CN107170655A - 一种基于保护框架断路器合闸线圈的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及断路器合闸线圈技术领域，尤其是一种基于保护框架断路器合闸线圈的装置，包括用于防止合闸线圈带电时间过长烧坏的检测电路和用于对检测电路提供稳定的直流电源VCC的直流转换电路，当处理器U2通过第一输入接口检测到断路器的行程开关不到位时，通过第二输出接口发送若干次电压脉冲，逐次触发三极管Q1导通，此时继电器K1的常开触点闭合对合闸线圈发送脉冲电源促使断路器合闸，当处理器U2仍然没有检测到断路器的行程开关到位信号，处理器U2通过第一输出接口发送控制指令使合闸线圈的工作电源断开，从而避免合闸线圈长时间带电烧坏。
Description
技术领域
本发明涉及断路器合闸线圈技术领域，尤其是一种基于保护框架断路器合闸线圈的装置。
背景技术
断路器合闸动作是由于合闸线圈短时带电吸合电磁铁而实现的，正常情况下断路器合闸后，行程开关到位后闭合线圈的工作电源断开，但是当断路器的储能不到位的情况下，断路器合闸后行程开关到不了位，而行程开关不到位造成合闸线圈的工作电源无法断开，从而导致合闸线圈长时间带电烧坏，进而大大增加了维修率和更换成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决当断路器的储能不到位的情况下，断路器合闸后行程开关到不了位，而行程开关不到位造成合闸线圈的工作电源无法断开，从而导致合闸线圈长时间带电烧坏的问题，本发明提供了一种基于保护框架断路器合闸线圈的装置，当处理器U2通过第一输入接口检测到断路器的行程开关不到位时，通过第二输出接口发送若干次电压脉冲，逐次触发三极管Q1导通，此时继电器K1的常开触点闭合对合闸线圈发送脉冲电源促使断路器合闸，当处理器U2仍然没有检测到断路器的行程开关到位信号，处理器U2通过第一输出接口发送控制指令使合闸线圈的工作电源断开，从而避免合闸线圈长时间带电烧坏。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于保护框架断路器合闸线圈的装置，包括
用于防止合闸线圈带电时间过长烧坏的检测电路和用于对检测电路提供稳定的直流电源VCC的直流转换电路，
所述检测电路包括通过直流电源VCC供电的处理器U2、继电器K1、三极管Q1、二极管D1、电阻R1、电阻R2和为合闸线圈提供脉冲电源的旁路L，
处理器U2包括第一输入接口、第一输出接口和第二输出接口，所述第一输入接口用于接收断路器行程开关的到位信号，所述第一输出接口用于发送控制信号断开合闸线圈的工作电源，所述第二输出接口用于输出电压脉冲使三极管Q1导通，其中第二输出接口通过电阻R1与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的基极通过电阻R2接地，所述三极管Q1的发射机接地；
所述继电器K1的常开触点串联在旁路L上，所述继电器K1的线圈一端与直流电源Vcc连接，另一端与三极管Q1的集电极连接，所述二极管D1与继电器K1的线圈并联，其中二极管D1的正极与三极管Q1的集电极连接，负极与直流电源Vcc连接；
当处理器U2通过第一输入接口检测到断路器的行程开关不到位时，通过第二输出接口发送若干次电压脉冲，逐次触发三极管Q1导通，此时继电器K1的常开触点闭合对合闸线圈发送脉冲电源促使断路器合闸，当处理器U2仍然没有检测到断路器的行程开关到位信号，处理器U2通过第一输出接口发送控制指令使合闸线圈的工作电源断开。
为了为检测电路提供稳点的直流电源，所述直流转换电路包括变压器T1、桥式整流器D1、电解电容C1、电容C2、电解电容C3、电容C4和三端稳压芯片U1，
所述变压器T1的初级线圈接与AC22V电源连接，所述变压器T1的次级线圈分别与桥式整流器D1的引脚1和引脚3连接，
所述桥式整流器D1的引脚2与三端稳压芯片U1的输入引脚Vin连接，所述所述桥式整流器D1的引脚4与三端稳压芯片U1的接地引脚GND连接，所述桥式整流器D1的引脚2和引脚4依次并联电解电容C1和电容C2，其中电解电容C1的正极引脚与桥式整流器D1的引脚2连接；
所述三端稳压芯片U1的输出引脚Vout和接地引脚GND之间依次并联电解电容C3和电容C4，其中电解电容C3的正极与三端稳压芯片U1的输出引脚Vout连接，并输出直流电源Vcc。
为了保证检测的准确性，所述第二输出接口发送至少两次电压脉冲。
为了保证检测的准确性，而且防止合闸线圈长时间带电，所述第二输出接口发送至少3次或4次电压脉冲。
具体地，所述三极管Q1采用NPN型三极管；为了节约成本，所述处理器U2采用单片机。
为了方便电路板敷铜方便，所述变压器T1的初级线圈的火线从旁路L中引入。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于保护框架断路器合闸线圈的装置，此装置连接在为合闸线圈提供脉冲电源的旁路上，不干涉开关本体运行，抗干扰能力强，即使此该装置损坏不会影响断路器的动作；采用单片机逻辑控制电路板，MCU微处理器控制精度高，反应灵敏，能够及时检测及时反馈并及时控制断路器合闸线圈的工作电源断开，从而避免合闸线圈长时间带电烧坏，进而大大降低了维修率和更换成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一种基于保护框架断路器合闸线圈的装置的电路原理图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种基于保护框架断路器合闸线圈的装置，包括用于防止合闸线圈带电时间过长烧坏的检测电路和用于对检测电路提供稳定的直流电源VCC的直流转换电路，检测电路包括通过直流电源VCC供电的处理器U2、继电器K1、三极管Q1、二极管D1、电阻R1、电阻R2和为合闸线圈提供脉冲电源的旁路L，处理器U2包括第一输入接口P3.0、第一输出接口P3.1和第二输出接口P1.2，第一输入接口P3.0用于接收断路器行程开关的到位信号，第一输出接口P3.1用于发送控制信号断开合闸线圈的工作电源，第二输出接口P1.2用于输出电压脉冲使三极管Q1导通，其中第二输出接口P1.2通过电阻R1与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的基极通过电阻R2接地，三极管Q1的发射机接地；继电器K1的常开触点串联在旁路L上，继电器K1的线圈一端与直流电源Vcc连接，另一端与三极管Q1的集电极连接，二极管D1与继电器K1的线圈并联，其中二极管D1的正极与三极管Q1的集电极连接，负极与直流电源Vcc连接；直流转换电路包括变压器T1、桥式整流器D1、电解电容C1、电容C2、电解电容C3、电容C4和三端稳压芯片U1，变压器T1的初级线圈接与AC22V电源连接，变压器T1的次级线圈分别与桥式整流器D1的引脚1和引脚3连接，桥式整流器D1的引脚2与三端稳压芯片U1的输入引脚Vin连接，桥式整流器D1的引脚4与三端稳压芯片U1的接地引脚GND连接，桥式整流器D1的引脚2和引脚4依次并联电解电容C1和电容C2，其中电解电容C1的正极引脚与桥式整流器D1的引脚2连接；三端稳压芯片U1的输出引脚Vout和接地引脚GND之间依次并联电解电容C3和电容C4，其中电解电容C3的正极与三端稳压芯片U1的输出引脚Vout连接，并输出直流电源Vcc；当处理器U2通过第一输入接口P3.0检测到断路器的行程开关不到位时，通过第二输出接口P1.2发送3次电压脉冲，逐次触发三极管Q1导通，此时继电器K1的常开触点闭合对合闸线圈发送脉冲电源促使断路器合闸3次，当处理器U2仍然没有检测到断路器的行程开关到位信号，处理器U2通过第一输出接口P3.1发送控制指令使合闸线圈的工作电源断开。
其中三极管Q1采用NPN型三极管，处理器U2采用单片机，三端稳压芯片U1采用7805三端稳压集成芯片。
在设计电路板时，变压器T1的初级线圈的火线从旁路L中引入。
其中R1为511Ω，R2为2KΩ，电解电容C1为470μF/35V、电容C2为104电容，电解电容C3为1000μF/10V，电容C4为104电容。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种基于保护框架断路器合闸线圈的装置，其特征在于：包括
用于防止合闸线圈带电时间过长烧坏的检测电路和用于对检测电路提供稳定的直流电源VCC的直流转换电路，
所述检测电路包括通过直流电源VCC供电的处理器U2、继电器K1、三极管Q1、二极管D1、电阻R1、电阻R2和为合闸线圈提供脉冲电源的旁路L，
处理器U2包括第一输入接口、第一输出接口和第二输出接口，所述第一输入接口用于接收断路器行程开关的到位信号，所述第一输出接口用于发送控制信号断开合闸线圈的工作电源，所述第二输出接口用于输出电压脉冲使三极管Q1导通，其中第二输出接口通过电阻R1与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的基极通过电阻R2接地，所述三极管Q1的发射机接地；
所述继电器K1的常开触点串联在旁路L上，所述继电器K1的线圈一端与直流电源Vcc连接，另一端与三极管Q1的集电极连接，所述二极管D1与继电器K1的线圈并联，其中二极管D1的正极与三极管Q1的集电极连接，负极与直流电源Vcc连接；
当处理器U2通过第一输入接口检测到断路器的行程开关不到位时，通过第二输出接口发送若干次电压脉冲，逐次触发三极管Q1导通，此时继电器K1的常开触点闭合对合闸线圈发送脉冲电源促使断路器合闸，当处理器U2仍然没有检测到断路器的行程开关到位信号，处理器U2通过第一输出接口发送控制指令使合闸线圈的工作电源断开。
2.如权利要求1所述的一种基于保护框架断路器合闸线圈的装置，其特征在于：所述直流转换电路包括变压器T1、桥式整流器D1、电解电容C1、电容C2、电解电容C3、电容C4和三端稳压芯片U1，
所述变压器T1的初级线圈接与AC22V电源连接，所述变压器T1的次级线圈分别与桥式整流器D1的引脚1和引脚3连接，
所述桥式整流器D1的引脚2与三端稳压芯片U1的输入引脚Vin连接，所述所述桥式整流器D1的引脚4与三端稳压芯片U1的接地引脚GND连接，所述桥式整流器D1的引脚2和引脚4依次并联电解电容C1和电容C2，其中电解电容C1的正极与桥式整流器D1的引脚2连接；
所述三端稳压芯片U1的输出引脚Vout和接地引脚GND之间依次并联电解电容C3和电容C4，其中电解电容C3的正极与三端稳压芯片U1的输出引脚Vout连接，并输出直流电源Vcc。
3.如权利要求1所述的一种基于保护框架断路器合闸线圈的装置，其特征在于：所述第二输出接口发送至少两次电压脉冲。
4.如权利要求3所述的一种基于保护框架断路器合闸线圈的装置，其特征在于：所述第二输出接口发送至少3次或4次电压脉冲。
5.如权利要求1所述的一种基于保护框架断路器合闸线圈的装置，其特征在于：所述三极管Q1采用NPN型三极管，所述处理器U2采用单片机。
6.如权利要求2所述的一种基于保护框架断路器合闸线圈的装置，其特征在于：所述变压器T1的初级线圈的火线从旁路L中引入。
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