智能型塑壳式断路器控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种智能型塑壳式断路器控制器，包括电源模块、电流采集模块、自生电源模块、单片机处理单元、驱动控制模块、人机界面和通讯模块、磁通变换器，电流互感器一路与自生电源模块相连，另一路与电流采集模块相连，电流采集模块经滤波、放大，给单片机处理单元AD端口做转换，把采样值跟程序里的设定值相比较，输出分闸信号给驱动控制模块，驱动磁通变换器动作，其特征是：电流互感器一路与自生电源模块相连，变压器作为辅助电源模块与自生电源模块相连。采用自生电源和变压器同时供电，依靠电流互感器来感生电源，不仅可以为断路器提供稳定的工作电源，保障断路器在所有情况下能正常工作，还提高信号的采样精度和系统控制的精确性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种控制器，属于低压电器领域，尤其是一种智能型塑壳式断路器控制器。 
技术介绍
低压配电设备是在低压供电系统中负责完成电能控制、保护、转换和分配的设备。由于低压配电设备可以深入到工艺现场、公共场所、居民住宅，可以说凡是使用电气设备的地方都须配备该类产品。我国电能的80％左右都是通过低压配电设备供出，低压配电设备的发展源于材料工业、低压电器、加工工艺和设备、基础设施建设和人民的生活水平，所以低压配电设备的水平从一个侧面反映了一个国家的经济实力与科学技术和生活水平。 塑壳式断路器，用于正常工作条件下接通、承载和分断电流以及在规定条件下，当电流达到一个规定值时使触头断开的机械开关电器。主要适用于交流50Hz，额定电压400V，额定电流至800A的配电网络中，用来对人提供间接接触保护，也可用来防止因设备绝缘损坏，产生接地等故障电流而引起的火灾等危险，并可用来分配电能和保护线路及电源设备的过载和短路，还可作为线路的不频繁转换和电动机的不频繁启动之用。 断路器的核心是控制器，也被成为脱扣器，是判断断路器是否先进的主要依据。控制器发展的一个重要原因是越来越高性能处理器的出现给控制器的发展提供了很大的硬件技术支持，控制器采用的中央处理器经历了从最初8位的51系列到后来16位的系列单片机的微控制器(MCU)，以至到现在的DSP系列这三个阶段。在国内控制器采用51系列做中央处理器进行设计的还是比较多，技术比较成熟的，而且51系列的中央处理器具有价格方面的优势。但是51系列单片机存在本身的固有缺陷：指令执行时间长；内部资源少，需要外扩，导致线路设计复杂，提高成本；总线开放需要进行数据和地址总线的扩展，降低了系统可靠性，因此采用51系列单片机的设计会限制控制器的性能。控制器中央处理器使用的16位系列的单片机，主要采用INTEL公司生产的80C196KC，TI公司生产的MSP430F149通用型单片机，Microchip公司生产的PIC16F877，在实际生产的断路器中其中央处理器也有采用工业专用型单片机。虽然16位系列的单片机与DSP在性能上有一定的差距，但由于控制器对于性价比的要求也很高，所以在目前国内外各断路器生产商广泛采用16位系列的单片机作为智能控制器的中央处理器。  
技术实现思路
本技术的目的是克服已有技术的不足，提供一种智能型塑壳式断路器控制器。该智能型塑壳式断路器控制器利用电流互感器来充当断路器的自生电源，不仅可以在过载、短路等情况下可靠地使断路器做出正确的动作，为断路器提供稳定的工作电源；同时，采用变压器作为辅助电源，当线路电流较小，电流互感器不足以提供整个系统所需的容量时，转换为变压器供电，从而保证断路器在所有情况下均能正常工作，电源稳定性能大大提高，适用于多种故障情况。还采用电流采集模块，在互感器输出量程内，电流采集精度进一步提高，为单片机做AD转换奠定了基础，提高了系统控制的精确性。使塑壳式断路器在控制部分升级换代，为断路器的整体更新奠定坚实的基础。 本技术的技术方案是：一种智能型塑壳式断路器控制器，包括电源模块、电流采集模块、自生电源模块、单片机处理单元、驱动控制模块、人机界面和通讯模块、磁通变换器，电流互感器一路与自生电源模块相连，另一路与电流采集模块相连，电流采集模块经滤波、放大，给单片机处理单元AD端口做转换，把采样值跟程序里的设定值相比较，输出分闸信号给驱动控制模块，驱动磁通变换器动作，其特征是：电流互感器一路与自生电源模块相连，变压器作为辅助电源模块与自生电源模块相连。 所述的自生电源和变压器供电电源采用或的形式连接，从而保证断路器在所有情况下均能正常工作，电源稳定性能大大提高，适用于多种故障情况。 所述的自生电源和变压器同时供电，依靠电流互感器来感生电源，即使线路出现短路情况，驱动控制模均可以稳定可靠地工作；当线路电流较小，电流互感器不足以提供整个线路工作所需的容量时，采用变压器来供电。 所述的电流采集模块经滤波、放大，给单片机处理单元AD端口做转换，然后把采样值跟程序里的设定值相比较，如果超过设定值，判断为故障，根据故障电流大小延时不同的时间，输出分闸信号给驱动控制模块，驱动磁通变换器动作，从而使断路器完成分闸动作。 所述电流采集模可以针对大小信号采用不同的放大倍数，提高信号的采样精度。  本技术具有以下优点： （1）利用电流互感器来充当断路器的自生电源，不仅可以在过载、短路等情况下可靠地使断路器做出正确的动作，为断路器提供稳定的工作电源；同时，采用变压器作为辅助电源，当线路电流较小，电流互感器不足以提供整个系统所需的容量时，转换为变压器供电，从而保证断路器在所有情况下均能正常工作，电源稳定性能大大提高，适用于多种故障情况。（2）采用多路模拟开关实现多路电流采集电路，大小放大倍数自动选择，在互感器输出量程内，电流采集精度进一步提高，为单片机做AD转换奠定了基础，提高了系统控制的精确性。 附图说明下面结合附图及实施例对本技术作进一步说明。 图1为本技术的工作原理图。 具体实施方式参照图1中，本技术包括电源模块、电流采集模块、自生电源模块、单片机处理单元、驱动控制模块、人机界面和通讯模块、磁通变换器，电流互感器一路与自生电源模块相连，输出12V电压和5V电压，为整个系统提供工作电源，同时变压器作为辅助电源模块与自生电源模块相连。电流互感器另一路与采集模块相连，经滤波、放大，给单片机AD端口做转换，然后把采样值跟程序里的设定值相比较，如果超过设定值，判断为故障，根据故障电流大小延时不同的时间，输出分闸信号给控制电路，驱动磁通变换器动作，从而使断路器完成分闸动作。  [0016] 所述的自生电源和变压器供电电源采用或的形式连接，从而保证断路器在所有情况下均能正常工作，电源稳定性能大大提高，适用于多种故障情况。所述的自生电源和变压器同时供电，依靠电流互感器来感生电源，即使线路出现短路情况，驱动控制模均可以稳定可靠地工作；当线路电流较小，电流互感器不足以提供整个线路工作所需的容量时，采用变压器来供电。 所述的电流采集模可以针对大小信号采用不同的放大倍数，提高信号的采样精度。  本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型塑壳式断路器控制器，包括电源模块、电流采集模块、自生电源模块、单片机处理单元、驱动控制模块、人机界面和通讯模块、磁通变换器，电流互感器一路与自生电源模块相连，另一路与电流采集模块相连，电流采集模块经滤波、放大，给单片机处理单元AD端口做转换，把采样值跟程序里的设定值相比较，输出分闸信号给驱动控制模块，驱动磁通变换器动作，其特征是：电流互感器一路与自生电源模块相连，变压器作为辅助电源模块与自生电源模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种智能型塑壳式断路器控制器，包括电源模块、电流采集模块、自生电源模块、单片机处理单元、驱动控制模块、人机界面和通讯模块、磁通变换器，电流互感器一路与自生电源模块相连，另一路与电流采集模块相连，电流采集模块经滤波、放大，给单片机处理单元AD端口做转换，把采样值跟程序里的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡成林，
申请(专利权)人：江苏云意电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32