CN208674001U - 一种抗晃电接触器延时模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抗晃电接触器延时模块。包括交流辅助电源输入模块、辅助电源状态检测模块、开关电源模块、开关电源状态检测模块、UPS电源输入模块、UPS电源状态检测模块、接触器控制回路电源、选择控制开关模块、接触器线圈、接触器线圈运行状态检测模块以及主控单元模块在内，通过设定不同参数可以实现10ms到60s的延时时间可设，失电电压、恢复电压可设，从而实现了高可靠性、选择应用灵活和控制线路简单的抗晃电接触器延时模块的功能，达到了系统晃电时延时释放接触器功能的目的。

Description

一种抗晃电接触器延时模块

技术领域

本实用新型涉及一种“防晃电”技术领域，特别涉及接触器持续供电延时释放技术领域。

背景技术

电压暂降/骤降（俗称“晃电”）是电压有效值降至标称值的10%至90%，且持续时间为10ms 至1min的电能质量事件之一。如果发生了晃电，一般电气设备的交流接触器线圈可能会因为线圈两端电压低于维持电压而使得接触器脱扣，主触头断开，导致机泵停运、设备停电，影响生产的连续性，造成不必要的经济损失，容易造成生产安全事故，损坏生产设备。很多企业尤其是石油化工企业，一些重要机泵在有连续性生产要求的情况下，工艺上不允许设备在电源短时中断(即晃电)的过程中造成设备跳闸停电。为了满足企业连续性生产的要求，使企业的生产免受瞬时停电、晃电、电网波动等因素的影响，必须采用技术手段解决上述问题。

防晃电的功能主要是在接器线圈上采用某些手段来保证接触器在晃电时不跳闸，其根本原理是保证接触器主触头的闭合，而这种闭合有几种途径：机械闭锁型、永磁型、不间断电源UPS供电和持续供电型。延时锁扣头装置，在接触器吸合后线圈转入省电模式，而靠锁扣头锁扣作用保持主触头接通状态。在晃电发生时接触器主触头不断开，在进行正常停机操作后主触头才断开。但这种锁扣头只能与专门设计的特殊接触器配合使用，并且由锁扣头锁定的主触头在断电的情况下断开需要独立的电源。永磁型交流接触器,是利用电的正负，产生不同方向的磁场与永磁体相互作用快速吸合和释放接触器。接触器触头吸合后，吸引线圈的电流截止，线圈不工作、不耗电，线圈不会发热，完全依靠永磁力将触头保持在吸合状态，不受电网电压波动的影响。由于是利用电磁感应工作的，易产生电磁干扰，因此对现场的使用环境较高，不适用于有大量通信信号传输的环境。不间断电源UPS供电，UPS系统一般由整流器、逆变器、蓄电池和静态开关等组成，市电正常时，市电经整流器变换为直流电供给逆变器，同时给蓄电池充电，逆变器将直流电变换为交流电供给负载。成本高，线路复杂，故障率高。持续供电型，采用储能延时元件，对接触器的线圈在晃点期间继续提供能量，保证主触头的吸合。抗晃电接触器延时模块，利用内部的充放电电源在发生晃电时短时间内给接触器线圈提供保持电压，使得接触器主触头不脱开，其它回路控制原理无变化，控制回路里唯一一个耗电的设备就是接触器线圈，所需的电压是由模块提供的。正常工作状态下模块处于储能状态，发生“晃电”时模块开始工作，以储能释放的形式保持接触器继续吸合，当电源电压恢复后，控制模块又转入了储能状态，另外它不依赖辅助工作电源和辅助机械装置，因而体积小，可靠性高。但是这种控制方式的缺点就是价格昂贵。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有抗晃电技术的各种不足，设计了一种高可靠性、选择应用灵活和控制线路简单的抗晃电接触器延时模块。其采用的技术方案是：包括交流辅助电源输入模块、辅助电源状态检测模块、开关电源模块、开关电源状态检测模块、UPS电源输入模块、UPS电源状态检测模块、接触器控制回路电源、选择控制开关模块、接触器线圈、接触器线圈运行状态检测模块以及主控单元模块在内的结构，其特征在于：交流辅助电源输入模块分别与辅助电源状态检测模块、开关电源模块相连；辅助电源状态检测模块又与主控单元模块相连；开关电源模块又分别与UPS电源输入模块、开关电源状态检测模块相连；开关电源检测模块又与主控单元模块相连；UPS电源输入模块又与UPS电源状态检测模块、选择控制开关模块相连；UPS电源状态检测模块又与主控单元模块相连；选择控制开关模块又分别与接触器控制回路电源、接触器线圈和主控单元模块相连，接触器线圈又与接触器线圈运行状态检测模块相连；接触器线圈运行状态检测模块又与主控单元模块相连。

所述的交流辅助电源输入模块实现安全防护和滤波；所述的辅助电源状态检测模块由电压互感器和运放组成，实现辅助电源电压幅值的检测；所述的开关电源模块实现电源变换，提供各模块所需电源；所述的开关电源状态检测模块实现对开关电源运行状态检测，及时发现开关电源异常状态；所述的UPS电源输入模块实现UPS输入电源的安全防护和滤波；所述的UPS电源状态检测模块实现UPS辅助电源状态的检测；所述的选择控制模块由多路选择继电器组成，实现接触器控制回路电源和UPS电源的选择输出；接触器运行状态检测模块实现接触器运行状态、停止状态的检测；主控单元模块实现辅助电源电压的测量计算、开关电源运行状态的检测、UPS电源的运行状态的检测、选择控制开关的选择、接触器运行状态的检测、参数输入、状态显示、通讯连接、报警输出等功能。

通过设定不同参数可以实现10ms到60s的延时时间可设，失电电压、恢复电压可设，从而实现了高可靠性、选择应用灵活和控制线路简单的抗晃电接触器延时模块的功能，达到了系统晃电时延时释放接触器功能的目的。

四、附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

其中：1-交流辅助电源输入模块，2-辅助电源状态检测模块，3-开关电源模块，4-开关电源状态检测模块，5-UPS电源输入模块，6-UPS电源状态检测模块，7-接触器控制回路电源；8-选择控制开关模块；9-接触器线圈，10-接触器运行状态检测模块，11-主控单元模块

五、具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步描述：

见附图1，主控单元模块（11）是装置的核心，MCU采用TI公司的MSP430F249, 具有丰富的内部硬件资源，对输入信号进行运算、逻辑分析，发出控制信号，交流辅助电源输入模块（1）为后续模块提供安全、纯净的交流电源，辅助电源状态检测模块（2）对辅助电源进行变换，实现辅助电源电压幅值的测量，开关电源模块（3）在辅助电源输入模块（1）失电时可无延时切换到UPS电源输入模块（5）以提供各模块需要的电源，开关电源状态检测模块（4）实现开关电源运行状态是否完好的检测，UPS电源状态检测模块（6）实现UPS电源运行状态是否完好的检测，接触器控制回路电源（7）为外接的接触器控制回路的接触器线圈的电源，选择控制开关模块（8）实现不同状态不同输入电源的输出选择，接触器线圈（9）为外接的接触器线圈，接触器运行状态检测模块（10）实现接触器是否在工作状态检测。

见附图1，系统待机时，辅助电源状态检测模块（2）检测辅助电源电压幅值正常，开关电源状态检测模块(4)检测开关电源运行状态正常，UPS电源状态检测模块（6）检测UPS电源正常，接触器运行状态检测模块（10）检测接触器未运行，主控单元模块（11）发出指令给选择控制开关模块（8），切换接触器控制回路电源（7）的电源输出，此时为待机状态，可以进行正常的合闸，当外部合闸按钮按下，接触器线圈（9）上就施加了接触器控制回路电源（7）提供的电压，接触器线圈吸合，当接触器运行状态检测模块（10）检测到接触器已经吸合，主控单元模块（11）记录合闸状态，整个合闸过程完成；当进行正常分闸时，辅助电源状态检测模块（2）检测辅助电源正常，接触器运行状态检测模块（10）检测接触器由合闸状态变成分闸状态，判断为正常分闸，主控单元模块（11）记录分闸状态，完成正常分闸的过程；在正常运行时，如果接触器运行状态检测模块（10）检测到接触器为合闸状态，辅助电源状态检测模块（2）检测辅助电源由正常变为小于可设定的失电电压定值，开关电源状态检测模块（4）检测开关电源输出正常，判断为系统晃电，UPS电源状态检测模块（6）检测UPS电源输出正常，主控单元模块（11）发出切换指令给选择控制开关模块（8）切换输出为UPS电源输入模块（5）的电源，继续保持接触器线圈（9）的吸合，如果在设定的延时时间内辅助电源状态检测模块（2）检测辅助电源恢复正常，主控单元模块（11）发出切换指令给选择控制开关模块（8）切换输出为接触器控制回路电源（7），继续保持接触器线圈（9）的吸合，完成发生“晃电”而接触器不释放的过程，如果在设定的延时时间已到达，辅助电源还没有恢复，则主控单元模块（11）发出切换指令给选择控制开关模块（8）切换输出为接触器控制回路电源（7），接触器释放，完成失电超时接触器释放的过程。

在辅助电源无电时，选择控制开关模块（8）默认选择接触器控制回路电源（7）为输出，当开关电源状态检测模块（4）检测到开关电源运行状态异常时，当UPS电源状态检测模块（6）检测到UPS电源运行状态异常时，主控单元模块（11）发指令给选择控制开关模块（8）选择接触器控制回路电源（7）为输出，使抗晃电接触器延时模块旁路，不影响系统运行。

Claims (3)

1.一种抗晃电接触器延时模块，包括交流辅助电源输入模块、辅助电源状态检测模块、开关电源模块、开关电源状态检测模块、UPS电源输入模块、UPS电源状态检测模块、接触器控制回路电源、选择控制开关模块、接触器线圈、接触器线圈运行状态检测模块以及主控单元模块在内的结构，其特征在于：交流辅助电源输入模块分别与辅助电源状态检测模块、开关电源模块相连；辅助电源状态检测模块又与主控单元模块相连；开关电源模块又分别与UPS电源输入模块、开关电源状态检测模块相连；开关电源检测模块又与主控单元模块相连；UPS电源输入模块又与UPS电源状态检测模块、选择控制开关模块相连；UPS电源状态检测模块又与主控单元模块相连；选择控制开关模块又分别与接触器控制回路电源、接触器线圈和主控单元模块相连，接触器线圈又与接触器线圈运行状态检测模块相连；接触器线圈运行状态检测模块又与主控单元模块相连，通过设定不同参数可以实现10ms到60s的延时时间可设，失电电压、恢复电压可设，从而实现了高可靠性、选择应用灵活和控制线路简单的抗晃电接触器延时模块的功能。

2.根据权利要求1所述的一种抗晃电接触器延时模块，其特征在于：装置可实现10ms到60s的延时时间可设。

3.根据权利要求1所述的一种抗晃电接触器延时模块，其特征在于：装置具有失电电压、恢复电压可设。