CN221572735U - 接触器的工作状态监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了接触器的工作状态监控系统，涉及接触器的技术领域，包括：接触器、监控模块和处理模块，其中所述监控模块包括检测电路、控制电路和电源，所述检测电路的输出端所述接触器的触点连接，所述检测电路的输入端与电源连接，所述控制电路的一端与所述接触器的线圈连接，所述控制电路的另一端与所述电源连接，处理模块与监控模块连接，解决了现有技术中存在的无法实时对接触器工作状态进行监控的技术问题，达到了可实时监控接触器的工作状态，以及可根据接触器的工作状态实现接触器的健康预测和故障诊断，从而实现对电气设备的优化控制，达到节能降耗、降低维护成本、延长设备工作寿命的技术效果。

Description

接触器的工作状态监控系统

技术领域

本实用新型涉及接触器技术领域，尤其是涉及一种接触器的工作状态监控系统。

背景技术

在传统的电气系统中，接触器作为一个重要的开关电器，被广泛应用于电动机控制回路中，然后，传统的接触器缺乏对工作状态的实时监控和保护，一旦接触器出现故障或异常情况，往往会对电气系统造成损坏或引发安全事故，且无法记录和回溯故障发生过程，不利于故障的排查，特别是偶发故障的排查和诊断。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种接触器的工作状态监控系统，以缓解了现有技术中存在的无法实时对接触器工作状态进行监控的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种接触器的工作状态监控系统，包括：

接触器；

监控模块，所述监控模块包括检测电路、控制电路和电源，所述检测电路的输出端所述接触器的触点连接，所述检测电路的输入端与电源连接，所述控制电路的一端与所述接触器的线圈连接，所述控制电路的另一端与所述电源连接；

处理模块，与监控模块连接。

在可选的实施例中，所述检测电路包括电流互感器，所述电流互感器的一端与所述接触器的触点连接，另一端与电源连接。

在可选的实施例中，所述检测电路包括3个并联的所述电流互感器。

在可选的实施例中，所述控制电路包括控制开关元件，所述控制开关元件的一端与所述接触器的线圈的一端连接，另一端与所述电源连接，所述接触器的线圈的另一端与零线连接。

在可选的实施例中，所述控制开关为控制继电器。

在可选的实施例中，所述处理模块与所述监控模块通过通讯连接。

在可选的实施例中，所述处理模块包括接收单元、对比单元和发送单元；

所述接收单元与所述检测电路连接，用于实时获取所述接触器的各触点的实际工作电流；

所述对比单元与所述接收单元连接，用于判断所述接触器的各触点的实际工作电流是否超出保护条件；

发送单元与所述对比单元连接，用于向所述控制电路发送切断供电指令。

在可选的实施例中，所述处理模块还包括存储单元，所述存储单元与所述接收单元连接，用于存储所述接触器的各触点的实际工作电流。

在可选的实施例中，所述处理模块可采用MCU。

本实用新型提供的一种接触器的工作状态监控系统，通过监控模块与接触器的各触点连接，实时获取接触器的各触点的实际工作电流，当触点的实际工作电流大于保护条件时，则切断接触器的线圈供电，从而可实时监控接触器的工作状态，以及可根据接触器的工作状态实现接触器的健康预测和故障诊断，从而实现对电气设备的优化控制，达到节能降耗、降低维护成本、延长设备工作寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的接触器的工作状态监控系统的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的接触器的工作状态监控系统结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例提供的接触器的工作状态监控系统结构示意图之三。

图标：100-接触器；200-监控模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和给出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为本申请实施例提供的一种接触器的工作状态监控系统，该系统主要包括：接触器100、监控模块200和处理模块，接触器100与监控模块200连接，监控模块200与处理模块连接。

接触器100的一端与电源连接，另一端与负载连接，用于通过控制电路来实现主电路的通断，其中负载可为电动机，也可为其他电力负载，如电焊机、电炉等。

监控模块200与接触器100连接，用于实时获取接触器100的各触点位置的实际工作电流，以及用于切断接触器100的供电，保护接触器100避免受损。

进一步，监控模块200包括检测电路、控制电路和电源，检测电路的一端与电源连接，另一端与接触器100的各触点连接，控制电路的一端与电源连接，另一端与接触器100的线圈连接，电源用于向检测电路和控制电路提供电压，检测电路用于检测接触器100的各触点位置的实际工作电流，并将接触器100的各触点位置的实际工作电流发送至处理模块，控制电路用于执行处理模块下发的切断供电指令，从而对负载进行保护。

处理模块用于基于接触器100的各触点位置的实际工作电流与保护条件，判断接触器100的各触点位置是否处于正常工作状态，以及存储接触器100的各触点位置的实际工作电流。

进一步，设置接触器100的各触点位置的保护条件，当接触器100的各触点位置大于保护条件时，向控制电路发送切断供电指令，控制电路执行切断供电指令，以切断接触器100吸合线圈的供电，从而实现对负载进行保护。

如图2所示，本申请中，在接触器100上设有监控模块200，实现对接触器100的监控和保护，接触器100和监控模块200可替代热继电器和断路器，可实现过流保护功能；以及通过监控模块200和处理模块的结合可实时测量、记录传输接触器100触点导通电流，解决热继电器无法存储和追溯故障发生过程的缺陷，本申请可实时监控接触器100所控制的负载的工作状态，进而实现对负载的健康预测和故障诊断，同时实现对负载设备的优化控制，达到节能降耗、降低维护成本、延长设备工作寿命等作用。

在一些可选的实施例中，检测电路包括电流互感器，电流互感器的一端与接触器100的触点连接，另一端与电源连接。

如图3所示，接触器100包括3个触点和1个线圈，检测电路包括3个电流互感器，其中第一触点与第一电流互感器连接，第二触点与第二电流互感器连接，第三触电与第三电流互感器连接，各电流互感器用于检测接触器100的各触点的实际工作电流，其中，3个电流互感器并联连接。

进一步，电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量，电流互感器由闭合的铁芯和绕组组成，一次侧绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，二次侧绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，在工作时，二次侧回路始终闭合，测试仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。

进一步，检测电路还包括发送端TX、接收端RX和模拟信号地GND，发送端TX用于将电流互感器获取接触器100的触点的实际工作电流生成检测信号，并将检测信号发送至处理模块，接收端用于接收处理模块下发的指令，模拟信号地用于提供检测电路的参考电平，使得检测电路中的不同部分能够正确的理解和解释接收到的信号。

在一些可选的实施例中，控制电路包括控制开关元件，控制开关元件的一端与接触器100的线圈的一端连接，另一端与电源连接，接触器100的线圈的另一端与零线连接。

本申请中，控制开关元件可为控制继电器。

接触器100的线圈与电源相连，当电源接通时，线圈通电产生磁场，铁芯被吸引到线圈的一侧，从而使触点闭合，当电源断开时，磁场消失，铁芯失去吸引，从而使触点断开。接触器100的线圈在电路中起到控制作用，可控制电路的通断，从而实现电路的开关功能。

进一步，接触器100的线圈与电源之间设置控制开关元件，该控制开关元件处于常闭状态，当检测模块接收到切断供电指令，控制电路执行切断供电指令，控制开关元件动作，使控制开关元件处于常开状态，切断接触器100吸合线圈供电，接触器100的触点断开。

在一些可选的实施例中，处理模块包括接收单元、对比单元和发送单元，接收单元与检测电路连接，接收单元与对比单元连接，发送单元与对比单元连接，接收单元用于实时获取接触器100的各触点的实际工作电流，对比单元用于判断接触器100的各触点的实际工作电流是否超出保护条件，发送单元用于向控制电路发送切断供电指令。

在一些可选的实施例中，处理模块还包括存储单元，存储单元与接收单元连接，用于存储接触器100的各触点的实际工作电流。

具体的，检测模块将检测电路获取的接触器100的各触点的实际工作电流上传至接收单元，接收单元将接触器100的各触点的实际工作电流发送至对比单元和存储单元，存储单元将接触器100的各触点的实际工作电流进行存储，对比单元将接收到的接触器100的各触点的实际工作电流与保护条件进行比较，若接触器100的各触点的实际工作电流大于保护条件，得到切断供电指令，并将切断供电指令发送至发送单元，发送单元将切断供电指令发送至检测模块中的控制电路。

进一步，保护条件为接触器100正常工作的电流阈值，当检测到的接触器100的各触点的实际工作电流大于电流阈值时，则断开接触器100的线圈供电，达到保护接触器100的作用。

进一步，处理模块包括MCU和上位机，MCU与上位机通讯连接。

MCU(Microcontroller Unit，微控制器)是一种集成电路，内部含有处理器核心、存储、可编程输入/输出外设等。

本申请中，MCU可采用具有光电隔离和电流传输的通讯机制与上位机连接，解决信号容易受到干扰的问题，其中具有光电隔离和电流传输的通讯机制一般可采用线或模式的通讯机制。

进一步，具有光电隔离和电流传输通讯机制可采用RS-485总线模式、SPI总线模式、I2C总线模式等通讯机制，其中，RS-485总线模式：是一种通讯协议，可在多个模块之间实现半双工通信。在这种模式下，上位机作为主设备，而多个模块作为从设备。主设备控制通信的开始和结束，并从从设备读取数据。RS-485总线模式具有抗干扰能力强、传输距离远等优点；SPI总线模式：SPI(Serial Peripheral Interface，总线模式)是一种同步串行通信协议，常用于微控制器和外设之间的通信。在SPI模式下，上位机作为主设备，多个模块作为从设备。主设备控制通信的开始和结束，并从从设备读取数据。SPI总线模式具有速度快、简单易用等优点；I2C总线模式：I2C(Inter-Integrated Circuit，总线模式)是一种用于内部集成电路通信的同步串行通信协议。在I2C模式下，上位机作为主设备，多个模块作为从设备。主设备控制通信的开始和结束，并从从设备读取数据。I2C总线模式具有速度快、功耗低、连接简单等优点，可根据实际的应用场景和需求选择合适的通讯机制。

本申请中，通过在接触器上设置检测模块，可实现在配电箱恶劣电磁干扰环境下，连续、快速、实时监控接触器的三相电流，以及根据预设的保护条件对负载进行保护，同时将实时测量到的各相电流值传送至上位机，可用于后期对接触器故障的排查和追溯故障发生过程。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种接触器的工作状态监控系统，其特征在于，包括：

接触器；

监控模块，所述监控模块包括检测电路、控制电路和电源，所述检测电路的输出端所述接触器的触点连接，所述检测电路的输入端与电源连接，所述控制电路的一端与所述接触器的线圈连接，所述控制电路的另一端与所述电源连接；

处理模块，与监控模块连接。

2.根据权利要求1所述的接触器的工作状态监控系统，其特征在于，所述检测电路包括电流互感器，所述电流互感器的一端与所述接触器的触点连接，另一端与电源连接。

3.根据权利要求2所述的接触器的工作状态监控系统，其特征在于，所述检测电路包括3个并联的所述电流互感器。

4.根据权利要求1所述的接触器的工作状态监控系统，其特征在于，所述控制电路包括控制开关元件，所述控制开关元件的一端与所述接触器的线圈的一端连接，另一端与所述电源连接，所述接触器的线圈的另一端与零线连接。

5.根据权利要求4所述的接触器的工作状态监控系统，其特征在于，所述控制开关为控制继电器。

6.根据权利要求1所述的接触器的工作状态监控系统，其特征在于，所述处理模块与所述监控模块通过通讯连接。

7.根据权利要求6所述的接触器的工作状态监控系统，其特征在于，所述处理模块包括接收单元、对比单元和发送单元；

所述接收单元与所述检测电路连接，用于实时获取所述接触器的各触点的实际工作电流；

所述对比单元与所述接收单元连接，用于判断所述接触器的各触点的实际工作电流是否超出保护条件；

发送单元与所述对比单元连接，用于向所述控制电路发送切断供电指令。

8.根据权利要求7所述的接触器的工作状态监控系统，其特征在于，所述处理模块还包括存储单元，所述存储单元与所述接收单元连接，用于存储所述接触器的各触点的实际工作电流。

9.根据权利要求1所述的接触器的工作状态监控系统，其特征在于，所述处理模块可采用MCU。