊、信號調(diào)理模塊、嵌入式控制模塊、輸入與顯示模塊、開關(guān)控制模塊與電源模塊，所述電流檢測模塊，用于檢測交流接觸器主電路中的三相電流信號；所述信號調(diào)理模塊與電流檢測模塊相連接；所述嵌入式控制模塊與信號調(diào)理模塊相連接；所述輸入與顯示模塊，與嵌入式控制模塊相連接；所述開關(guān)控制模塊與嵌入式控制模塊相連接；所述電源模塊用于為控制器提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流接觸器分閘相位控制器，其特征在于:所述電源模塊包括為信號調(diào)理模塊與嵌入式控制模塊提供電源的第一電源模塊，以及為開關(guān)控制模塊提供電源的第二電源模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交流接觸器分閘相位控制器，其特征在于:所述第二電源模塊與開關(guān)控制模塊之間設(shè)置有保護(hù)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交流接觸器分閘相位控制器，其特征在于:所述嵌入式控制模塊與開關(guān)控制模塊之間設(shè)置有隔離電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的交流接觸器分閘相位控制器，其特征在于:所述電流檢測模塊包括三路電流傳感器電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的交流接觸器分閘相位控制器，其特征在于:所述信號調(diào)理模塊包括電壓轉(zhuǎn)換電路、信號放大電路及信號濾波電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的交流接觸器分閘相位控制器，其特征在于:所述嵌入式控制模塊包括A/D采樣單元及單片機(jī)電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的交流接觸器分閘相位控制器，其特征在于:所述開關(guān)控制模塊包括合閘啟動開關(guān)電路及吸持分閘開關(guān)電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的交流接觸器分閘相位控制器，其特征在于:所述開關(guān)控制模塊包括合閘啟動開關(guān)電路與吸持分閘開關(guān)電路。
【文檔編號】H01H47/02GK203774194SQ201420172389
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】朱翔鷗, 劉剛, 陳上挺, 許海波, 游穎敏, 葉鵬, 劉星錦 申請人:溫州大學(xué)