CN105390348A - 一种欠电压脱扣器的控制器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了欠电压脱扣器的控制器及其控制方法。该欠电压脱扣器的控制器包括：三相滤波整流装置、单片机控制装置和脱扣电磁铁，三相电压分别连接三相滤波整流装置的三个输入端，三相滤波整流装置的三个输出端均与单片机控制装置的信号输入端相连，单片机控制装置的信号输出端通过场效应管电路与脱扣电磁铁相连。本发明可以根据三相电压的实时变化控制欠电压脱扣器的通断，降低了脱扣线圈的功耗，延长了欠电压脱扣器的使用寿命。

Description

一种欠电压脱扣器的控制器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种欠电压脱扣器的控制器及其控制方法，属于低压开关设备领域。

背景技术

欠电压脱扣器主要在配电网络中用来保护配电设备免受欠电压造成生产设备损坏的危害，它具有完善的欠压或失压保护功能，提供供电可靠性，可以迅速切断电源有效的保障低压开关设备和控制设备的运行。

现有的欠电压脱扣器采用不间断的工作方式，使得脱扣线圈功耗大，导致欠电压脱扣器的使用寿命减少。

发明内容

本发明为解决现有的欠电压脱扣器采用不间断的工作方式，导致欠电压脱扣器的使用寿命减少的问题，进而提供了一种欠电压脱扣器的控制器及其控制方法。

本发明提供的技术方案包括：

一种欠电压脱扣器的控制器，包括：三相滤波整流装置、单片机控制装置和脱扣电磁铁，三相电压分别连接三相滤波整流装置的三个输入端，三相滤波整流装置的三个输出端均与单片机控制装置的信号输入端相连，单片机控制装置的信号输出端通过场效应管电路与脱扣电磁铁相连。

本发明所述的控制器，所述三相滤波整流装置包括：三个电压滤波电路和三个全桥整流电路，三相电压中的每相电压连接分别连接一个电压滤波电路输入端，每个电压滤波电路的输出端与一个全桥整流电路的输入端相连，三个全桥整流电路的输出端均与单片机控制装置的信号输入端相连。

本发明所述的控制器，还包括：三相测量电压装置，所述三相测量电压装置包括三个测量电压电路，每个全桥整流电路的输出端与一个测量电压电路的输入端相连，三个测量电压电路的输出端均与单片机控制装置的信号输入端相连。

本发明所述的控制器，所述单片机控制装置包括：单片机控制电路、单片机程序烧写端口和单片机延时开关，所述单片机控制电路的命令输入端与单片机程序烧写端口的输出端相连，所述单片机控制电路的延时输入端与单片机延时开关相连。

本发明所述的控制器，还包括：电源装置，所述电源装置包括电源滤波电路和电源降压电路，电源滤波电路的输入端与三相滤波整流装置中任意一相电压的输出端相连，电源滤波电路的输出端与电源降压电路的输入端相连，电源降压电路的输出端与单片机控制装置的电源输入端相连。

一种欠电压脱扣器的控制方法，基于权利要求1-5任一项所述的欠电压脱扣器的控制器对欠电压脱扣器的进行控制的方法，包括：三相电压经过三相滤波整流装置后传输给单片机控制装置，单片机控制装置通过三相电压对场效应管电路进行通断控制，通过场效应管电路的通断实现对脱扣电磁铁的控制。

本发明所述的欠电压脱扣器的控制方法，还包括：三相测量电压装置对每相电压的电压值进行实时测量，将测量结果发送给单片机控制装置，单片机控制装置根据三相电压的电压值与预定电压进行比较，根据比较结果对场效应管电路进行通断控制，通过场效应管电路的通断实现对脱扣电磁铁的控制。

本发明所述的欠电压脱扣器的控制方法，还包括：当三相电压的电压值任意一相电压与额定电压的比值小于等于预定值时，单片机延时开关发送延时指令给单片机控制电路，单片机控制电路进入延时倒计时控制，在预设时间后关闭脉冲输出，场效应管电路关断，脱扣电磁铁脱扣。

本发明实施例所述的欠电压脱扣器的控制方法，还包括：通过三相电压中的任任意一相电压作为电源装置的输入，通过电源装置给单片机控制装置进行供电。

本发明的有益效果是：通过欠电压脱扣器的控制器及其控制方法可以根据三相电压的实时变化控制欠电压脱扣器的通断，降低了脱扣线圈的功耗，延长了欠电压脱扣器的使用寿命。

附图说明

图1以示例的方式示出了本发明所述的欠电压脱扣器的控制器的结构图。

图2以示例的方式示出了本发明所述的欠电压脱扣器的控制器的进一步结构图。

图3以示例的方式示出了本发明所述的欠电压脱扣器的控制器的第一电路图。

图4以示例的方式示出了本发明所述的欠电压脱扣器的控制器的第二电路图。

图5以示例的方式示出了本发明所述的欠电压脱扣器的控制器的第三电路图。

具体实施方式

本发明一实施例提出了一种欠电压脱扣器的控制器，结合图1所示，该视频编码器包括：三相滤波整流装置11、单片机控制装置12和脱扣电磁铁13，三相电压分别连接三相滤波整流装置11的三个输入端，三相滤波整流装置11的三个输出端均与单片机控制装置12的信号输入端相连，单片机控制装置12的信号输出端通过场效应管电路14与脱扣电磁铁13相连。

结合图2所示，所述三相滤波整流装置11包括：第一电压滤波电路1111、第二电压滤波电路1112和第三电压滤波电路1113组成的三个电压滤波电路，以及第一全桥整流电路1121、第二全桥整流电路1122和第三全桥整流电路1123组成的三个全桥整流电路。三相电压为AN相电压、BN相电压和CN相电压，其中N表示零线，AN相电压连接第一电压滤波电路1111的输入端，第一电压滤波电路1111的输出端与第一全桥整流电路1121的输入端相连，BN相电压连接第二电压滤波电路1112的输入端，第二电压滤波电路1112的输出端与第二全桥整流电路1122的输入端相连，CN相电压连接第三电压滤波电路1113的输入端，第三电压滤波电路1113的输出端与第三全桥整流电路1123的输入端相连。第一全桥整流电路1121、第二全桥整流电路1122和第三全桥整流电路1123的输出端均与单片机控制装置12的信号输入端相连，该种连接方式在图2中未体现，但其可以作为实现办发明实施例的一种实现方式，其可以无需三相测量电压装置直接根据三相电压的幅值进行控制。

结合图2所示，作为可选的，本发明实施例还包括三相测量电压装置，所述三相测量电压装置由第一测量电压电路151、第二测量电压电路152和第三测量电压电路153组成。第一测量电压电路151、第二测量电压电路152和第三测量电压电路153的输出端均与单片机控制装置12的信号输入端相连。

结合图2所示，所述单片机控制装置12包括：单片机控制电路121、单片机程序烧写端口122和单片机延时开关123，所述单片机控制电路121的命令输入端与单片机程序烧写端口122的输出端相连，所述单片机控制电路121的延时输入端与单片机延时开关123相连。

结合图2所示，还包括：电源装置16，所述电源装置由电源滤波电路161（例如：CLC滤波电路）和电源降压电路162，电源滤波电路161的输入端与三相滤波整流装置中任意一相电压的输出端相连，例如，图2中选择AN相电压作为电压装置，第一全桥整流电路1121的电源输出端与电源滤波电路161的输入端相连，电源滤波电路161的输出端与电源降压电路162的输入端相连，电源降压电路162的输出端与单片机控制装置12的电源输入端相连。

结合图3所示，图3所示为由AN相电压、第一电压滤波电路1111、第一全桥整流电路1121、第一测量电压电路151、电源滤波电路（以CLC为例）161和电源降压电路162组成的电路结构图，其中，第一电压滤波电路1111由RV1、RV2、B1和C1组成，第一全桥整流电路1121由D1、D2、D3和D4组成，第一测量电压电路151是由D12、L2、R18、R19、R20、C12、L3、DW2串并联组成的分压滤波电路，电源滤波电路161由R1、R2、R3、R4、C2、C3、C4、C5和L1组成，电源降压电路162由R5、R6、R7、D7、D8和D9组成。

结合图4所示，图4所示为由BN相电压、第二电压滤波电路1112、第二全桥整流电路1122、第二测量电压电路152、CN相电压、第三电压滤波电路1113、第三全桥整流电路1123、第三测量电压电路153组成的电路结构图。

结合图5所示，图5所示为由单片机控制电路121、单片机程序烧写端口122和单片机延时开关123、场效应管电路14和脱口电磁铁13组成的电路结构图，单片机控制电路121由IC2单片机芯片和C9、C10和C11组成，单片机延时开关123由JTAG接口和R23、R24和C17组成、场效应管电路14由R21、R22、TVS管和场效应管Q2组成，脱口电磁铁13由D23和脱扣电磁铁组成。

基于本发明实施例所述的欠电压脱扣器的控制器实现的一种欠电压脱扣器的控制方法，包括：三相电压经过三相滤波整流装置后传输给单片机控制装置，单片机控制装置通过三相电压对场效应管电路进行通断控制，通过场效应管电路的通断实现对脱扣电磁铁的控制。

作为可选的，三相测量电压装置对每相电压的电压值进行实时测量，将测量结果发送给单片机控制装置，单片机控制装置根据三相电压的电压值与预定电压进行比较，根据比较结果对场效应管电路进行通断控制，通过场效应管电路的通断实现对脱扣电磁铁的控制。

作为可选的，当三相电压的电压值任意一相电压与额定电压的比值小于等于预定值时，单片机延时开关发送延时指令给单片机控制电路，单片机控制电路进入延时倒计时控制，在预设时间后关闭脉冲输出，场效应管电路关断，脱扣电磁铁脱扣。一般预定值为50%-60%，优选为55%。

作为可选的通过三相电压中的任任意一相电压作为电源装置的输入，通过电源装置给单片机控制装置进行供电。

结合图3、图4和图5所示的电路图，本发明实施例所述的欠电压脱扣器的控制方法包括：经过三相滤波整流装置11后，三相测量电压装置15需要一个取样电压作为判断该相电压是否是额定电压的依据，其中，AN相电压经过电压滤波电路161输入电源降压电路162来驱动场效应管Q1导通，当Q1导通，变压器T1初级与场效应管Q1和开关电源芯片IC1构成回路，变压器T1次级和E1、E2、E3、E4、C7组成整流滤波电路后输出+5V电源电压，故把AN相电压作为供电电源，组成一套完整的开关电源降压系统，提供给单片机控制电路121工作运行的电源电压，单片机控制电路121除了电源电压还需要代码程序来完成我们需要的功能，它通过单片机程序烧写端口123给单片机输入指令，在单片机执行过程中必须要有充足的条件，它才会有脉冲输出，这个条件是AN、BN和CN三相电压与额定电压的比值都要达到≧85%，场效应管电路14在单片机输出脉冲的驱动下导通，脱扣电磁铁13吸合，当AN、BN和CN三相电压其中任何一相电压与额定电压的比值≦55%时，三相测量电压装置15输出的信号值低于工作电压，此时由于低压开关设备的需要，需要延时工作来保护设备内部正常运行，所以单片机延时开关123（由S1拨码开关组成）给单片机控制电路121发出延时指令，单片机控制电路121在收到三相测量电压装置15输出的信号值低于工作电压的同时进入延时倒计时控制，预定时间一到迅速关闭脉冲输出，场效应管电路14关断，脱扣电磁铁13在断路的情况下脱扣。一般预定时间可以根据设备要求进行设定。

本发明的有益效果是：通过欠电压脱扣器的控制器及其控制方法可以根据三相电压的实时变化控制欠电压脱扣器的通断，降低了脱扣线圈的功耗，延长了欠电压脱扣器的使用寿命。并且通过单片机延时开关可以实现对低压开关设备的保护，避免了设备由于突然关断造成损害。

虽然本发明已以具体实施例揭示，但其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖的范畴。

Claims (9)

1.一种欠电压脱扣器的控制器，其特征在于，包括：三相滤波整流装置、单片机控制装置和脱扣电磁铁，三相电压分别连接三相滤波整流装置的三个输入端，三相滤波整流装置的三个输出端均与单片机控制装置的信号输入端相连，单片机控制装置的信号输出端通过场效应管电路与脱扣电磁铁相连。

2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述三相滤波整流装置包括：三个电压滤波电路和三个全桥整流电路，三相电压中的每相电压连接分别连接一个电压滤波电路输入端，每个电压滤波电路的输出端与一个全桥整流电路的输入端相连，三个全桥整流电路的输出端均与单片机控制装置的信号输入端相连。

3.如权利要求2所述的控制器，其特征在于，还包括：三相测量电压装置，所述三相测量电压装置包括三个测量电压电路，每个全桥整流电路的输出端与一个测量电压电路的输入端相连，三个测量电压电路的输出端均与单片机控制装置的信号输入端相连。

4.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述单片机控制装置包括：单片机控制电路、单片机程序烧写端口和单片机延时开关，所述单片机控制电路的命令输入端与单片机程序烧写端口的输出端相连，所述单片机控制电路的延时输入端与单片机延时开关相连。

5.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，还包括：电源装置，所述电源装置包括电源滤波电路和电源降压电路，电源滤波电路的输入端与三相滤波整流装置中任意一相电压的输出端相连，电源滤波电路的输出端与电源降压电路的输入端相连，电源降压电路的输出端与单片机控制装置的电源输入端相连。

6.一种欠电压脱扣器的控制方法，其特征在于，基于权利要求1-5任一项所述的欠电压脱扣器的控制器对欠电压脱扣器进行控制的方法，包括：三相电压经过三相滤波整流装置后传输给单片机控制装置，单片机控制装置通过三相电压对场效应管电路进行通断控制，通过场效应管电路的通断实现对脱扣电磁铁的控制。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

三相测量电压装置对每相电压的电压值进行实时测量，将测量结果发送给单片机控制装置，单片机控制装置根据三相电压的电压值与预定电压进行比较，根据比较结果对场效应管电路进行通断控制，通过场效应管电路的通断实现对脱扣电磁铁的控制。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：当三相电压的电压值任意一相电压与额定电压的比值小于等于预定值时，单片机延时开关发送延时指令给单片机控制电路，单片机控制电路进入延时倒计时控制，在预设时间后关闭脉冲输出，场效应管电路关断，脱扣电磁铁脱扣。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：通过三相电压中的任任意一相电压作为电源装置的输入，通过电源装置给单片机控制装置进行供电。