CN208256581U - 一种交流接触器抗晃电装置 - Google Patents
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Abstract
一种交流接触器抗晃电装置，包括交流电路、直流电路、微处理器、测量电路和切换控制电路；所述交流电路与所述接触器连接并通过交流电源为所述接触器提供交流电压；所述直流电路与所述接触器连接并通过直流电源为所述接触器提供直流电压；所述测量电路的一端连接在所述交流电路，另一端连接在所述微处理器，并监测所述交流电路的电流和电压发送给微处理器；所述切换控制电路分别与所述交流电路、所述直流电路和所述微处理器连接，并根据所述微处理器发出的信号切换所述交流电路和所述直流电路。通过切换控制电路切换交直流电路，有效避免晃电事故，提高抗晃电可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及抗晃电技术领域，具体涉及一种交流接触器抗晃电装置。
背景技术
晃电：是指电网电压在短时间内大幅度波动，瞬时跌落或失电，时间在1.5秒内又恢复正常的现象。
晃电带来的危害：低压供电系统主要设备是低压电机，低压电机采用交流接触器控制。任何一支路出现短路都会造成系统电压跌落，此时当系统电压小于交流接触器自保持要求，交流接触器会发生“非正常脱扣”。极易造成生产设备大面积断电，造成非计划停车，给企业造成重大损失，甚至设备事故和安全事故。
针对上述晃电带来的危害，现有技术中存在一些解决方案，例如电机再启动、抗晃电接触器、DC-BACK直流支撑系统、UPS后备电源以及双电源快速切换等。
但是，电机再启动是在系统晃电后的一定时间内让电机自动重启，不能够保证生产的连续性；抗晃电接触器具有较大的交流噪声，耗电量高；DC-BACK直流支撑系统投资大，占用空间大，接线复杂，所有回路都要引线到控制柜；UPS后备电源成本高且不能安装在开关柜中；双电源快速切换动作时间长，从工作断路器断开到备用断路器合闸，中间的动作时间一般大于几十毫秒，然而接触器的释放时间最快为几毫秒，不能保证晃电时接触器不脱扣，可靠性差。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提出一种交流接触器抗晃电装置，能够有效提高抗晃电可靠性的同时，降低设备成本，和提高人机交互能力。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
本实用新型的实施例提供了一种交流接触器抗晃电装置，包括交流电路、直流电路、微处理器、测量电路和切换控制电路；所述交流电路与所述接触器连接并通过交流电源为所述接触器提供交流电压；所述直流电路与所述接触器连接并通过直流电源为所述接触器提供直流电压；所述测量电路的一端连接在所述交流电路，另一端连接在所述微处理器，并监测所述交流电路的电流和电压发送给微处理器；所述切换控制电路分别与所述交流电路、所述直流电路和所述微处理器连接，并根据所述微处理器发出的信号切换所述交流电路和所述直流电路。
进一步的，所述测量电路包括CT电流互感器和PT电压互感器，所述CT电流互感器串联在所述交流电路上，并与所述微处理器连接，用于测量所述接触器的交流维持电流，并将测得的所述接触器的所述交流维持电流发送给所述微处理器。
更进一步的，所述PT电压互感器并联在所述交流电路上，并与所述微处理器连接，用于监测所述交流电路是否发生晃电，并将监测所得的所述交流电路的所述晃电情况发送给所述微处理器。
进一步的，所述交流电路上设有第一开关，所述直流电路上设有第二开关，所述切换控制电路根据所述微处理器的控制信号控制所述第一开关和所述第二开关的断开和闭合。
更进一步的，所述交流电路上串联有SB1启动控制按钮，所述SB1启动控制按钮的两端并联有失压再启动模块，所述失压再启动模块与所述微处理器连接，所述微处理器控制所述失压再启动模块构成所述交流电路。
作为本实用新型的一种可选实施方式，所述抗晃电装置还包括人机交互模块、输出电压自适应模块、监测单元和逻辑控制单元；所述人机交互模块与所述微处理器连接，并能输入所述接触器的直流电阻Rm和线路电阻RL；所述输出电压自适应模块串联在所述直流电路上；所述检测单元与所述微处理器和所述输出电压自适应模块连接，并用于检测所述输出电压自适应模块的输出电压；所述逻辑控制单元与所述微处理器和所述输出电压自适应模块连接，并用于根据所述输入的所述接触器的线圈的所述直流电阻Rm和所述线路电阻RL调节所述电压自适应模块输出的直流电压。
进一步的，所述抗晃电装置还包括系统电源和储能装置，所述系统电源与所述微处理器连接，所述储能装置与所述直流电路连接并与所述系统电源连接。
更进一步的，所述抗晃电装置还包括故障报警模块和通讯模块，所述故障报警模块与所述微处理器连接，所述通讯模块与所述微处理器连接。
进一步的，所述微处理器包括CPU、MCU、PLC控制器中的一种。
采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比取得了如下有益效果：
采用人机交互模块，能够根据用户输入的接触器的线圈的直流电阻Rm和线路电阻RL并根据CT电流互感器测得的接触器所需要的交流维持电流计算出接触器所需要的直流电压，提高了人机交互能力；并且装置可以通过微处理器记录晃电事件，并通过通讯模块上传至系统中；设置有失压再启动模块，能够在交流电路发生晃电，交流电源恢复正常后，通过失压再启动模块构成的回路启动接触器；设置切换控制电路、测量电路，在交流电路发生晃电时，微处理器能够快速通过切换控制电路将交流供电切换至直流供电；或者在交流启动后采用直流供电，能够有效避免晃电造成的生产事故。
附图说明
图1是本实用新型交流接触器的抗晃电装置整体电路结构图；
图2是本实用新型交直流切换控制电路的电路结构图；
图中：100-交流接触器抗晃电装置、101-交流电路、1011-第一开关、1012-SB1启动控制按钮、102-直流电路、1021-第二开关、103-微处理器、104-测量电路、1041-CT电流互感器、1042-PT电压互感器、105-切换控制电路、106-失压再启动模块、107-人机交互模块、108-输出电压自适应模块、109-监测单元、110-逻辑控制单元、111-系统电源、112-储能装置、113-故障报警模块、114-通讯模块。
具体实施方式
为了更加详尽的描述本实用新型的技术方案，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本实用新型，现结合具体实施方式对本实用新型进行详尽的描述，应当指出的是，这些实施例仅用于对本实用新型的说明，而不构成对本实用新型的限制。
实施例
请参照附图1，本实用新型的实施例提供了一种交流接触器抗晃电装置100，包括交流电路101、直流电路102、微处理器103、测量电路104和切换控制电路105；所述交流电路101与接触器连接并通过交流电源为所述接触器提供交流电压；所述直流电路102与所述接触器连接并通过直流电源为所述接触器提供直流电压；所述测量电路104的一端连接在所述交流电路101，另一端连接在所述微处理器103，并监测所述交流电路101的电流和电压，并将监测得到的数据发送给所述微处理器103；所述切换控制电路105分别与所述交流电路101、所述直流电路102和所述微处理器103连接，并根据所述微处理器103发出的信号切换所述交流电路101和所述直流电路102。
在本实施例中，所述微处理器103可以是CPU、MCU或者PLC单片机控制器。
所述测量电路包括CT电流互感器1041和PT电压互感器1042，所述CT电流互感器1041串联在所述交流电路101上，并与所述微处理器103连接，用于测量所述接触器的交流维持电流，并将测得的所述接触器的所述交流维持电流发送给所述微处理器103。
所述PT电压互感器1042并联在所述交流电路101上，并与所述微处理器103连接，用于监测所述交流电路101的电压是否正常，若交流电路101的电压出现非计划性失压，则证明交流电路101发生晃电事故，并将监测所得的所述交流电路101的所述晃电情况发送给所述微处理器103。所述交流电路101发生晃电的监测可以采用现有技术中的方案，在此不再详述。
所述交流电路101上设有第一开关1011，所述直流电路102上设有第二开关1021，所述切换控制电路105根据所述微处理器103的控制信号控制所述第一开关1011和所述第二开关1021的断开和闭合。
具体的，参照说明书附图2，所述切换控制电路105包括信号输入端RE3、NPN三极管VT4、NPN三极管VT5、PhotoMOS管P1、PhotoMOS管P2、U6逻辑非器件、电容C5以及信号输出端OUT1和信号输出端OUT2；
所述信号输入端RE3与微处理器的I/O口连接，信号输入端RE3的另一端分别连接在NPN三极管VT4的基极和逻辑非器件U6的输入端A，逻辑非器件U6的输出端Y与NPN三极管VT5的基极连接；PhotoMOS管P1的1脚与NPN三极管VT4的集电极连接，PhotoMOS管P1的3脚与交流电路连接，PhotoMOS管P1的4脚与信号输出端OUT1连接，PhotoMOS管P2的3脚与交流电路连接，使得PhotoMOS管P1、PhotoMOS管P2串联在交流电路中，PhotoMOS管P2的4脚与信号输出端OUT2连接；信号继电器K1与直流电路连接，VCC24V与直流电路连接，使得直流电路通过第二开关并联在交流电路上。
切换控制电路并联在直流电路上。
切换控制电路105的具体工作原理为：RE3与微处理器的I/O口连接，当微处理器103发出交流电路晃电信号时，RE3为低电平，NPN三极管VT4截止，PhotoMOS管P1、PhotoMOS管P2动作将交流电断开，U6输出端Y为高电平，NPN三极管VT5导通，信号继电器K1动作，将直流电压接入。
根据数据手册可知，PhotoMOS管P1、PhotoMOS管P2导通时间和复位时间分别小于1.12ms和0.1ms，信号继电器K1动作和复位时间在额定电压小于2ms，信号继电器K1的额定电压为DC9V，将信号继电器K1线圈和电阻R59串联，电阻R59为200Ω，由于电容C5在充电瞬间相当于短路，此时信号继电器K1线圈两端的电压为DC12V，信号继电器动作和复位时间小于2ms，当电容C5充满电后，信号继电器K1线圈两端的电压为DC9V。
采用上述技术方案能够在交流接触器的交流电路101发生晃电时，及时将交流接触器的交流电路101切换到直流电路102，切换时间小于2ms，能够有效避免晃电造成的生产停产的情况发生。
所述交流电路101上串联有SB1启动控制按钮1012，所述SB1启动控制按钮1012的两端并联有失压再启动模块106，所述失压再启动模块106与所述微处理器103连接，所述微处理器103发出的信号能够控制所述失压再启动模块106导通，构成所述交流电路101。
所述抗晃电装置100还包括人机交互模块107、输出电压自适应模块108、检测单元109和逻辑控制单元110；所述人机交互模块107与所述微处理器103连接，并能输入所述接触器线圈的直流电阻Rm和线路电阻RL；所述输出电压自适应模块108串联在所述直流电路102中；所述检测单元109与所述微处理器103和所述输出电压自适应模块108连接，并用于检测所述输出电压自适应模块108的输出电压；所述逻辑控制单元110与所述微处理器103和所述输出电压自适应模块108连接，并用于根据所述输入的所述接触器线圈的所述直流电阻Rm和所述线路电阻RL调节所述电压自适应模块108输出的直流电压。
在本实施方式中，所述人机交互模块107可以是液晶显示屏和按键组成，也可以是具有触摸功能的显示屏，用户可以手动输入交流接触器线圈的直流电阻Rm和线路电阻RL，所述输出电压自适应模块108为MOS管，MOS管可进行PWM脉宽调试，输出不同接触器所需要的直流电压。
所述抗晃电装置100还包括系统电源111和储能装置112，所述系统电源111与所述微处理器103连接，所述储能装置112与所述直流电路102连接并与所述系统电源111连接。
所述抗晃电装置100还包括故障报警模块113和通讯模块114，所述故障报警模块113与所述微处理器103连接，所述通讯模块114与所述微处理器103连接。
所述通讯模块114为MAX485，其能够通过MAX485通讯模块提供通讯功能。
在使用上述交流接触器抗晃电装置100时，还可以是通过SB1启动控制按钮1012，交流接触器正常启动，CT电流互感器1041测量交流接触器所需要的交流维持电流，用户通过人机交互模块107输入交流接触器线圈的直流电阻Rm和线路电阻RL，微处理器103通过直流电阻Rm和线路电阻RL计算交流接触器需要的直流电压，微处理器通过电压自适应模块108调整输出合适的直流电压，控制切换电路104断开交流电路101，采用直流电路102供电，能够避免因晃电情况引起的生产事故。
应当理解的是，在本实施例中的测量电路104、失压再启动模块106、人机交互模块107、监测单元109、逻辑控制单元110、故障报警模块113、通讯模块114和系统电源111与微处理器103的连接方式均可采用现有技术的连接方式实现，在此不再赘述。
Claims (8)
1.一种交流接触器抗晃电装置，其特征在于，包括交流电路、直流电路、微处理器、测量电路和切换控制电路；所述交流电路与所述接触器连接并通过交流电源为所述接触器提供交流电压；所述直流电路与所述接触器连接并通过直流电源为所述接触器提供直流电压；所述测量电路的一端连接在所述交流电路，另一端连接在所述微处理器，并监测所述交流电路的电流和电压发送给微处理器；所述切换控制电路分别与所述交流电路、所述直流电路和所述微处理器连接，并根据所述微处理器发出的信号切换所述交流电路和所述直流电路。
2.根据权利要求1所述的一种交流接触器抗晃电装置，其特征在于，所述测量电路包括CT电流互感器和PT电压互感器，所述CT电流互感器串联在所述交流电路上，并与所述微处理器连接，用于测量所述接触器的交流维持电流，并将测得的所述接触器的所述交流维持电流发送给所述微处理器。
3.根据权利要求2所述的一种交流接触器抗晃电装置，其特征在于，所述PT电压互感器并联在所述交流电路上，并与所述微处理器连接，用于监测所述交流电路是否发生晃电，并将监测所得的所述交流电路的所述晃电情况发送给所述微处理器。
4.根据权利要求3所述的一种交流接触器抗晃电装置，其特征在于，所述交流电路上设有第一开关，所述直流电路上设有第二开关，所述切换控制电路根据所述微处理器的控制信号控制所述第一开关和所述第二开关的断开和闭合。
5.根据权利要求3所述的一种交流接触器抗晃电装置，其特征在于，所述交流电路上串联有SB1启动控制按钮，所述SB1启动控制按钮的两端并联有失压再启动模块，所述失压再启动模块与所述微处理器连接，所述微处理器控制所述失压再启动模块构成所述交流电路。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种交流接触器抗晃电装置，其特征在于，所述抗晃电装置还包括系统电源和储能装置，所述系统电源与所述微处理器连接，所述储能装置与所述直流电路连接并与所述系统电源连接。
7.根据权利要求1-5任一项所述的一种交流接触器抗晃电装置，其特征在于，所述抗晃电装置还包括故障报警模块和通讯模块，所述故障报警模块与所述微处理器连接，所述通讯模块与所述微处理器连接。
8.根据权利要求1-5任一项所述的一种交流接触器抗晃电装置，其特征在于，所述微处理器包括CPU、MCU、PLC控制器中的一种。
Priority Applications (1)
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| CN201820819212.6U CN208256581U (zh) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | 一种交流接触器抗晃电装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111613481A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-09-01 | 浙江炬诺电器股份有限公司 | 基于双储能电容的抗晃电智能控制器 |
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2018
- 2018-05-30 CN CN201820819212.6U patent/CN208256581U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN111613481A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-09-01 | 浙江炬诺电器股份有限公司 | 基于双储能电容的抗晃电智能控制器 |
| CN111613481B (zh) * | 2020-05-28 | 2022-07-22 | 浙江炬诺电器股份有限公司 | 基于双储能电容的抗晃电智能控制器 |
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