專利名稱：智能型三相保護(hù)固態(tài)繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于應(yīng)用微控制器技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力電子原件自動(dòng)控制的技術(shù)領(lǐng)域。
在現(xiàn)有技術(shù)中有一種三相保護(hù)固態(tài)繼電器，見國(guó)防科工委技術(shù)基礎(chǔ)局于1994年12月編制的《國(guó)防科技成果推廣項(xiàng)目指南》第46～47頁(yè)，它主要由小規(guī)模邏輯電路與可控硅開關(guān)電路組成，實(shí)現(xiàn)三相固態(tài)繼電器功能。
由于現(xiàn)有的這種繼電器采用的是一般的小規(guī)模邏輯電路，見附

圖1，當(dāng)有外部或內(nèi)部干擾信號(hào)時(shí)，繼電器常常出現(xiàn)誤動(dòng)作，例如頻繁開停。另外它的缺相保護(hù)電路是接到輸入端，對(duì)于由于繼電器本身故障而產(chǎn)生的缺相，則不能實(shí)現(xiàn)三相保護(hù)功能。另外由于該繼電器整體設(shè)計(jì)特定性，使得該繼電器不具備輔助觸點(diǎn)，也不具有逆運(yùn)行功能。為了克服上述兩缺點(diǎn)，同時(shí)使得這種繼電器增設(shè)輔助觸點(diǎn)并具有逆運(yùn)行功能，我們發(fā)明了智能型三相保護(hù)固態(tài)繼電器。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，以微控制器及相應(yīng)計(jì)算機(jī)程序取代原小規(guī)模邏輯電路，這一部分為智能單元，通過(guò)對(duì)由輸入按鍵組成的輸入單元、由預(yù)置開關(guān)構(gòu)成的預(yù)置單元以及主要由霍爾元件與磁性線圈組成的缺相檢測(cè)單元產(chǎn)生的輸入信號(hào)的查詢掃描，可分別輸出帶輔助觸點(diǎn)控制信號(hào)、可逆控制信號(hào)、關(guān)斷信號(hào)和報(bào)警信號(hào)。當(dāng)預(yù)置單元選擇在輔助觸點(diǎn)時(shí)，繼電器除輸出380V三相電源外，還輸出若干個(gè)單相電源；當(dāng)預(yù)置單元選擇在可逆狀態(tài)時(shí)，該繼電器輸出兩組相線可互換的380V三相電源；當(dāng)缺相檢測(cè)單元向智能單元輸入缺相信號(hào)后，繼電器自動(dòng)關(guān)閉，并由報(bào)警單元報(bào)警。智能單元之后的驅(qū)動(dòng)單元、光電耦合單元以及控制單元為三組以上，超出三組的部分為輔助觸點(diǎn)，其中二組分別與前三組當(dāng)中的二組連接，繼電器處于逆運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。缺相檢測(cè)單元一端接繼電器380V三相輸出端，另一端接智能單元輸入端。計(jì)算機(jī)程序直接面向檢測(cè)和控制對(duì)象，循環(huán)主程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)各種輸入信號(hào)循環(huán)檢測(cè)。
由于本發(fā)明用智能單元代替原小規(guī)模邏輯電路，克服了外部噪聲信號(hào)和繼電器本身的干擾。由于缺相檢測(cè)單元接到繼電器的輸出端，從而能對(duì)繼電器本身故障造成的缺相實(shí)現(xiàn)保護(hù)。由于設(shè)置輔助觸點(diǎn)，使得該繼電器可同時(shí)提供與380V三相電相關(guān)的單相電源，也使得該繼電器能夠具備可逆圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的繼電器電路框圖，圖2是本發(fā)明硬件部分的原理框圖，圖3是本發(fā)明硬件電路圖，圖4是本發(fā)明軟件部分的原理流程圖。
現(xiàn)結(jié)合實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明，見附圖2、3、4，輸入單元由鍵K1、K2、K3、K4組成，分別與智能單元、也就是微控制器8751的輸入端P1.0～P1.3相連，預(yù)置單元即鍵K5，與微控制器的輸入端P1.4相連；微處理器的5個(gè)輸出端P3.0～P3.4與驅(qū)動(dòng)單元的5個(gè)驅(qū)動(dòng)器Q′1～Q′5(型號(hào)為7406)相連，接下去是光電耦合單元的5個(gè)光電耦合器M1～M5，型號(hào)為M0C3041，經(jīng)限流電阻R6～R10，接入380V三相電，A相與R8相連，B相與R7、R9相連，C相與R6、R10相連，接下去是控制單元的5組開關(guān)部件，即T1、R1、C1～T5、R5、C5，T1～T5為BTA41.6 00B，輸出端分別為Q5～Q1，在逆運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，Q5與Q2、Q4與Q1相連。缺相檢測(cè)單元中的磁性線圈為同一磁芯上除繞向相反，其它均相同的兩組線圈，它與Q1、Q3、Q3相連，霍爾元件與微處理器的輸入端P1.5相連。微處理器輸出端P3.5接報(bào)警單元的指示燈。軟件從上電復(fù)位狀態(tài)開始工作，首先對(duì)微處理器中各參數(shù)進(jìn)行初始化操作，然后查詢K1～K4情況，當(dāng)查詢到按鍵信號(hào)后，用軟件延時(shí)方式對(duì)按鍵信號(hào)進(jìn)行抖動(dòng)消除。當(dāng)確定該項(xiàng)按鍵信號(hào)后，按著查詢K5常閉為逆運(yùn)轉(zhuǎn)，K5常開為輔助觸點(diǎn)狀態(tài)，均進(jìn)行鍵功能散轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)到該鍵的鍵處理程序，發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，即可逆控制信號(hào)或輔助觸點(diǎn)信號(hào)，之后繼電器輸出端Q5～Q1將有輸出信號(hào)，立即對(duì)Q3～Q1進(jìn)行缺相檢測(cè)，檢測(cè)到缺相后立即發(fā)出關(guān)斷信號(hào)，停止繼電器工作，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。如果不缺相，則轉(zhuǎn)到下一次鍵狀態(tài)查詢?nèi)肟?，循環(huán)執(zhí)行。該軟件采用51單片機(jī)匯編語(yǔ)言編制，通過(guò)編譯軟件匯編成微控制器機(jī)器代碼，借助51單片機(jī)開發(fā)工具進(jìn)行仿真調(diào)試，直接固化在8751微控制器的內(nèi)部ROM中，隨繼電器本身攜帶。
權(quán)利要求
1.一種三相保護(hù)固態(tài)繼電器，由驅(qū)動(dòng)單元、光電耦合單元、控制單元、缺相檢測(cè)單元等部分構(gòu)成，其特征在于(1)它裝有一智能單元，該智能單元由微處理器和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件組成，對(duì)輸入信號(hào)查詢掃描，可分別輸出帶輔助觸點(diǎn)控制信號(hào)、可逆控制信號(hào)、關(guān)斷信號(hào)和報(bào)警信號(hào)，(2)智能單元之后的驅(qū)動(dòng)單元、光電耦合單元以及控制單元為5組，其中2組為輔助觸點(diǎn)，當(dāng)它分別與另3組中的2組相接時(shí)，且微控制器查詢到可逆信號(hào)后，該繼電器處于可逆運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，(3)缺相檢測(cè)單元與該繼電器三相電輸出端相接，只要繼電器輸出缺相，微控制器即可檢測(cè)到，并發(fā)出關(guān)斷信號(hào)和報(bào)警信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的三相保護(hù)固態(tài)繼電器，其特征在于，計(jì)算機(jī)程序直接面向檢測(cè)和控制對(duì)象，通過(guò)循環(huán)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種輸入信號(hào)的實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制輸出，實(shí)現(xiàn)了三相固態(tài)繼電器的智能化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相保護(hù)固態(tài)繼電器，其特征在于，缺相檢測(cè)單元主要由同芯、繞向相反的兩組線圈和一個(gè)霍爾元件組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相保護(hù)固態(tài)繼電器，其特征在于，通過(guò)軟件延時(shí)消除輸入鍵信號(hào)的抖動(dòng)干擾和外部噪聲干擾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相保護(hù)固態(tài)繼電器，其特征在于，三相電輸入A相接R8和T3輸入端之間，B相同時(shí)接R7和T2輸入端之間、R9和T4輸入端之間，C相同時(shí)接R6和T1輸入端之間、R10和T5輸入端之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相保護(hù)固態(tài)繼電器，其特征在于，可逆運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，預(yù)置開關(guān)K5常閉，繼電器輔助觸點(diǎn)Q5與三相電輸出端Q2相連，輔助觸點(diǎn)Q4與輸出端Q1相連。
全文摘要
智能型三相保護(hù)固態(tài)繼電器屬于應(yīng)用微控制器技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力電子元件自動(dòng)控制的技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有三相固態(tài)繼電器抗干擾能力差,不能測(cè)出由于繼電器本身故障造成的缺相,無(wú)輔助觸點(diǎn)和可逆運(yùn)轉(zhuǎn)功能。本發(fā)明采用微處理器與計(jì)算機(jī)軟件技術(shù),實(shí)現(xiàn)智能化,提高抗干擾能力和可靠性,具有輔助觸點(diǎn)和可逆運(yùn)轉(zhuǎn)功能,在輸出端進(jìn)行缺相檢測(cè),實(shí)現(xiàn)三相保護(hù)功能。本發(fā)明用于三相用電器控制上,尤其是三相交流電動(dòng)機(jī)的單方向或可逆運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
文檔編號(hào)H02H3/253GK1181650SQ96120400
公開日1998年5月13日 申請(qǐng)日期1996年11月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月5日
發(fā)明者鄭文學(xué), 陳禮華 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械學(xué)院