CN202134471U - 电网直接驱动过零动作单相磁保持继电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电网直接驱动过零动作单相磁保持继电器，包括壳体(1)、驱动线包总成(2)、连杆(3)和动触点组件(4)，其特征是还包括电子电路(5)，所述电子电路(5)包括MCU(U2)、高压光耦(U1)、单向可控硅(Q1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)和保险丝(F1)。本实用新型的有益效果：一是解决了继电器为了提高可靠性需要的驱动功率之间的矛盾，提高了继电器的可靠性，同时，取销了原有电能表PCB中继电器驱动电路所需的变电、整流、倍压、稳压和滤波的电路，降低了电能表的整体成本。二是保证继电器触点过零动作，解决了普通磁保持继电器拉弧容易损坏的问题，大大延长了继电器的使用寿命，提高了继电器的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种继电器，尤其是一种用于电能表的电网直接驱动单相磁保持继电器。
背景技术
磁保持继电器是一种节能型继电器，它的状态的保持是依靠继电器中的永磁体的吸力，只有在继电器状态转换的瞬间才需要驱动线包中的电能，所以，磁保持继电器的平均能耗几乎可以忽略不计，特别适合使用于对静态功耗有严格要求的产品中，如智能型电能表。目前，所有电能表用磁保持继电器的线包驱动电源都来自于电能表的直流电源，由于驱动电压较低，一般在30V以内，因而驱动电流较大，使得电能表的直流电源的容量较大，既占用了电能表的空间，又增加了电能表的成本，还难于满足电能表国家标准。
如上所述，磁保持继电器的状态保持是依靠继电器中的永磁体的吸力。很明显，较大的永磁体或具有较高表面磁场强度的永磁体的使用会增加吸力、提高磁保持继电器的可靠性，但是，它要求继电器驱动线包中流过更大的电流以提高线包的驱动力，否则，继电器就不可能转换状态而失效。电能表标准规定了电压回路中的功耗，限制了电能表中降压变压器的容量、限制了变压器的输出电流，也就限制了流过继电器驱动线包中的电流。提高继电器可靠性需要增加永磁体吸力，但有限的电能表电源限制了供给继电器驱动线包的电流，实在是一对矛盾。目前，只好以降低继电器的可靠性来满足电能表的要求，实是电能表企业的无耐之选择。
用户需要继电器吸合或断开的时间点与电网电源之间在相位关系上是随机的，也就是说，用户可能在电压过零点上提出要求，也可能在最高电压点上提出要求。这就导致了继电器的触点断开或结合的时间与电网电源之间在相位上是随机的。继电器的触点在电流或电压的最大点断开，势必产生很大的弧光，烧坏触点，严重影响继电器的寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于电能表的电网直接驱动单相磁保持继电器。
本实用新型采用的技术方案是：
电网直接驱动过零动作单相磁保持继电器，包括壳体1、驱动线包总成2、连杆3和动触点组件4，还包括电子电路5，所述电子电路5包括MCU(U2)、高压光耦U1、单向可控硅Q1、第一电阻R1、第二电阻R2和保险丝F1，
所述MCU(U2)输出端的第一输出脚a与高压光藕U1输入端的第一输入脚a′连接，所述MCU(U2)输出端的第二输出脚b与高压光藕U1输入端的第二输入脚b′连接，所述MCU(U2)输出端的第二输出脚b与高压光藕U1输入端的第二输入脚b′之间还串联有第一电阻R1；
所述高压光藕U1输出端的第一输出脚c′与单向可控硅Q1阳极连接，所述高压光藕U1输出端的第一输出脚c′与单向可控硅Q1阳极之间还串联有第二电阻R2；所述单向可控硅Q1阳极还分别与相线L(L)和静触点6连接，所述单向可控硅Q1阳极与相线L(L)之间还串联有保险丝F1，所述与静触点6相对应的动触点7与相线L1(L1)连接；
所述高压光藕U1输出端的第二输出脚d′与单向可控硅Q1控制极连接；所述单向可控硅Q1阴极与继电器线圈Z1连接，所述继电器线圈Z1与中性线N连接。
本实用新型的有益效果：一是解决了继电器为了提高可靠性需要的驱动功率之间的矛盾，提高了继电器的可靠性，同时，取销了原有电能表PCB中继电器驱动电路所需的变电、整流、倍压、稳压和滤波的电路，降低了电能表的整体成本。二是保证继电器触点过零动作，解决了普通磁保持继电器拉弧容易损坏的问题，大大延长了继电器的使用寿命，提高了继电器的可靠性。
附图说明
下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的电原理图。
其中：1、壳体，2、驱动线包总成，3、连杆，4、动触点组件，5、电子电路，6、静触点，7、动触点，U2、MCU，U1、高压光耦，Q1、单向可控硅，R1、第一电阻，R2、第二电阻，F1、保险丝，a、MCU输出端的第一输出脚，b、MCU输出端的第二输出脚，a′、高压光藕输入端的第一输入脚，b′、高压光藕输入端的第二输入脚，c′、高压光藕输出端的第一输出脚，d′、高压光藕输出端的第二输出脚，L、相线L，L1、相线L1，Z1、继电器线圈，N、中性线。
具体实施方式
如图1和2所示，本实用新型的电网直接驱动过零动作单相磁保持继电器，包括壳体1、驱动线包总成2、连杆3和动触点组件4，还包括电子电路5，电子电路5包括MCU(U2)、高压光耦U1、单向可控硅Q1、第一电阻R1、第二电阻R2和保险丝F1，MCU(U2)输出端的第一输出脚a与高压光藕U1输入端的第一输入脚a′连接，MCU(U2)输出端的第二输出脚b与高压光藕U1输入端的第二输入脚b′连接，MCU(U2)输出端的第二输出脚b与高压光藕U1输入端的第二输入脚b′之间还串联有第一电阻R1；高压光藕U1输出端的第一输出脚c′与单向可控硅Q1阳极连接，高压光藕U1输出端的第一输出脚c′与单向可控硅Q1阳极之间还串联有第二电阻R2；单向可控硅Q1阳极还分别与相线L(L)和静触点6连接，单向可控硅Q1阳极与相线L(L)之间还串联有保险丝F1，与静触点6相对应的动触点7与相线L1(L1)连接；高压光藕U1输出端的第二输出脚d′与单向可控硅Q1控制极连接；单向可控硅Q1阴极与继电器线圈Z1连接，继电器线圈Z1与中性线N连接。
由于电网直接驱动单相磁保持继电器使用单向可控硅Q1和一个驱动线包总成2，所以由单向可控硅Q1导通时电源所处相位正负来决定继电器线圈中的电流方向，也就决定了继电器的吸合或断开。为说明方便，假定电源正半周时继电器线圈Z1流过电流为吸合动作，负半周时继电器线圈Z1流过电流为断开动作。
当用户有吸合需求时，MCU(U2)首先判断目前电源的相位，是正半周，还是负半周。如正处于负半周，则MCU(U2)在电压过零点后延迟(t2)后经第二输出脚b发出脉冲，再经第一电阻R1送入高压光耦U1输入端，使得高压光耦U1的输出侧导通，也使得单向可控硅Q1导通，继电器线圈Z1产生磁场使继电器动触点动作。由于继电器机械延时(t1)的存在，当机械延迟(t1)和电气延迟(t2)之和等于10mS的整数倍时，触点就在过零点动作，实现现继电器的过零动作。电路中第二电阻R2是光耦限流电阻。保险丝F1防止单向可控硅Q1损坏引起继电器线圈Z1烧毁。如用户吸合需求处于电源正半周时，则MCU(U2)在电压过零点后延迟(t2)再加10mS后经第二输出脚b发出脉冲，以确保可控硅在正半周被触发，也就保证了继电器的吸合。在这里，我们假设t2和t1都是小于10mS的。
与吸合相类似，当用户有断开需求时，MCU(U2)同样判断目前电源的相位是正半周，还是负半周。所不同的是，MCU(U2)在电压过零点后延迟的时间(t2)比吸合时长10mS，以保证单向可控硅Q1在负半周被触发，也就保证了继电器的断开。
MCU(U2)的功能是判断用户需求所处电源相位，确定过零点，确定延迟时间并发出脉冲，由于电能表中的MCU(U2)就可以完成上述功能，为了降低成本，本实用新型中的MCU(U2)可以与电能表中的MCU合二为一，为此，进一步还可以把整个电子电路部分设计入电能表，而继电器成为一个独立的执行单元。
本实用新型的有益效果：一是解决了继电器为了提高可靠性需要的驱动功率之间的矛盾，提高了继电器的可靠性，同时，取销了原有电能表PCB中继电器驱动电路所需的变电、整流、倍压、稳压和滤波的电路，降低了电能表的整体成本。二是保证继电器触点过零动作，解决了普通磁保持继电器拉弧容易损坏的问题，大大延长了继电器的使用寿命，提高了继电器的可靠性。
Claims (1)
1.电网直接驱动过零动作单相磁保持继电器，包括壳体(1)、驱动线包总成(2)、连杆(3)和动触点组件(4)，其特征是还包括电子电路(5)，所述电子电路(5)包括MCU(U2)、高压光耦(U1)、单向可控硅(Q1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)和保险丝(F1)，
所述MCU(U2)输出端的第一输出脚(a)与高压光藕(U1)输入端的第一输入脚(a′)连接，所述MCU(U2)输出端的第二输出脚(b)与高压光藕(U1)输入端的第二输入脚(b′)连接，所述MCU(U2)输出端的第二输出脚(b)与高压光藕(U1)输入端的第二输入脚(b′)之间还串联有第一电阻(R1)；
所述高压光藕(U1)输出端的第一输出脚(c′)与单向可控硅(Q1)阳极连接，所述高压光藕(U1)输出端的第一输出脚(c′)与单向可控硅(Q1)阳极之间还串联有第二电阻(R2)；所述单向可控硅(Q1)阳极还分别与相线L(L)和静触点(6)连接，所述单向可控硅(Q1)阳极与相线L(L)之间还串联有保险丝(F1)，所述与静触点(6)相对应的动触点(7)与相线L1(L1)连接；
所述高压光藕(U1)输出端的第二输出脚(d′)与单向可控硅(Q1)控制极连接；所述单向可控硅(Q1)阴极与继电器线圈(Z1)连接，所述继电器线圈(Z1)与中性线(N)连接。
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| CN201020287850U CN202134471U (zh) | 2010-08-04 | 2010-08-04 | 电网直接驱动过零动作单相磁保持继电器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103795148A (zh) * | 2014-02-27 | 2014-05-14 | 国家电网公司 | 一种远程调度遥控操作防误闭锁的实现方法 |
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