CN101789334A - 一种继电器过零断开灭弧的方法 - Google Patents

一种继电器过零断开灭弧的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种继电器过零断开灭弧的方法，属于继电器灭弧技术领域，其技术要点包括下述步骤：(1)建立用于检测电流频率的电流测量电路；(2)检测到电流的过零点后，取电弧值最小时对应的时间为延迟时间t，并记录下延迟时间t；(3)以后每次需要发送命令给继电器要求断开时，都先检测电流的过零点，然后在延迟时间t断开。本发明的方法操作简单，方便实用，可以实现继电器断开的瞬间减少甚至削除电弧，大大延长了继电器触点的使用寿命。适用于继电器的灭弧。

Description

一种继电器过零断开灭弧的方法
技术领域
本发明涉及一种继电器灭弧的方法，更具体地说，尤其涉及一种继电器过零断开灭弧的方法。
背景技术
目前，照明控制继电器触点在分断的瞬间，由于存在电位差，会在触点两侧产生强电场，因此容易击穿空气形成电弧，这种电弧对于继电器触点的寿命有非常大的影响。目前常用的触点灭弧技术有：真空技术、继电器互补技术等，这些方法的成本都较高。交流电是50Hz的，其负载在阻性、容性、感性状态下，电流都呈现50Hz的波形特征，因此如果可以控制继电器，使之刚好在电流过零点分断，就可以让继电器触点在分断瞬间没有电位差，因而没有电场(或者产生弱电场)，无法击穿空气产生电弧。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种操作简单、方便实用，可以实现继电器断开的瞬间减少甚至削除电弧的方法。
本发明的技术方案是这样实现的：一种继电器过零断开灭弧的方法，包括下述步骤：(1)建立用于检测电流过零点的电流测量电路；(2)检测到电流的过零点后，取继电器断开时所产生电弧为最小时所对应的时间为延迟时间t，并记录下延迟时间t；(3)在需要继电器断开时，先检测电流的过零点，然后在延迟时间t断开。
上述的一种继电器过零断开灭弧的方法，其中步骤(1)所述的电流测量电路是由变压装置和单片机构成，变压装置的输出端连接单片机的ADC口；变压装置使220V的交流电电流值转化成0～5V的低压信号，然后通过单片机的ADC口进行测量，识别出电流的过零点。
上述的一种继电器过零断开灭弧的方法，其中步骤(2)所述的检测电弧为最小时对应的时间的具体步骤为：检测到电流的过零点后的15ms内，间隔0.01ms～0.2ms向机械式继电器发出断开命令，观察继电器触点，并记录电弧大小，取电弧为最小时对应的时间为延迟时间t。
上述的一种继电器过零断开灭弧的方法，其中所述的间隔时间为0.1ms。
上述的一种继电器过零断开灭弧的方法，其中所述的延迟时间t为第一次检测到电弧为最小时单片机向继电器发送断开信号对应的时间。
上述的一种继电器过零断开灭弧的方法，其中所述的单片机型为ATMEGA16或ATMEGA64。
上述的一种继电器过零断开灭弧的方法，其中所述的变压装置为霍尔电流传感器或互感线圈。
本发明采用上述方法后，通过检测过零点，再间隔很短的时间不断地检测并记录电弧值，记录下最小电弧值时的时间，并发给单片机存储，以后每次需要断开继电器时，就由单片机控制延迟时间进行断开，实现电弧最小基本消除电弧，大大延长了继电器触点的使用寿命。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明的方法方框图。
图2是本发明一种检测电路的结构示意图。
具体实施方式
参阅图1、图2所示，本发明的一种继电器过零断开灭弧的方法，包括下述步骤：(1)建立用于检测电流频率的电流测量电路，电流测量电路是由变压装置和单片机构成，单片机采用Atmel公司生产的ATMEGA16或者ATMEGA64均可，也可以是Microchip或Freescale公司生产的同类型单片机，变压装置使用霍尔电流传感器或者互感线圈均可，变压装置的输出端连接单片机的ADC口；变压装置使220V的交流电电流值转化成0～5V的低压信号，然后通过单片机的ADC口进行测量，识别出电流的过零点；(2)检测到电流的过零点后的15ms内，间隔0.01ms～0.2ms的时间，由单片机向机械式继电器发出断开命令，观察继电器触点，并记录电弧值；(3)取最小电弧所对应的时间为延迟时间t，并记录下延迟时间t，以后每次需要发送命令给继电器要求断开时，都先检测电流的过零点，然后延迟时间t断开，延迟时间t是按第一次遇到的最小电弧计算单片机向继电器发送断开信号的时间，当然也可以是第二或是第三个最小电弧值。
实施例1
将机械式继电器接一个2000W的照明负载，使用霍尔电流传感器使电压为220V，频率为50Hz的交流电电流值转化成0～5V的低压信号，然后通过ATMEGA16单片机的ADC口进行测量，识别出电流的过零点；检测到电流的过零点后的15ms内，间隔0.01ms的时间，由ATMEGA16单片机向机械式继电器发出断开命令，观察继电器触点，并记录电弧值；取最小电弧所对应的时间为延迟时间t，并将延迟时间t存储进ATMEGA16单片机的EEPROM中，以后每次需要发送命令给继电器要求断开时，都先检测电流的过零点，然后由ATMEGA16单片机控制延迟时间t断开，本实施例中最后设置的延迟时间为9.6ms。
实施例2
将机械式继电器接一个1000W的照明负载，使用霍尔电流传感器使220V的交流电电流值转化成0～5V的低压信号，然后通过ATMEGA16单片机的ADC口进行测量，识别出电流的过零点；检测到电流的过零点后的15ms内，间隔0.1ms的时间，由ATMEGA16单片机向机械式继电器发出断开命令，观察继电器触点，并记录电弧值；取最小电弧所对应的时间为延迟时间t并将延迟时间t存储进ATMEGA16单片机的EEPROM中，以后每次需要发送命令给继电器要求断开时，都先检测电流的过零点，然后由ATMEGA16单片机控制延迟时间t断开，本实施例中最后设置的延迟时间为9.6ms。
实施例3
将机械式继电器接一个500W的照明负载，使用互感线圈使220V的交流电电流值转化成0～5V的低压信号，然后通过ATMEGA64单片机的ADC口进行测量，识别出电流的过零点；检测到电流的过零点后的15ms内，间隔0.2ms的时间，由ATMEGA64单片机向机械式继电器发出断开命令，观察继电器触点，并记录电弧值；取最小电弧所对应的时间为延迟时间t并将延迟时间t存储进ATMEGA64单片机的EEPROM中，以后每次需要发送命令给继电器要求断开时，都先检测电流的过零点，然后由ATMEGA64单片机控制延迟时间t断开，本实施例中最后设置的延迟时间为9.6ms。

Claims (7)

1.一种继电器过零断开灭弧的方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)建立用于检测电流过零点的电流测量电路；(2)检测到电流的过零点后，取继电器断开时所产生电弧为最小时所对应的时间为延迟时间t，并记录下延迟时间t；(3)在需要继电器断开时，先检测电流的过零点，然后在延迟时间t断开。
2.根据权利要求1所述的一种继电器过零断开灭弧的方法，其特征在于，步骤(1)所述的电流测量电路是由变压装置和单片机构成，变压装置的输出端连接单片机的ADC口；变压装置使220V的交流电电流值转化成0～5V的低压信号，然后通过单片机的ADC口进行测量，识别出电流的过零点。
3.根据权利要求1所述的一种继电器过零断开灭弧的方法，其特征在于，步骤(2)所述的检测电弧为最小时对应的时间的具体步骤为：检测到电流的过零点后的15ms内，间隔0.01ms～0.2ms向机械式继电器发出断开命令，观察继电器触点，并记录电弧大小，取电弧为最小时对应的时间为延迟时间t。
4.根据权利要求3所述的一种继电器过零断开灭弧的方法，其特征在于，所述的间隔时间为0.1ms。
5.根据权利要求2或3所述的一种继电器过零断开灭弧的方法，其特征在于，所述的延迟时间t为第一次检测到电弧为最小时单片机向继电器发送断开信号对应的时间。
6.根据权利要求2所述的一种继电器过零断开灭弧的方法，其特征在于，所述的单片机型为ATMEGA16或ATMEGA64。
7.根据权利要求2所述的一种继电器过零断开灭弧的方法，其特征在于，所述的变压装置为霍尔电流传感器或互感线圈。
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