CN105161364B - 一种基于单极电磁开关的交流接触器分相控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于单极电磁开关的交流接触器分相控制系统,包括一三相交流接触器,其由三个单极电磁开关配合一个智能控制模块组合而成。智能控制模块由控制核心dsPIC系统、数据采样及处理、线圈控制回路和电源等组成,能对开关触头机构、电磁机构相关参数进行采样和处理,根据预先设定的动作程序,发出相应的控制指令,实现对交流接触器吸合、吸持和分断的过程控制,由于采用单极电磁开关分别控制各相电路,实现了三相主电路的定相合闸与零电流分闸,可形成新一代交流电磁电器产品。拓展了开关的应用范围,提高了开关的分断能力与电寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于单极电磁开关的交流接触器分相控制系统。
背景技术
电磁式交流接触器是一种主要用于远距离频繁接通与断开主电路的控制电器,是控制电器中产量大、使用面广的电器产品之一,主要的控制对象是电动机、变压器、照明、电阻炉等各种用电设备。因此,其应用领域包含工业、农业、交通运输、商业、人民生活和国民经济等各方面。
传统电磁式交流接触器在合闸时铁心和触头的撞击能量大,是影响电器机械寿命的重要原因。同时,还会造成触头和铁心的回跳现象,产生拉弧,侵蚀触头;在吸持阶段,电磁机构的磁滞、涡流损耗大,铁心与线圈发热严重,铁心由硅钢片叠成,铁心端面装加有分磁环,这些都给电器增加了成本和制作的复杂性;分闸时触头间产生的电弧能量大,使触头烧损,甚至产生熔焊,严重降低了电器的电寿命;传统电磁式交流接触器三极触头机构由一个电磁机构进行控制,合、分闸相位都是随机的,因此,在分闸过程中,分断电弧无法控制,并存在首开相问题,给触头带来极大的损坏。在投切电容器等特殊负载时,还常常伴随着吸合过电压和涌流,降低了电能质量,造成电气设备绝缘损坏,引起保护电器误动作,影响系统的安全性和可靠性。因此,研究电磁式交流接触器的智能分相控制技术,具有十分重要的实际意义与经济价值。
由于近来电力电子、计算机和微电子技术等学科的快速发展,电磁式交流接触器的智能化控制成为了可能:采用激磁分段控制方案,将电磁机构的吸合过程分成通电阶段和停歇阶段,降低了铁心碰撞和触头弹跳;带反馈的智能交流接触器则通过调压器控制线圈的供电电压、计算触头的位移等措施,实现了吸反力的合理配合。将闭环斩波技术引入交流接触器的智能控制中,以线圈电流作为反馈量,改变电力电子开关的接通和分断时间比例,实时控制激磁电流,使起动过程与保持过程实现闭环控制,可大幅度提高接触器的各项性能指标。
在交流接触器吸持控制方面,先后发展了节电线圈、节能型交流接触器和节电器等,目前,大都采用低压直流保持方式,实现了交流接触器的节能无声运行。随着新材料、新工艺不断更新,永磁交流接触应运而生。利用永磁体使接触器保持吸合状态,具有零部件少、结构简单、无噪音、几乎不受电网电压波动影响且节能效果好等优点。
在交流接触器分断控制领域,零电流分断控制技术得到普遍的关注。但是,由于交流三相电路具有不同的相位,实现三相电路的零电流分断控制存在一定的难度。目前有一种方案是改变了三相触头的开距,在结构上实现首开相与另外两项电路的不同时刻吸合与分断,从而控制首开相实现零电流分断,此方案对接触器的本体要求高,尤其对不同负载和长期运行后的开关,将造成零电流分断控制失败;另一种方案是采用了电力电子无触点开关与触头相结合的复合开关模式,正常工作时,无触点开关处于关断状态,主回路电流流经主触头,合分闸时,电流通过无触点开关流通,抑制了触头在合闸与分闸时的电弧,实现无弧接通与分断控制,但是,此时在电路中将不存在可见的断口,对系统的安全造成隐患,在许多场合并不适用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于单极电磁开关的交流接触器分相控制系统,以克服现有技术中存在的缺陷。
为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种基于单极电磁开关的交流接触器分相控制系统,提供一三相交流接触器,所述三相交流接触器包括分别对应接入三相线路中的第一单极电磁开关、第二单极电磁开关以及第三单极电磁开关,其特征在于,所述三相交流接触器还包括一智能控制模块;所述智能控制模块包括第一线圈控制回路、第二线圈控制回路以及第三线圈控制回路;所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第一端以及第二端分别对应与所述第一单极电磁开关的第一电磁机构、第二单极电磁开关的第二电磁机构以及第三单极电磁开关的第三电磁机构相连;所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第三端分别对应连接至一整流滤波电路的输出端;所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第四端分别对应连接至一模块供电电源的第一输出端;所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第五端分别对应连接至一dsPIC系统的第一PWM输出端、第二PWM输出端以及第三PWM输出端;所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第六端分别对应连接至所述dsPIC系统的第一ADC输入端、第二ADC输入端以及第三ADC输入端;所述整流滤波电路的输出端还与所述模块供电电源的输入端相连;所述模块供电电源的第二输出端与所述dsPIC系统的电源输入端相连;所述整流滤波电路的输入端与一线圈控制回路电源的第一输出端相连;所述线圈控制回路电源的第二输出端与一线圈输入电压采样电路输入端相连;所述线圈输入电压采样电路的输出端连接至所述dsPIC系统的第四ADC输入端;所述dsPIC系统的I/O输入端经一用于判断线路相序的相序检测电路分别对应连接至所述三相线路,所述dsPIC系统根据所述相序检测电路获取的各个线路的相序确定各极开关动作顺序;所述dsPIC系统的第五ADC输入至第十ADC输入端经一用于采集线路三相相电压以及三相相电流信号的电压电流检测电路对应连接至所述三相线路,所述dsPIC系统根据所述线路三相相电压以及三相相电流信号判断线路电压电流过零时刻。
在本发明一实施例中,所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路均包括一斩波开关、一采样电阻、一续流电路、一去磁电路、一去磁开关以及一驱动电路;所述斩波开关的第一端分别与所述去磁电路一端以及所述去磁开关一端相连,并分别对应作为所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第一端;所述去磁电路另一端以及所述去磁开关另一端相连,并连接至所述续流电路的一端;所述续流电路的另一端分别对应作为所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第二端以及第三端;所述斩波开关的第二端连接至所述驱动电路的输出端,所述驱动电路的第一输入端分别对应作为所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第四端,所述驱动电路的第二输入端分别对应作为所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第五端;所述斩波开关的第三端经所述采样电阻接地,并分别对应作为所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第六端。
在本发明一实施例中,所述斩波开关导通时,各个线圈控制回路对应的电磁机构中的线圈充电,线圈电流增大;所述斩波开关关断时,由所述续流电路进行续流;所述dsPIC系统检测所述采样电阻电压,判断线圈中电流,用于更新所述dsPIC 系统各个PWM输出端输出的PWM的占空比,调整所述斩波开关的导通以及关断时间,实现线圈电流的闭环控制;所述闭环控制采用非线性的滞环电流比较跟踪模式,将实际线圈电流i f作为反馈信号与给定电流i r比较,误差为,且当 ,PWM输出为1;当,PWM=0;否则,不更新占空比。
在本发明一实施例中,当各个单极电磁开关吸合或吸持时,所述去磁开关始终处于导通状态,所述去磁电路被短路,无响应动作,所述线圈电流在所述斩波开关关断时,通过所述去磁开关以及所述续流电路进行续流,防止产生过电压;当各个单极电磁开关分断时,所述去磁开关与所述斩波开关均关断,所述线圈电流在所述线圈、所述去磁电路以及所述续流电路中形成回路,线圈电压为一负值,电流快速下降,提高了开关的分断速度。
在本发明一实施例中,当各个单极电磁开关中的线圈输入电压达到吸合电压时,所述dsPIC系统经所述相序检测电路判断各相线路的相序,经电压电流检测电路对应获取各相线路的电压零点时刻,并通过对应调整各个线圈控制回路PWM输入信号的延时时间,实现定相合闸;当各个单极电磁开关中的线圈输入电压达到释放电压时,所述dsPIC系统经所述相序检测电路判断各相线路的相序,经电压电流检测电路对应获取各相线路的电流零点时刻,并通过对应调整各个线圈控制回路PWM输入信号的延时时间,实现零电流分闸。
相较于现有技术,本发明具有以下有益效果:
1、将智能分相控制技术引入频繁操作的低压控制类电器中,提出了基于单极电磁开关的交流接触器分相控制技术,可实现三相电路的定相合闸与零电流分闸。使用灵活、控制方便,对于电容器、变压器等特殊负载更加具有控制优势,可消除投切过程产生的涌流和过电压现象,提高了开关的通断能力与电寿命。
2、采用一个控制模块控制由多个单极电磁开关组成的交流电器,实现了模块中电源、采样电路、控制芯片等资源、参数和数据的整合,从而对整体开关进行吸合、吸持、分断过程的集中控制,可全面提高开关的各项性能指标,提高其寿命和可靠性。
3、单极电磁开关的线圈控制回路采用三相交错并联Buck变换器,稳态与动态性能好,效率高;采用了一种非线性的滞环比较跟踪模式,对线圈电流进行闭环控制,输出电流以规定的误差跟踪给定电流变化,每个开关周期之内平均跟踪误差都为零,响应速度快;由于跟踪控制是闭环,输入电压、环境温度或电路参数变化,不会影响线圈电流稳定性和跟踪精度,鲁棒性好,机构动作稳定性高。
4、输入电压、环境温度等因素会影响机构动作时间;触头老化、磨损后,引起开距变化,同样影响机构动作时间,故必须对触发延时时间进行调整。开关关合时会产生弹跳和电弧,且电弧电压中含有高频分量,同时在时、频域分析触头电压或电流信号,才能提取触头刚合点,从而获得机构的动作时间。小波变换具有时域和频域的局部特性,常用于信号瞬态突变的检测,是信号分析及噪声去除的最有力手段之一。因此,本发明利用电压电流检测电路提取触头电压信号,对触头电压信号进行小波变换,以确定合闸时刻。结合dsPIC系统中的定时器,可计算机构的固有动作时间,并存在EEPROM中。开关每次动作前,从EEPROM中读取前几次动作时间,通过滑动平均计算,预测机构下一次动作时间,实现触发延时时间的自校正,不仅能有效地适应动作时间的波动,还能反映机构动作的变化趋势,无需位置传感器等,可靠性高。
附图说明
图1为本发明中基于单极电磁开关的交流接触器分相控制系统的系统原理图。
图2为本发明中线圈控制回路中滞环比较跟踪控制原理图。
图3为本发明中基于单极电磁开关的交流接触器分相控制系统的零电压合闸过程示意图。
图4为本发明中基于单极电磁开关的交流接触器分相控制系统的零电流分闸过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明提供一种基于单极电磁开关的交流接触器分相控制系统,如图1所示,提供一三相交流接触器,所述三相交流接触器包括分别对应接入三相线路,即A相、B相以及C相中的第一单极电磁开关、第二单极电磁开关以及第三单极电磁开关,所述三相交流接触器还包括一智能控制模块;所述智能控制模块包括第一线圈控制回路、第二线圈控制回路以及第三线圈控制回路,也即线圈控制回路1~3。
所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第一端以及第二端分别对应与所述第一单极电磁开关的第一电磁机构、第二单极电磁开关的第二电磁机构以及第三单极电磁开关的第三电磁机构相连,也即分别对应与电磁机构1~3相连;所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第三端分别对应连接至一整流滤波电路的输出端,也即线圈控制回路1~3的V+端连接至整流滤波回路的输出端;所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第四端分别对应连接至一模块供电电源的第一输出端,也即线圈控制回路1~3的Vcc端连接至模块供电电源的第一输出端;所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第五端分别对应连接至一dsPIC系统的第一PWM输出端、第二PWM输出端以及第三PWM输出端,也即线圈控制回路1~3的PWM1端~PWM3端对应连接至dsPIC系统的PWM1端~PWM3端;所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第六端分别对应连接至所述dsPIC系统的第一ADC输入端、第二ADC输入端以及第三ADC输入端,也即线圈控制回路1~3的ADC1端~ADC3端对应连接至dsPIC系统的ADC1端~ADC3端;所述整流滤波电路的输出端还与所述模块供电电源的输入端相连;所述模块供电电源的第二输出端与所述dsPIC系统的电源输入端相连;所述整流滤波电路的输入端与一线圈控制回路电源相连的第一输出端相连;所述线圈控制回路电源相连的第二输出端与一线圈输入电压采样电路输入端相连;所述线圈输入电压采样电路的输出端连接至所述dsPIC系统的第四ADC输入端;所述dsPIC系统的I/O输入端经一用于判断线路相序的相序检测电路分别对应连接至所述三相线路,所述dsPIC系统根据所述相序检测电路获取的各个线路的相序确定各极开关动作顺序;所述dsPIC系统的第五ADC输入至第十ADC输入端经一用于采集线路三相相电压以及三相相电流信号的电压电流检测电路对应连接至所述三相线路,所述dsPIC系统根据所述线路三相相电压以及三相相电流信号判断线路电压电流过零时刻。
电压电流检测电路用于采集主回路电压、电流信号,输至dsPIC系统进行数据处理,从而判断主回路电压、电流过零时刻;再利用小波变换对触头电压信号进行分析,确定合闸时刻,获得机构动作时间,结合dsPIC系统的操作历史记录,即可实现动作时间的自动校正;小波变换具有时域和频域的局部特性,常用于信号瞬态突变的检测,是信号分析及噪声去除的最有力手段之一。因此,本实施例中利用电压电流检测电路提取触头电压信号,对触头电压信号进行小波变换,以确定合闸时刻。结合dsPIC系统中的定时器,可计算机构的固有动作时间,并存在EEPROM中。开关每次动作前,从EEPROM中读取前几次动作时间,通过滑动平均计算,预测机构下一次动作时间,实现触发延时时间的自校正。
相序检测电路用于判断主回路相序,确定各极开关动作顺序;线圈输入电压采样电路可监测线圈控制回路电源大小,符合工作要求时,dsPIC系统通过对应的PWM输出端发出相应合闸、分闸控制指令;线圈控制回路电源经整流、滤波后,得到较为平滑的直流电压V +,并通过降压得到模块供电电源,为dsPIC系统及开关管驱动电路供电。
进一步的,在本实施例中,线圈控制回路采用三相交错并联Buck变换器,对三路线圈电流进行闭环控制。三个线圈控制回路的功能与结构相同,下面结合线圈控制回路的详细介绍其工作原理。
进一步的,在本实施例中,如图1所示,所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路,也即线圈控制回路1~3,均包括一斩波开关Q1、一采样电阻R1、一续流电路、一去磁电路、一去磁开关以及一驱动电路;所述斩波开关Q1的第一端分别与所述去磁电路一端以及所述去磁开关一端相连,并分别对应作为所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第一端;所述去磁电路另一端以及所述去磁开关另一端相连,并连接至所述续流电路的一端;所述续流电路的另一端分别对应作为所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第二端以及第三端;所述斩波开关Q1的第二端连接至所述驱动电路的输出端,所述驱动电路的第一输入端分别对应作为所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第四端,所述驱动电路的第二输入端分别对应作为所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第五端;所述斩波开关Q1的第三端经所述采样电阻R1接地,并分别对应作为所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路的第六端。
进一步的,在本实施例中,所述斩波开关Q1导通时,线圈输入电压对各个线圈控制回路对应的电磁机构中的线圈充电,线圈电流增大;所述斩波开关Q1关断时,由所述续流电路进行续流;所述dsPIC 系统检测所述采样电阻电压R1,判断线圈中电流,用于更新所述dsPIC 系统各个PWM输出端输出的PWM的占空比,调整所述斩波开关Q1的导通以及关断时间,实现线圈电流的闭环控制;如图2所示,所述闭环控制采用非线性的滞环电流比较跟踪模式,将实际线圈电流i f作为反馈信号与给定电流i r比较,误差为,且当,PWM输出为1;当 ,PWM=0;否则,不更新占空比。线圈电流以规定的误差跟踪给定电流变化,每个开关周期之内平均跟踪误差都为零,响应速度快;由于跟踪控制是闭环,输入电压、环境温度或电路参数变化,不会影响线圈电流稳定性和跟踪精度,鲁棒性好,机构动作稳定性高。
进一步的,在本实施例中,当各个单极电磁开关吸合或吸持时,所述去磁开关始终处于导通状态,所述去磁电路被短路,无作用效果,所述线圈电流在所述斩波开关Q1关断时,通过所述去磁开关以及所述续流电路进行续流,防止产生过电压,但也造成了电磁开关分断时,线圈电流下降速度慢,分断时间长,故在本实施例中设计了去磁电路;当各个单极电磁开关分断时,所述去磁开关与所述斩波开关Q1均关断,所述线圈电流在所述线圈、所述去磁电路以及所述续流电路中形成回路,线圈电压为一负值,电流快速下降,提高了开关的分断速度。
进一步的,在本实施例中,通过最常用的三相星形中性点不接地系统,说明零电压合闸、零电流分闸的控制流程,分别如图3、图4所示。通过调整延时时间,使开关在电压峰值或其他指定相角处合闸,即实现定相合闸功能。
当各个单极电磁开关中的线圈输入电压达到吸合电压时,所述dsPIC系统经所述相序检测电路判断各相线路的相序,经电压电流检测电路对应获取各相线路的电压零点时刻,并通过对应调整各个线圈控制回路PWM输入信号的延时时间,实现零电压合闸。进一步的,在本实施例中,如图3所示,线圈输入电压在t 0时刻上电,当线圈输入电压达到吸合电压范围后,由相序检测电路判断三相相序,dsPIC系统对电压检测电路的输出信号进行数据处理与判断,获得主回路电压零点时刻。以A相电压为参考信号,合闸顺序为A-C-B。t 1时刻参考信号过零,分别延时t d1A、t d1C和t d1B后触发A相、C相和B相关合。使首合相A在其电压零点OA处合闸。第二关合相C在其相电压与首合相A电压相等时的点OC处合闸。第三关合相B在其电压零点OB处合闸。第二、三关合相分别滞后首合相30°、120°。
吸合过程结束后,开关转入吸持阶段。此时,通过线圈电流闭环控制,将线圈电流维持在一个低值范围内,吸持功耗小,同时可维持线圈电流的动态恒定,受环境因素、控制电压变化影响小,具有良好的稳定性和抗干扰能力。
当各个单极电磁开关中的线圈输入电压达到释放电压时,所述dsPIC系统经所述相序检测电路判断各相线路的相序,经电压电流检测电路对应获取各相线路的电流零点时刻,并通过对应调整各个线圈控制回路PWM输入信号的延时时间,实现零电流分闸。进一步的,在本实施例中,如图4所示,t 2时刻为外部下电指令,当线圈输入电压达到释放电压范围后,开始检测主回路电流零点时刻。以A相电流为参考信号,分闸顺序为A-(B+C)。t 3时刻参考信号过零,分别延时t d2A、t d2C和t d2B后触发A相、C相和B相开断。首开相A在其电流零点OA处分闸。第二开断相B和C在其两者电流相等时的OCB处同时开断,滞后首开相90°。
以上是本发明的较佳实施例,凡依本发明技术方案所作的改变,所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时,均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于单极电磁开关的交流接触器分相控制系统,提供一三相交流接触器,所述三相交流接触器包括分别对应接入三相线路中的第一单极电磁开关、第二单极电磁开关以及第三单极电磁开关,其特征在于,所述三相交流接触器还包括一智能控制模块;所述智能控制模块包括第一线圈控制回路、第二线圈控制回路以及第三线圈控制回路;
所述第一线圈控制回路的第一端以及第二端分别与所述第一单极电磁开关的第一电磁机构相连;所述第二线圈控制回路的第一端以及第二端分别与第二单极电磁开关的第二电磁机构相连;所述第三线圈控制回路的第一端以及第二端分别第三单极电磁开关的第三电磁机构相连;
所述第一线圈控制回路的第三端、所述第二线圈控制回路的第三端以及所述第三线圈控制回路的第三端分别连接至一整流滤波电路的输出端;
所述第一线圈控制回路的第四端、所述第二线圈控制回路的第四端以及所述第三线圈控制回路的第四端分别连接至一模块供电电源的第一输出端;
所述第一线圈控制回路的第五端连接至一dsPIC系统的第一PWM输出端;所述第二线圈控制回路的第五端连接至所述dsPIC系统的第二PWM输出端;所述第三线圈控制回路的第五端连接至所述dsPIC系统的第三PWM输出端;
所述第一线圈控制回路的第六端连接至所述dsPIC系统的第一ADC输入端;所述第二线圈控制回路的第六端连接至所述dsPIC系统的第二ADC输入端;所述第三线圈控制回路的第六端连接至所述dsPIC系统的第三ADC输入端;
所述整流滤波电路的输出端还与所述模块供电电源的输入端相连;
所述模块供电电源的第二输出端与所述dsPIC系统的电源输入端相连;
所述整流滤波电路的输入端与一线圈控制回路电源的第一输出端相连;
所述线圈控制回路电源的第二输出端与一线圈输入电压采样电路输入端相连;
所述线圈输入电压采样电路的输出端连接至所述dsPIC系统的第四ADC输入端;
所述dsPIC系统的I/O输入端经一用于判断线路相序的相序检测电路分别对应连接至所述三相线路,所述dsPIC系统根据所述相序检测电路获取的各个线路的相序确定各极开关动作顺序;
所述dsPIC系统的第五ADC输入至第十ADC输入端经一用于采集线路三相相电压以及三相相电流信号的电压电流检测电路对应连接至所述三相线路,所述dsPIC系统根据所述线路三相相电压以及三相相电流信号判断线路电压电流过零时刻。
2.根据权利要求1所述的一种基于单极电磁开关的交流接触器分相控制系统,其特征在于,所述第一线圈控制回路、所述第二线圈控制回路以及所述第三线圈控制回路均包括一斩波开关、一采样电阻、一续流电路、一去磁电路、一去磁开关以及一驱动电路;
所述斩波开关的第一端分别与所述去磁电路一端以及所述去磁开关一端相连,并作为对应的线圈控制回路的第一端;
所述去磁电路另一端以及所述去磁开关另一端相连,并连接至所述续流电路的一端;
所述续流电路的另一端作为对应的线圈控制回路的第二端,且作为对应的线圈控制回路的第三端;
所述斩波开关的第二端连接至所述驱动电路的输出端,所述驱动电路的第一输入端作为对应的线圈控制回路的第四端,所述驱动电路的第二输入端作为对应的线圈控制回路的第五端;
所述斩波开关的第三端经所述采样电阻接地,并作为对应的线圈控制回路的第六端。
3.根据权利要求2所述的一种基于单极电磁开关的交流接触器分相控制系统,其特征在于,所述斩波开关导通时,各个线圈控制回路对应的电磁机构中的线圈充电,线圈电流增大;所述斩波开关关断时,由所述续流电路进行续流;所述dsPIC 系统检测所述采样电阻电压,判断线圈中电流,用于更新所述dsPIC 系统各个PWM输出端输出的PWM的占空比,调整所述斩波开关的导通以及关断时间,实现线圈电流的闭环控制;所述闭环控制采用非线性的滞环电流比较跟踪模式,将实际线圈电流作为反馈信号与给定电流比较,误差为,且当,PWM输出为1;当,PWM=0;否则,不更新占空比;其中,是指滞环比较器的滞环宽度。
4.根据权利要求3所述的一种基于单极电磁开关的交流接触器分相控制系统,其特征在于,当各个单极电磁开关吸合或吸持时,所述去磁开关始终处于导通状态,所述去磁电路被短路,无响应动作,所述线圈电流在所述斩波开关关断时,通过所述去磁开关以及所述续流电路进行续流,防止产生过电压;当各个单极电磁开关分断时,所述去磁开关与所述斩波开关均关断,所述线圈电流在所述线圈、所述去磁电路以及所述续流电路中形成回路,线圈电压为一负值,电流快速下降,提高了开关的分断速度。
5.根据权利要求1所述的一种基于单极电磁开关的交流接触器分相控制系统,其特征在于,当各个单极电磁开关中的线圈输入电压达到吸合电压时,所述dsPIC系统经所述相序检测电路判断各相线路的相序,经电压电流检测电路对应获取各相线路的电压零点时刻,并通过对应调整各个线圈控制回路PWM输入信号的延时时间,实现定相合闸;当各个单极电磁开关中的线圈输入电压达到释放电压时,所述dsPIC系统经所述相序检测电路判断各相线路的相序,经电压电流检测电路对应获取各相线路的电流零点时刻,并通过对应调整各个线圈控制回路PWM输入信号的延时时间,实现零电流分闸。
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