CN2428852Y

CN2428852Y - 智能型混合式交流接触器

Info

Publication number: CN2428852Y
Application number: CN 00242121
Authority: CN
Inventors: 张培铭; 陈从华; 郑昕
Original assignee: Fuzhou University
Current assignee: Fuzhou University
Priority date: 2000-07-01
Filing date: 2000-07-01
Publication date: 2001-05-02
Anticipated expiration: 2010-07-01

Abstract

本实用新型公开了一种智能型混合式交流接触器,它包括主电路部分,单片机控制电路部分,仅用2个或3个晶闸管,由单片机系统对二个电流互感器进行采样以确定相序,然后单片机系统在某相触头电流接近过零时分断,使另外二相电流的方向固定,它以很少的单向晶闸管可以实现无弧或少弧分断,成本很低,电寿命很高,节能、节材、无声运行、具有不采用辅助触头,由单片机系统实现定相直流起动特点。

Description

智能型混合式交流接触器

本实用新型涉及一种新型交流接触器，属于电器领域。

众所周知，混合式交流接触器是普通交流接触器与电力电子器件相结合，即在主触头上并联双向晶闸管或单向晶闸管组成的电器，这种交流接触器具有运行时晶闸管不工作，主触头压降小，接通分断过程由晶闸管工作，从而减少或消除触头电弧，大幅度提高电寿命，提高操作频率，运行时取触头工作之长，避开晶闸管之短，接通分断时取晶闸管之长，避开触头工作之短。

目前，大部分混合式交流接触器都是采用三相3个双向晶闸管或6个单向晶闸管的方案，且没有智能化，因此成本高，性能差，影响其推广使用。《电工电能新技术》1997年第4期上发表的“用小电流晶闸管使接触器无弧运行”提出采用3个单向晶闸管的方案，这个方案的缺点是：1．晶闸管必须置于负载之后，只适合于Y形接法，且须主触头与辅助触头之间的配合；2．由于其些原因动静触头未合到位，线圈将烧毁；3．没有智能化，因此没有定相起动，运行中没有节能、无声运行，没有与主控计算机通信的功能。

因此，本实用新型的目的是研制一种智能型混合式交流接触器，以实现：1．采用2个或3个单向晶闸管；2．不占用辅助触头；3．定相起动，运行中节能，无声运行，不因动静铁芯未到位而烧毁；4．可以与主控计算机双向通信。

实现本实用新型目的的技术方案是：智能型混合式交流接触器，包括主电路部分，单片机控制电路部分，其各部分关系是：

1．主电路部分，由主触头，单向晶闸管，控制隔离器，单片机系统，负载组成，其连接关系是：电源一相进线经电流互感器一次侧接至主触头一端与单向晶闸管的一极，主触头的另一端与输出端的另一极相接后接负载，单片机系统的一个输出口接控制隔离器的输入端，隔离器输出端接单向晶闸管的控制端，单片机系统的一个A／D口与地分别接电流互感器付边的两端，电源另一相进线经电流互感器一次侧接至主触头一端与单向晶闸管的一极，主触头的另一端与单向晶闸管的另一极相接后接负载，单片机系统的另一个输出口接控制隔离器的输入端，控制隔离器输出端接单向晶闸管的控制端，单片机系统的另一个A／D口与地分别接电流互感器付边的两端，电源第三相进线接至主触头一端与单向晶闸管的一极，主触头的另一端与单向晶闸管的另一极相接后接负载，单片机系统的第三个输出口接控制隔离器的输入端，控制隔离器输出端接单向晶闸管的控制端。

2．单片机控制电路部分，由整流电路，主控元件，线圈，单片机系统，控制电路，保持控制元件，降压稳压控制电路，通信电路，主控计算机组成，其连接关系是电源接至整流电路交流侧，整流电路直流侧正端接主控元件输入端，主控元件输出端接至线圈的一端，单片机系统的一个输出口接控制电路输入端，控制电路输出端接至主控元件控制端，单片机系统的另一个输出口接另一个控制电路输入端，控制电路输出端接至保持控制元件的控制端，保持控制元件的输出端接至线圈与主控元件的输出端，降压稳压控制电路的输出端接保持控制元件的输入端，电源接降压稳压控制电路的输入端，整流电路的负端与线圈的另一端及降压稳压控制电路的地端相接，单片机系统与通信电路相接，通信电路与主控计算机相接。

本实用新型是一种智能型混合式交流接触器，由于三相电流方向具有规律性，由单片机系统对二相电流互感器进行采样以确定相序，然后单片机系统控制触头或单向晶闸管在某相触头电流接近过零时分断，使另外二相电流的方向固定，它以很少的单向晶闸管可以实现无弧或少弧分断，如果首相开断触头电流由单向晶闸管开断，用三只单向晶闸管分别按一定方向并联于三相触头，三相电流由单向晶闸管开断，将获得很高的电寿命。如果由降压稳压电路提供稳定直流电流，在适当的弹簧反力作用下，实现首相开断触头电流在电流过零时由该相触头开断，只用二个晶闸管按一定方向分别并联于另外二相，也将取得触头无弧或少弧分断，获得较高的电寿命，因此本实用新型成本很低，电寿命很高，具有不采用辅助触头，由单片机系统实现定相直流起动，不因动静铁芯未到位而烧毁线圈，由降压稳压电路进行降压直流运行实现运行中节能、无声运行且释放时间基本稳定，具有与主控计算机双向通信的功能。

以下将结合附图对实用新型作进一步描述

图1为本实用新型的主电路示意框图

图2为本实用新型的单片机控制电路示意框图

图3为实施例一的主电路接线图

图4为实施例二的主电路接线图

图5为实施例三的主电路接线图

图6为实施例四的主电路接线图

在图1中，K1∽K3为三相主触头；S1∽S3为三相单向晶闸管；D为单片机系统；H1，H2为电流互感器；G1-G3为控制隔离器；L为负载。

在图2中，Z1为整流电路；Z2为主控元件；X为线圈；E1、E2为控制电路；Z3为保持控制元件；Y2为稳压控制电路，T为通信电路，J为主控计算机；D为单片机系统。

从图1可知，本实用新型的主电路部分，由主触头K，单向晶闸管S，控制隔离器G，单片机系统D，负载L组成，其连接关系是：电源一相进线经电流互感器H1原边接至主触头K1一端与单向晶闸管S1的一极，K1的另一端与S1的另一极相接后接负载L，单片机系统D的一个A／D口接控制隔离器G1的输入端，G1输出端接S1的控制端，D的一个A／D口与地分别接H1付边的两端，电源另一相进线经电流互感器H2原边接至主触头K2一端与单向晶闸管S2的一极，K2的另一端与S2的另一极相接后接负载L，单片机系统D的另一个输出口接控制隔离器G2的输入端，G2输出端接S2的控制端，D的另一个A／D口与地分别接H2付边的两端，电源第三相进线接至主触头K3一端与单向晶闸管S3的一极，K3的另一端与S3的另一极相接后接负载L，单片机系统的第三个输出口接控制隔离器G3的输入端，G3输出端接S3的控制端。

从图2可知，本实用新型的单片机控制电路部分，由整流电路Z1，主控元件Z2，线圈X，单片机系统D，控制电路E1，控制电路E2，保持控制元件Z3，降压稳压控制电路Y2，通信电路T，主控计算机J组成，其连接关系是电源Y接至Z1交流侧，Z1直流侧正端接Z2输入端，Z2输出端接至线圈X的一端，D的一个输出口接E1输入端，E1输出端接至Z2控制端，D的另一个输出口接E2输入端，E2输出端接至Z3的控制端，Z3的输出端接至线圈X与Z2的输出端，Y2的输出端接Z3的输入端，电源接Y2的输入端，Z1的负端与线圈X的另一端及Y2的地端相接，单片机系统D与通信电路T相接，T与主控计算机J相接。

现结合附图并通过最佳实施例进一步对本实用新型的结构情况加以说明。

实施例一：从图3中电源一相进线接至主触头K1一端与单向晶闸管S1的阴极，K1另一端与S1的阳极相接再接至负载L，电源另一相进线接至主触头K2一端与单向晶闸管S2的阳极，K2另一端与S2阴极相接再接至负载L，电源第三相进线接至主触头K3的一端与单向晶闸管S3的阴极，K3另一端与S3的阳极相接再接至负载L；

实施例二：从图4中电源一相进线接至主触头K1一端与单向晶闸管S1的阳极，K1另一端与S1的阴极相接再接至负载L，电源另一相进线接至主触头K2一端与单向晶闸管S2的阴极，K2另一端与S2阳极相接再接至负载L，电源第三相进线接至主触头K3的一端与单向晶闸管S3的阳极，K3另一端与S3的阴极相接再接至负载L；

实施例三：从图5中电源一相进线接至主触头K1一端，K1另一端接至负载L，由于释放时间基本稳定，由单片机控制系统控制保持控制元件Z3保证K1电流过零附近时开断，电源另一相进线接至主触头K2一端与单向晶闸管S2的阳极，K2另一端与S2阴极相接再接至负载L，电源第三相进线接至主触头K3的一端与单向晶闸管S3的阴极，K3另一端与S3的阳极相接再接至负载L；

实施例四：从图6中电源一相进线接至主触头K1一端，K1另一端接至负载L，由于释放时间基本稳定，由单片机控制系统控制保持控制元件Z3保证K1电流过零时开断，电源另一相进线接至主触头K2一端与单向晶闸管S2的阴极，K2另一端与S2阳极相接再接至负载L，电源第三相进线接至主触头K3的一端与单向晶闸管S3的阳极，K3另一端与S3的阴极相接再接至负载L。

Claims

1．智能型混合式交流接触器，其特征在于：

①主电路部分，由主触头(K)，单向晶闸管(S)，控制隔离器(G)，单片机系统(D)、负载(L)组成，其连接关系是：电源(Y)一相进线经电流互感器(H1)原边接至主触头(K1)一端与单向晶闸管(S1)的一极，主触头(K1)的另一端与单向晶闸管(S1)的另一极相接后接负载(L)，单片机系统(D)的一个输出口接控制隔离器(G1)的输入端，控制隔离器(G1)输出端接单向晶闸管(S1)的控制端，单片机系统(D)的一个A／D口与地分别接电流互感器(H1)付边的两端，电源另一相进线经电流互感器(H2)原边接至主触头(K2)一端与单向晶闸管(S2)的一极，主触头(K2)的另一端与单向晶闸管(S2)的另一极相接后接负载(L)，单片机系统(D)的另一个输出口接控制隔离器(G2)的输入端，控制隔离器(G2)输出端接单向晶闸管(S2)的控制端，单片机系统(D)的另一个A／D口与地分别接电流互感器(H2)付边的两端，电源第三相进线接至主触头(K3)一端与单向晶闸管(S3)的一极，主触头(K3)的另一端与单向晶闸管(S3)的另一极相接后接负载(L)，单片机系统的第三个输出口接控制隔离器(G3)的输入端，控制隔离器(G3)输出端接单向晶闸管(S3)的控制端；

②单片机控制电路部分，由整流电路(Z1)，主控元件(Z2)，线圈(X)，单片机系统(D)，控制电路(E1)，控制电路(E2)，降压稳压控制电路(Y2)，通信电路(T)，主控计算机(G)组成，其连接关系是电源(Y)接至整流电路(Z1)交流侧，整流电路(Z1)直流侧正端接主控元件(Z2)输入端，主控元件(Z2)输出端接至线圈(X)的一端，单片机系统(D)的一个输出口接控制电路(E1)输入端，控制电路(E1)输出端接至主控元件(Z2)控制端，单片机系统(D)的另一个输出口接另一个控制电路(E2)输入端，控制电路(E2)输出端接至保持控制元件(Z3)的控制端，保持控制元件(Z3)的输出端接至线圈(X)与主控元件(Z2)的输出端，降压稳压控制电路(Y2)的输出端接保持控制元件(Z3)的输入端，电源接降压稳压控制电路(Y2)的输入端，整流电路(Z1)的负端与线圈(X)的另一端及降压稳压控制电路(Y2)的地端相接，单片机系统(D)与通信电路(T)相接，通信电路(T)与主控计算机(J)相接。

2．根据权利要求1所述的智能型混合式交流接触器，其特征在于：主电路部分电源一相进线接至主触头(K1)一端与单向晶闸管(S1)的阴极，(K1)另一端与(S1)的阳极相接再接至负载(L)，电源另一相进线接至主触头(K2)一端与单向晶闸管(S2)的阳极，(K2)另一端与(S2)阴极相接再接至负载(L)，电源第三相进线接至主触头(K3)的一端与单向晶闸管(S3)的阴极，(K3)另一端与(S3)的阳极相接再接至负载(L)。

3．根据权利要求1所述的智能型混合式交流接触器，其特征在于：主电路部分电源一相进线接至主触头(K1)一端与单向晶闸管(S1)的阳极，(K1)另一端与(S1)的阴极相接再接至负载(L)，电源另一相进线接至主触头(K2)一端与单向晶闸管(S2)的阴极，(K2)另一端与(S2)阳极相接再接至负载，电源第三相进线接至主触头(K3)的一端与单向晶闸管(S3)的阳极，(K3)另一端与(S3)的阴极相接再接至负载(L)。

4．根据权利要求1所述的智能型混合式交流接触器，其特征在于：主电路部分电源一相进线接至主触头(K1)一端，(K1)另一端接至负载(L)，由于释放时间基本稳定，由单片机控制系统控制保持控制元件(Z3)保证(K1)电流过零附近时开断，电源另一相进线接至主触头(K2)一端与单向晶闸管(S2)的阳极，(K2)另一端与(S2)阴极相接再接至负载(L)，电源第三相进线接至主触头K3的一端与单向晶闸管S3的阴极，K3另一端与S3的阳极相接再接至负载(L)。

5．根据权利要求1所述的智能型混合式交流接触器，其特征在于：主电路部分电源一相进线接至主触头K1一端，K1另一端接至负载(L)，由于释放时间基本稳定，由单片机控制系统控制保持控制元件Z3保证K1电流过零时开断，电源另一相进线接至主触头K2一端与单向晶闸管S2的阴极，K2另一端与S2阳极相接再接至负载(L)，电源第三相进线接至主触头K3的一端与单向晶闸管S3的阳极，K3另一端与S3的阴极相接再接至负载(L)。